Axes de recherche

Evaluation précise du rayonnement solaire direct appliqué à l’utilisation de capteurs photovoltaïques à concentration en plaine et dans les Alpes

Acronyme : DirAlp

Mots clés
Rayonnement direct, instrument de mesure, photovoltaïque

Auteur
Ineichen Pierre

Responsable du projet
Ineichen Pierre

Résumé
Les changements climatiques qui interviennent actuellement imposent un développement de plus en plus important des énergies renouvelables. Si la conversion du rayonnement global en électricité et en chaleur se met peu à peu en place, il existe un réel potentiel dans la conversion du rayonnement solaire direct. En effet, si la quantité de rayonnement solaire global annuel est restée stable ces 25 dernières années, le changement climatique a fait que le nombre d’heures d’ensoleillement a montré une augmentation de l’ordre de 25% à Genève, et de l’ordre de 20% à Locarno. Par ailleurs, dans les régions alpines, et malgré un horizon pas toujours favorable, la composante directe du rayonnement solaire est de 5% à 20% plus élevée que la composante globale. L’exploitation de cette composante devient alors intéressante.

Dans cette perspective, pour une centrale solaire à concentration, l’utilisation de capteurs photovoltaïques à lentilles de fresnel présente l’avantage, pour une surface de captage équivalente, de minimiser la surface des cellules photovoltaïques elles-même. L’utilisation des cellules multicouches à grand rendement devient alors intéressante, et ce malgré leur prix élevé. En effet, pour une surface de captage équivalente, ce type de capteurs permet d’en diminuer la surface d’un facteur 250 par l’utilisation de lentilles de fresnel d’un prix de revient nettement inférieur à celui des cellules. Par ailleurs, la surface au sol nécessaire pour une centrale à concentration est d’environ 20% plus petite que pour une centrale à capteurs plans fixes.

Le rayonnement direct peut également être concentré et guidé pour l’éclairage naturel des bâtiments. Plusieurs systèmes de ce type existent sur le marché, comme par exemple les systèmes Himawari, Solatube et SunLight Direct.

heures-soleil.jpg
Evolution des heures d'ensoleillement par année pour Genève
et Locarno, et rayonnement global à Genève

Début - fin
2008-02-01 - 2008-10-01