En une heure, le soleil délivre autant d’énergie qu’une année de consommation d’électricité dans le monde! Pour couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité avec le photovoltaïque, une surface de 145 000 km² serait suffisante, ce qui représente 4 % de la surface des déserts.

Principe de fonctionnement et applications

Il s’agit de transformer l’énergie contenue dans la lumière du soleil en énergie électrique, en utilisant un effet physique de certains matériaux : l’effet photovoltaïque. Les cellules photovoltaïques sont des composants qui transforment directement la lumière solaire en électricité. Elles sont réalisées dans la plupart des cas en silicium.

Il existe 3 types différents de cellules au silicium :

Technologie	Rendement typique %	Rendement en laboratoire %
Monocristalline	12 - 17	24
Polycristalline	11 - 15	17
Amorphe	6 - 7	13

L’électricité ainsi produite peut soit alimenter directement une installation dans le cas d’une production autonome, soit être raccordée au réseau EDF, principe de loin le plus fréquent. Dans tous les cas la présence d’un onduleur est obligatoire pour assurer les fonctions suivantes :

• Transformer le courant continu (DC) généré par le panneau photovoltaïque en courant alternatif (AC).
• Exploiter le champ photovoltaïque à son point de puissance maximal.
• Assurer une surveillance fiable du réseau et de l’installation.

Les avantages du Photovoltaïque

Le photovoltaïque est la réponse la plus adaptée à la pénurie des énergies fossiles, en terme de mise en œuvre et d’intégration. Alimenté par le rayonnement du soleil et non la chaleur, ce qui facilite son utilisation, dans les pays chauds comme dans les pays froids, en altitude comme en plaine, le photovoltaïque peut s’installer partout !
Une énergie inépuisable et aucune dépendance en terme de prix.

• Une technologie fiable en pleine évolution :
  grande modularité, montage simple, diversité des « supports photovoltaïques »,
  rendements surfaciques en accroissement,
  diminution des coûts de production.
• Coûts de fonctionnement très faibles et « écologiques » :
  entretien réduit,
  produit fini non polluant, recyclable, silencieux qui n’entraîne aucune perturbation du milieu.
• Intégration esthétique des panneaux :
  incontournable pour parvenir à concrétiser le concept de « bâtiment à énergie positive ».
  valorisation du patrimoine immobilier.
  vraie attractivité des tarifs de rachat de l’électricité produite et forte prime à l’intégration au bâtiment.

Le Groupe BALAS regroupe des professionnels de la couverture
et de l’électricité

Les équipes BALAS vous accompagnent dans toutes les étapes de sa réalisation :

- étude de faisabilité,
- chiffrage,
- démarches administratives,
- contrats de rachat,
- pose des panneaux,
- raccordement aux onduleurs et au réseau
- contrat de maintenance.

Les études

Installer de façon optimale du PV en toiture peut exiger :

- d’optimiser les pentes de la toiture,
- de dévoyer des ventilations,
- de rationaliser des édicules, des sorties et des extractions en toiture,
- de valider le dimensionnement de la charpente par rapport au poids de l’installation photovoltaïque,
- d’étudier les ombres portées pour optimiser le rendement en multipliant le nombre de panneaux par string.

L’intégration de façon harmonieuse au bâti exige :

- de connaître les règles de conception et de réalisation : normes NF/DTU, règles professionnelles, avis techniques …
- de savoir utiliser l’expérience acquise pour adapter la ventilation de la toiture et les produits de sous-toiture.
- de choisir le produit le mieux adapté en fonction de la pente de la toiture, de l’orientation du bâtiment, du respect des DTU et du rendement.
- de réaliser l’étude de synthèse avec les corps d’état Charpente, Ventilation / Climatisation, Plomberie, Maçonnerie et serrurerie ayant un impact en toiture.

L’enregistrement et le suivi de la production du champ photovoltaïque

La production du champ photovoltaïque peut être enregistrée et affichée en temps réel grâce à la pose de matériels simples et communicants.

L’entretien des systèmes photovoltaïques

Le photovoltaïque étant une technologie statique, l'exploitation et la maintenance des systèmes sont peu coûteuses. La durée de vie des installations photovoltaïques raccordées au réseau est supérieure à 20 ans. La garantie de vie des modules peut aller jusqu’à 25 ans selon les fabricants, l’onduleur ayant quant à lui une durée de vie moyenne comprise entre 8 et 10 ans. Après 25 ans ou plus, le recyclage des panneaux est possible, ce qui ne créé aucun dommage pour l'environnement. Le silicium peut être refondu 2 fois et réutilisé. Ce qui donne une durée de service totale de 75 ans en fonction des technologies actuelles.

La pose du photovoltaïque en toiture

• Etude de la faisabilité puis prise en charge des démarches administratives.
• Ouvrages exécutés, conçus et réalisés dans les règles de l’art et permettant d’obtenir la prime d’intégration au bâti.
• Choix des matériaux de façon à privilégier l’esthétique globale de la couverture.
• Garantie de maintenir les qualités essentielles du « couvert » : étanchéité, protection du bâti.
• Adaptation sur site de matériaux fabriqués en usine, à la couverture : intégration des boîtiers de connexion dans le support de couverture, réservation d’espace pour le câblage électrique et la mise à la terre.
• Prise en compte des interférences électromagnétiques.
• Tri des panneaux en fonction de leur puissance nominale pour optimiser le rendement global de l’installation.
• Adaptation des préconisations techniques provenant du PV aux exigences des chantiers de couverture : poids des panneaux PV en pose, difficulté par rapport à la pente …
• Contrôle de la tension des panneaux après pose pour vérification du bon raccordement avant fermeture du toit.
• Mise à la terre.
• Etude du circuit électrique en fonction de la tension du champ, des masques et de l’architecture du lieu (onduleur dans local ventilé) et de l’implantation du compteur EDF.

Nos références

Installation solaire photovoltaïque sur le site de L’Oréal à Chevilly Larue :
100 m² de panneaux solaires monocristallins en 2 champs de 20 panneaux intégrés à la couverture en ardoise.

Installation solaire photovoltaïque sur l’immeuble du 35 rue Dupleix à Paris :
150 m² de bacs photovoltaïque amorphe pour joint debout en 3 champs intégrés à la couverture en zinc prépatiné.

Etude de cas : Laboratoire L’Oréal de Chevilly-Larue

Le projet a pour objet de valoriser la mise en œuvre d’une installation photovoltaïque dans le but de produire de l’électricité destinée à être injectée dans le réseau. L’installation photovoltaïque a été réalisée en toiture dans le cadre d’un projet de réfection des couvertures du bâtiment. Le choix de la zone d’implantation - orientation sud et inclinaison favorable - a permis d’optimiser la puissance théorique maximale de l’installation.
La conception architecturale choisie a permis une intégration des modules photovoltaïques qui ne dénature pas l’aspect général du bâtiment.

Installation solaire photovoltaïque sur le site de L’Oréal à Chevilly-Larue :

• 100 m² de panneaux solaires monocristallins de type Schuco Premium en 2 champs de 20 panneaux intégrés à la couverture en ardoise.
• 2 onduleurs SMA SMC 6000 pour assurer la transformation du courant.
• 1 panneau SUNNY MATRIX et 1 SUNNY webbox pour l’affichage et l’enregistrement des données de production.
• Production estimée à 13,6 MWh annuels pour un gain potentiel annuel de 8 100 €.
• Production réelle mesurée après 9 mois de mise en service : 12, 52 MWh.