Anticiper le microclimat des centrales agrivoltaïques : avancées de la R&D dévoilées dans Solar Energy
La compréhension du microclimat des centrales agrivoltaïques est essentielle pour optimiser leur efficacité et minimiser leur impact sur l’environnement. Les travaux de recherche récents publiés dans la revue Solar Energy par Joseph Vernier, doctorant à la R&D d’EDF, apportent des avancées significatives dans ce domaine. En utilisant un modèle basé sur la mécanique des fluides, ces recherches visent à simuler les effets des panneaux photovoltaïques sur leur environnement immédiat, particulièrement sur les cultures agricoles sous ces installations.
Un modèle de simulation innovant
Les recherches de Joseph Vernier reposent sur l’utilisation de code_saturne, un logiciel open source développé par EDF pour la simulation des phénomènes de mécanique des fluides. Ce modèle a été adapté pour évaluer l’interaction entre les panneaux photovoltaïques et le microclimat environnant. Grâce à sa capacité à résoudre des problèmes multiphysiques, il permet d’analyser les variations du rayonnement solaire, de la turbulence du vent et de la température infrarouge.
Dans ce contexte, les travaux mettent en évidence que la géométrie des panneaux a une influence significative sur les flux d’air et les échanges thermiques. Les simulations effectuées offrent une vue d’ensemble des effets locaux liés à l’orientation et à la disposition des panneaux, et soulignent l’importance d’une modélisation précise pour anticiper ces impacts.
Impacts sur l’agriculture et l’environnement
La synthèse des résultats des simulations montre que les systèmes agrivoltaïques, en intégrant la production d’électricité et l’agriculture, peuvent offrir une synergie bénéfique. Les recherches ont révélé que les panneaux photovoltaïques peuvent réduire la lumière directe reçue par les cultures, entraînant à la fois des avantages et des inconvénients pour les rendements agricoles. Utile pour maintenir une température adéquate, la présence des panneaux peut également favoriser la réduction de l’évaporation dans certaines conditions climatiques.
De plus, les résultats soulignent l’importance de l’optimisation du positionnement des panneaux pour favoriser la captation de la lumière et atténuer l’impact négatif du vent. Les données recueillies illustrent comment des ajustements mineurs dans la configuration des panneaux peuvent significativement améliorer les conditions de croissance des plantes sous ces installations.
Perspectives d’avenir pour la R&D
Les travaux de R&D sur le microclimat des centrales agrivoltaïques signalent une étape importante vers une meilleure intégration des énergies renouvelables dans le secteur agricole. Ils ouvrent également la voie à des études futures axées sur le couplage des simulations de microclimat avec des modèles botaniques. L’objectif est de simuler les échanges d’énergie et d’eau entre les cultures et leur environnement, afin de mieux anticiper les effets des panneaux, notamment sur la protection contre le gel ou les périodes de sécheresse.
En cas de validation de ces nouvelles approches, EDF pourra traduire cette connaissance en stratégies concrètes, permettant de mettre en place des centrales plus efficaces et respectueuses de l’environnement. La recherche sur le photovoltaïque flottant est également promue, soulignant la nécessité d’une compréhension approfondie des événements d’évaporation dans les réservoirs d’eau.
Conclusions sur la publication dans Solar Energy
Les résultats de ces recherches sont non seulement prometteurs pour l’amélioration des installations agrivoltaïques, mais apportent également des connaissances bénéfiques pour la durabilité écologique. La revue Solar Energy, depuis sa création en 1957, demeure un acteur clé dans la publication des avancées scientifiques sur les technologies d’énergie solaire. Avec un impact factor de 6.6 en 2023, elle continue de valoriser les travaux qui œuvrent à la transition énergétique.
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