Quand les panneaux solaires bifaciaux sont-ils rentables ?

Les modules solaires bifaciaux sont considérés comme une solution innovante pour convertir efficacement davantage de lumière solaire en électricité. Ils utilisent non seulement l’avant mais aussi l’arrière pour générer de l’énergie. Mais cela a-t-il également du sens sur le toit de la maison ? La viabilité économique et l’efficacité sont particulièrement discutables sur les toits en pente. Dans cet article, vous découvrirez quand cela vaut la peine de les utiliser, comment fonctionnent les modules bifaciaux, à quoi vous devez prêter attention – et pourquoi la surface est cruciale.

L’essentiel en bref

• Double production d’énergie: Les modules bifaciaux utilisent l’avant et l’arrière.
• Pas idéal pour les toits en pente: La lumière réfléchie est souvent absente.
• Rendement élevé sur les toits plats et les espaces ouverts: Là, ils bénéficient de l’effet albédo.
• Plus cher que les modules monofaciaux: Coûts d’acquisition plus élevés en raison d’une technologie plus complexe.
• Les surfaces réfléchissantes augmentent l’efficacité: Les surfaces de couleur claire comme le gravier ou la neige sont idéales.

Quand les panneaux solaires bifaciaux sont-ils pertinents ?

Les modules solaires bifaciaux sont particulièrement utiles lorsqu’ils sont installés sur des surfaces qui réfléchissent une lumière supplémentaire vers l’arrière, par ex. B. dans les parcs solaires, les abris de voiture ou les toits plats aux surfaces de couleur claire.

Fonctionnement des panneaux solaires bifaciaux

Les panneaux solaires bifaciaux diffèrent des modules classiques sur un point crucial : ils génèrent de l’électricité des deux côtés. Alors que l’avant absorbe la lumière directe du soleil, comme d’habitude, l’arrière utilise la lumière réfléchie ou diffuse. Cette propriété les rend nettement plus efficaces dans le bon environnement.

Les modules bifaciaux sont construits presque exclusivement sous forme de modules dits verre-verre. Les deux côtés sont en verre transparent, avec des cellules solaires en silicium monocristallin ou polycristallin entre les deux. Un cadre robuste en aluminium ou en acier inoxydable protège en outre la structure des influences environnementales.

Leur résistance au vent, à la neige, à l’humidité et aux changements de température est supérieure à celle des modules conventionnels. Cela les rend particulièrement durables. Selon les conditions du site, le rendement électrique augmente jusqu’à 20 pour cent – à condition que l’arrière soit correctement éclairé.

Applications : quand les modules bifaciaux sont-ils rentables ?

Les panneaux solaires bifaciaux sont particulièrement efficaces là où le dos peut également absorber la lumière. C’est particulièrement le cas des installations autoportantes ou inclinées. Les modules peuvent être montés sur des toits plats afin que la lumière soit réfléchie par les couvertures de couleur claire. Il en va de même pour les abris de voiture ou les toits aux sols clairs.

Dans les parcs solaires, les modules bénéficient également d’un terrain ouvert et de surfaces réfléchissantes comme le gravier ou le sable. Les systèmes de façades verticales dans les zones urbaines peuvent également offrir des avantages : les murs et les surfaces environnantes réfléchissent davantage de lumière vers l’arrière.

Ils sont cependant moins utiles sur les toits en pente classiques. Il n’y a pas de reflet de lumière au dos, le rendement supplémentaire n’est donc guère significatif.

Pourquoi la surface sous les panneaux est déterminante

Le substrat est un facteur décisif pour le rendement électrique des modules bifaciaux. Plus la surface sous les modules est lumineuse et réfléchissante, plus la lumière atteint l’arrière. Techniquement parlant, c’est ce qu’on appelle la valeur de l’albédo – la mesure de la réflectivité d’une surface.

