La production d’énergie solaire en Afrique Subsaharienne fait face à des défis majeurs, notamment la chaleur intense et l’accumulation de poussière, qui réduisent considérablement l’efficacité des panneaux solaires. Des recherches menées par des universitaires tanzaniens ont mis en lumière ces problématiques, révélant les impacts négatifs sur la performance des systèmes photovoltaïques dans cette région. Cet article explore en détail comment ces conditions environnementales entravent le potentiel de l’énergie solaire, une ressource cruciale pour les pays où l’accès à l’électricité reste précaire.
Les effets dévastateurs de la chaleur sur les panneaux solaires
Les systèmes photovoltaïques sont conçus pour fonctionner efficacement dans des plages de températures spécifiques. En Afrique Subsaharienne, les températures ambiantes élevées entraînent une dégradation prématurée des panneaux solaires. Les études montrent que lorsque la température de surface des modules dépasse les 25 °C, le rendement énergétique commence à diminuer. Dans certaines régions, la chaleur peut faire monter ces températures au-delà de 40 °C, aggravant ainsi les pertes de performances.
Les chercheurs ont observé que, sous des conditions extrêmes, les températures peuvent même atteindre 70 °C sur les modules photovoltaïques. De telles températures altèrent non seulement la tension en circuit ouvert (VoC) mais augmentent aussi les pertes par recombinaison, renforçant ainsi les risques de défaillance des systèmes. Selon les données recueillies, les panneaux solaires en silicium cristallin, qui représentent la majorité du marché, subissent des pertes d’efficacité allant de 15 à 20 % en raison de la chaleur.
Accumulation de poussière : un problème omniprésent
En plus de la chaleur, l’accumulation de poussière constitue un obstacle majeur à l’optimisation de la production d’énergie solaire en Afrique Subsaharienne. Les particules de poussière, chargées de matières organiques et de dépôts salins, bloquent la lumière du soleil et limitent l’efficacité des panneaux. Dans les zones sèches et semi-arides, ces niveaux de poussière peuvent causer des baisses de rendement variant de 20 % à plus de 60 %.
Les impacts de cette accumulation de poussière sont amplifiés par des facteurs tels que la taille des particules et l’angle d’inclinaison des panneaux. Des études ont révélé que dans certaines zones industrielles, les pertes peuvent atteindre 64 %, notamment à cause de la poussière de charbon. En revanche, les zones agricoles, confrontées à des poussières d’engrais, subissent des pertes relativement moindres, mais néanmoins significatives, autour de 25 % à 35 %.
Défis de la maintenance des installations solaires
La maintenance des installations solaires en Afrique Subsaharienne demeure problématique. Dans de nombreuses régions rurales, les conditions d’infrastructure et les ressources financières limitées rendent cet aspect difficile. En conséquence, le nettoyage régulier des panneaux solaires est souvent négligé, aggravant ainsi les pertes de performances causées par la poussière.
Les chercheurs proposent des méthodes pour atténuer ces impacts. Parmi elles, le développement de techniques de refroidissement passives et actives revêt une importance capitale. Les systèmes de ventilation et les matériaux dissipant la chaleur pourraient améliorer la performance des panneaux sans nécessiter d’énergie supplémentaire, tandis que les systèmes actifs sont efficaces mais souvent coûteux et moins pratiques dans des régions isolées.
Vers des solutions adaptées aux climats africains
Le rapport soutient que pour garantir la fiabilité de l’énergie solaire dans cette région, il est crucial d’adopter des normes spécifiques à chaque région pour la conception, la certification et la maintenance des panneaux photovoltaïques. Les trois priorités identifiées sont le développement de modules adaptés aux hautes températures, l’adaptation des protocoles de nettoyage et la mise en place de systèmes de certification. Ces actions sont essentielles pour améliorer la durabilité des installations solaires.
Alors que l’énergie solaire demeure l’une des solutions les plus prometteuses pour fournir de l’électricité à près de 600 millions de personnes en Afrique Subsaharienne, il est impératif de relever ces défis environnementaux. En développant des technologies adaptées et en améliorant la maintenance, il sera possible d’optimiser l’utilisation de l’énergie solaire dans cette région en pleine croissance.