Les installations photovoltaïques fonctionnent-elles en hiver et par temps nuageux ?

La condition sine qua non pour le fonctionnement des installations PV est l'accès aux rayons du soleil. Quelle est cependant l'importance de leur intensité ? Les panneaux photovoltaïques fonctionnent-ils en hiver, lorsque le soleil apparaît à l'horizon pendant une période plus courte que pendant le printemps et l'été ? S'arrêtent-ils complètement de fonctionner la nuit ? Comment les nuages affectent-ils les panneaux photovoltaïques ? Nous répondons à ces questions et à de nombreuses autres dans cet article.

Les panneaux photovoltaïques fonctionnent-ils la nuit ?

Avant de répondre à la question posée ci-dessus, ainsi que d'expliquer les problèmes que peut poser le photovoltaïque en hiver, commençons par une brève explication, aussi simple que possible, du fonctionnement des installations PV.

Une installation photovoltaïque se compose de plusieurs panneaux, dont la construction intègre des cellules photovoltaïques. L'ensemble du concept derrière cette solution consiste à capter les photons (c'est-à-dire les unités de lumière) qui tombent sur la surface de ces cellules et à les transformer de l'énergie solaire en énergie électrique. En tenant compte de ces informations, la réponse à la question de savoir si les panneaux photovoltaïques fonctionnent la nuit, lorsque la lumière ne les atteint pas, semble évidente – ils ne fonctionnent pas. En effet, ces dispositifs ne peuvent capter de l'énergie que lorsque des radiations solaires atteignent leur zone de travail.

Efficacité des installations photovoltaïques en hiver et pendant les saisons chaudes

Maintenant que nous avons répondu à la question de savoir si les panneaux photovoltaïques fonctionnent la nuit, il est intéressant de se pencher sur une autre question pertinente au sujet de cet article – les cellules photovoltaïques fonctionnent-elles en hiver ? Absolument, à condition de respecter certaines conditions.

Nous savons déjà que le facteur essentiel pour le fonctionnement des installations PV est l'accès aux radiations solaires. Pendant la période hivernale, cet accès est effectivement réduit, mais cela ne signifie pas que nous ne verrons pas de lumière du tout pendant la journée. Lorsque le soleil est donc dans le ciel, les cellules peuvent capter de l'énergie de manière conventionnelle, tant que rien ne les empêche d'accéder à la source de photons.

La question plus importante est donc non pas si les installations photovoltaïques fonctionnent en hiver et par temps nuageux, mais avec quelle intensité elles peuvent fonctionner dans de telles circonstances.

Le photovoltaïque en hiver fonctionne évidemment beaucoup moins efficacement que pendant les mois d'été et de printemps. On estime qu'en moyenne, un seul panneau d'une puissance de 1 kWp peut générer jusqu'à 180 kWh en un mois pendant l'été, tandis qu'en hiver, cette valeur peut chuter de 85 %, oscillant en décembre et janvier autour de seulement 20-30 kWh.

En pratique, beaucoup dépend d'autres facteurs, tels que l'emplacement du système, la latitude à laquelle il se trouve, l'angle d'inclinaison des panneaux, ainsi que leur qualité. Cependant, quelle que soit la variation, la réponse à la question de savoir si les cellules photovoltaïques fonctionnent en hiver reste indéniablement affirmative.

Efficacité des installations photovoltaïques en hiver et rentabilité de leur utilisation

Les doutes concernant le fonctionnement du photovoltaïque en hiver poussent souvent les investisseurs à renoncer à l'idée de leur installation, de peur que cette solution ne soit pas rentable. C'est malheureusement une erreur majeure, souvent due à une analyse insuffisante de la question.

Certes, l'efficacité des installations photovoltaïques en hiver diminue, mais seules les couches de neige accumulées sur elles peuvent complètement couper le système de sa source d'énergie. Avec un déneigement régulier, les panneaux peuvent fonctionner assez efficacement, et dans des circonstances spécifiques, même plus efficacement que pendant les saisons chaudes. Il convient de garder à l'esprit que l'efficacité des cellules PV augmente jusqu'à un certain seuil avec la baisse de la température ambiante. En pratique, il s'avère donc que les jours d'hiver avec un fort ensoleillement et en même temps un froid intense constituent des conditions de travail optimales pour elles.

À ce stade, il est également important de dissiper un autre doute concernant le fonctionnement des panneaux photovoltaïques par temps froid. Les systèmes PV modernes supportent parfaitement des températures allant jusqu'à -40°C, comme en témoigne l'installation utilisée quotidiennement à la Station Polaire Arctowskiego en Antarctique.

Comment les nuages affectent-ils les panneaux photovoltaïques ?

En principe, les nuages ont un effet négatif sur l'efficacité des panneaux PV. Plus ils couvrent le ciel, moins de rayons du soleil atteignent les cellules, et par conséquent, moins d'énergie elles seront capables de produire. Selon des estimations courantes, une couverture nuageuse intense (lorsque le soleil n'est pas du tout visible) peut réduire leur efficacité de 90 %. Cependant, de telles situations se produisent relativement rarement et n'ont pas de grande importance sur l'ensemble du mois.

De plus, en répondant à la question de savoir comment les nuages affectent les panneaux photovoltaïques, il est également intéressant de considérer l'autre côté de la médaille. Lorsqu'une position spécifique du soleil dans le ciel se produit, il peut y avoir un effet de bord de nuage, c'est-à-dire une situation où le nombre de photons atteignant la cellule augmente en raison de leur passage à travers le bord du nuage, ce qui permet d'intensifier le fonctionnement de l'installation.

En réfléchissant à la question de savoir si les installations photovoltaïques fonctionnent en hiver et par temps nuageux, il est important de réaliser que même en cas de faible efficacité dans certaines conditions, le propriétaire de l'installation peut toujours puiser dans le réseau les surplus d'électricité produits au printemps et en été. La facture reçue de l'opérateur du réseau électrique présentera un récapitulatif sur l'ensemble de l'année, et non sur un seul mois. Cette question doit donc être examinée dans une perspective large et annuelle, et il s'avère alors que l'investisseur, après quelques années d'installation des panneaux, sera toujours gagnant dans le cadre de ce projet.

Voir : Comment choisir en toute sécurité une entreprise de photovoltaïque ?