Voici un aperçu des valeurs de réflexion typiques :

Avantages et inconvénients par rapport aux panneaux classiques

Les modules bifaciaux offrent des avantages évidents par rapport aux modules photovoltaïques monofaciaux, mais uniquement dans des conditions optimales. Dans le tableau suivant, vous pouvez voir un aperçu des points les plus importants :

Rendement énergétique et rentabilité

La quantité d’électricité générée par les modules bifaciaux dépend en grande partie de l’emplacement et du type d’installation. Sur des surfaces réfléchissantes ou avec un angle d’inclinaison optimal, ils peuvent produire jusqu’à 20 % d’énergie en plus que les modules standards. Ceci est particulièrement intéressant sur les toits plats, les abris de voiture ou les espaces ouverts.

Un exemple : une surface de toit utilisable de 40 m² avec 20 modules photovoltaïques peut fournir un rendement électrique d’environ 9 831 kWh par an avec une utilisation idéale de la technologie bifaciale. En combinaison avec une unité de stockage, cela se traduit par un potentiel d’économies mensuelle de plus de 100 euros. Les émissions de CO₂ sont également réduites – jusqu’à 4 800 kg par an.

Mais attention : sur un toit en pente avec une petite distance par rapport à la surface du toit, l’augmentation du rendement est nettement inférieure. Dans de tels cas, un module monofacial peut finalement s’avérer plus économique.

Conditions optimales pour les panneaux solaires bifaciaux

Pour un rendement énergétique maximal, les modules bifaciaux nécessitent des conditions particulières. L’angle d’installation est particulièrement crucial car il détermine la quantité de lumière atteignant l’arrière. Un angle compris entre 15 et 30 degrés est souvent idéal car il permet d’utiliser à la fois le rayonnement direct et la réflexion.

La distance à la surface est un autre élément clé : plus les modules sont montés en hauteur, mieux la lumière réfléchie par le bas est captée. De plus, l’arrière ne doit pas être ombragé – par exemple par de la verdure, des murs ou des structures techniques. Le choix du système de montage joue également un rôle : les cadres ouverts permettent une meilleure exposition arrière que les structures plates. En fin de compte, les câbles, les onduleurs ou les dispositifs de stockage doivent être dimensionnés de manière appropriée afin que le rendement supplémentaire puisse être utilisé efficacement.

Combien coûtent les panneaux bifaciaux et quand sont-ils rentables ?

L’achat de modules photovoltaïques bifaciaux est environ 15 à 25 % plus élevé que le coût des modules monofaciaux, selon le fabricant et la conception. De plus, les coûts d’installation sont plus élevés car des systèmes de montage spéciaux et une planification minutieuse sont nécessaires. Cependant, cet effort supplémentaire peut en valoir la peine : avec un sous-sol idéal et un bon alignement, l’avantage de rendement peut atteindre 30 %.

Cela conduit à un délai de récupération nettement plus court, en particulier lorsque les prix de l’électricité sont élevés. Il est important d’effectuer un calcul précis de rentabilité qui prend en compte tous les facteurs, y compris le prix du module, le tarif de rachat, le taux d’autoconsommation et les coûts de maintenance. Les programmes de financement gouvernementaux tels que les subventions de la KfW ou les primes solaires régionales peuvent rendre l’investissement encore plus facile. Une consultation avec une entreprise spécialisée ou un outil de simulation PV facilitera le calcul.

Aides et exigences légales en bref

Quiconque souhaite installer des modules photovoltaïques bifaces doit également connaître le cadre juridique. En Allemagne, ils sont soumis aux mêmes réglementations qu’aux modules classiques – par exemple en ce qui concerne l’enregistrement du réseau, l’EEG 2023 ou l’injection dans le réseau électrique. Il est important de s’inscrire au registre des données de base du marché (MaStR) de l’Agence fédérale des réseaux. De plus, les systèmes d’une puissance de sortie supérieure à 600 W doivent être installés et approuvés par un spécialiste.

Des exigences supplémentaires du droit de la construction s’appliquent aux toits plats, telles que la statique et la charge du vent. Des programmes de financement tels que le programme KfW 270 ou des subventions régionales peuvent rendre la technologie bifaciale plus attractive économiquement. Quiconque installe également des systèmes de stockage bénéficie souvent de subventions combinées. Le chemin vers le financement passe généralement par des consultants en énergie ou des opérateurs de réseaux locaux – ils fournissent également une assistance pour les permis et les demandes.

