Les panneaux solaires alpins en Suisse ont recentré l’attention sur l’innovation dans le domaine des énergies renouvelables. Grâce à un projet collaboratif entre des chercheurs suisses et une entreprise autrichienne, des systèmes photovoltaïques ont été conçus pour activer la fusion de la neige. Cette avancée technique promet d’optimiser la production d’énergie dans les environnements montagneux, un défi de taille où la neige peut freiner l’efficacité des installations solaires.
Une collaboration innovante entre chercheurs et industrie
La technologie des panneaux solaires a véritablement bénéficié d’une collaboration fructueuse entre l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), l’Institut WSL pour la recherche sur la neige et les avalanches, et la société autrichienne Ehoch2. Cette coalition a mis au point un système photovoltaïque inédit, connu sous le nom de Helioplant, qui intègre quatre panneaux orientés dans différentes directions. Cette conception permet de réduire l’accumulation de neige tout en maximisant la capture de la lumière réfléchie par la surface enneigée.
Pour comprendre la performance de ces panneaux, un modèle de simulation sophistiqué appelé Snowbedfoam a été développé. Ce modèle permet d’analyser comment la neige se déplace autour des panneaux en fonction de divers facteurs, tels que la direction du vent, l’orientation des panneaux et leur distance du sol. Ces études ont ensuite été validées par des tests sur le terrain, fournissant des données précieuses sur la meilleure manière de concevoir ces installations.
Une conception optimisée pour la retenue de la neige
Les études de simulation ont révélé que surélever les panneaux d’au moins 60 centimètres du sol et les aligner avec les directions du vent contribue à réduire considérablement l’accumulation de neige. Cette approche permet aux panneaux de « s’auto-nettoyer » grâce à l’érosion naturelle induite par le vent, nécessitant peu d’interventions manuelles.
Un autre constat important concerne l’espacement entre les panneaux. Lorsque les panneaux sont trop rapprochés, des zones abritées se forment, s’avérant propices à l’accumulation de neige. En revanche, en augmentant l’espacement et en les orientant selon la direction des vents dominants, la neige a tendance à glisser des panneaux, favorisant un effet naturel d’évacuation de la neige. Cette compréhension est cruciale pour maximiser la production d’énergie solaire en milieu alpin.
Impacts sur la production d’énergie et la maintenance
Cette recherche, publiée dans la revue scientifique Cold Regions Science and Technology, illustre comment la modélisation détaillée du déplacement de la neige peut se combiner efficacement avec l’ingénierie photovoltaïque. Si cette innovation est largement adoptée, elle pourrait transformer l’approvisionnement énergétique hivernal des fermes solaires en montagne, tout en diminuant les coûts et l’effort nécessaire pour enlever la neige des panneaux.
Les installations solaires en altitude présentent un potentiel considérable en raison d’un air plus pur et d’une irradiance solaire supérieure, mais la neige demeure le plus grand obstacle durant les mois d’hiver. La découverte suisse transforme élégamment cet inconvénient en opportunité en optimisant l’ensemble du système afin de l’adapter aux conditions alpines spécifiques.
Vers une amélioration continue et une expansion future
Les chercheurs prévoient d’enrichir les simulations de Snowbedfoam en tenant compte de la topographie montagneuse irrégulière afin d’étudier l’impact de ces interactions neigeuses sur la production électrique dans des environnements dynamiques. Ce travail continu pourrait renforcer davantage les technologies d’énergie renouvelable spécifiquement adaptées aux climats extrêmes.
Ce projet souligne l’importance des approches interdisciplinaires, combinant la science de l’environnement, l’ingénierie et la physique computationnelle pour faire avancer les solutions d’énergie durable dans des conditions difficiles. Des rapports détaillés montrent que ces systèmes solaires utilisant la technologie réfléchissante pour la neige pourraient accroître la production d’énergie de jusqu’à 20% pendant les mois d’hiver, représentative d’un potentiel significatif pour les zones sujettes à la neige.
Pour ceux intéressés par ces développements, vous pouvez consulter cet article fascinant au sujet des panneaux solaires flottants en milieu alpin.