Pourquoi les panneaux bifaciaux sont rarement adaptés aux toits inclinés

L’arrière des panneaux solaires bifaciaux n’est un avantage que si la lumière l’atteint. Cependant, c’est rarement le cas sur les toits en pente. Les modules reposent à plat sur des rails de montage. La distance par rapport à la surface du toit est faible et la lumière réfléchissante est à peine utilisée.

De plus, les matériaux de toiture sont souvent sombres et absorbent la lumière plutôt que de la refléter. La valeur d’albédo de la brique ou du bitume est faible, généralement comprise entre 0,1 et 0,2. Cela signifie que le rendement supplémentaire éventuel reste bien inférieur au potentiel.

De plus, les coûts d’achat plus élevés, l’installation plus complexe et l’effet moindre de la face arrière rendent les modules bifaciaux sur les toits en pente généralement peu rentables. Si vous utilisez uniquement la face avant, vous pouvez également utiliser des modules monofaciaux – moins chers et plus faciles à mettre en œuvre.

Points à vérifier avant l’installation

Avant d’installer des panneaux solaires bifaciaux, les propriétaires doivent prendre en compte plusieurs facteurs. Outre l’emplacement, l’orientation du toit, le matériau du toit et l’ombrage éventuel jouent un rôle important. La distance au sol est particulièrement importante sur les toits plats, car c’est la seule façon d’utiliser de manière optimale la lumière réfléchie. Cependant, si vous avez un toit en pente, gardez à l’esprit que les tuiles sombres ne réfléchissent pratiquement pas.

La capacité portante du toit doit également être vérifiée, car les modules verre-verre sont plus lourds que les modules standards. De plus, les prix de l’électricité et le taux d’autoconsommation prévu doivent être inclus dans le calcul de rentabilité. Une consultation avec une entreprise spécialisée est recommandée pour éviter un mauvais investissement.

Nettoyage et entretien des panneaux solaires bifaciaux

Un point souvent sous-estimé est le nettoyage et l’entretien des systèmes photovoltaïques bifaciaux. Étant donné que les deux côtés des modules génèrent de l’énergie, non seulement l’avant mais aussi l’arrière sont importants pour les performances. La poussière, les fientes d’oiseaux ou les feuilles peuvent réduire considérablement l’efficacité.

Alors que les modules standards ne sont généralement nettoyés que superficiellement, les modules bifaciaux nécessitent un entretien plus approfondi. Pour les installations proches du sol, le risque de saleté ou de mousse affectant l’arrière est plus élevé. Les entreprises spécialisées recommandent donc d’effectuer des contrôles réguliers et d’adapter les intervalles de nettoyage aux conditions du site. Quiconque néglige cela risque de voir le rendement supplémentaire s’évaporer rapidement.

Liste de contrôle : les panneaux bifaciaux sont-ils rentables ?

Pour savoir si les modules solaires bifaciaux ont du sens, une simple liste de contrôle peut vous aider.

• Premièrement : s’agit-il d’un espace ouvert tel qu’un toit plat, un abri de voiture ou un parc solaire ?
• Deuxièmement : la surface est-elle légère et réfléchissante ou peut-elle être équipée ultérieurement de gravier ou de film ?
• Troisièmement : y a-t-il suffisamment de distance par rapport à la surface pour que la lumière atteigne l’arrière ?
• Quatrièmement : les coûts d’acquisition plus élevés sont-ils couverts par d’éventuels revenus supplémentaires et subventions ?
• Cinquièmement, existe-t-il des stores qui pourraient bloquer partiellement le dos ?

Si au moins quatre de ces points reçoivent une réponse positive, les modules bifaciaux constituent généralement un investissement rentable.

Conclusion

Les modules solaires bifaciaux offrent des possibilités passionnantes – mais pas partout. Ils ne développent guère leur potentiel sur les toits en pente et n’en valent généralement pas la peine. Cependant, quiconque travaille sur des toits plats, des abris de voiture ou des espaces ouverts avec des surfaces réfléchissantes bénéficiera considérablement de l’augmentation du rendement. Si vous planifiez judicieusement, vous pouvez compenser les coûts d’acquisition plus élevés à long terme en produisant davantage d’électricité.