La face cachée du PV

L’enjeu aujourd’hui pour les architectes, est celui de l’intégration des panneaux photovoltaïques traditionnels rectangulaires bleu/noir au bâtiment. Bien que ces produits génèrent de l’électricité, il existe des défauts majeurs inhérents à leur conception : ils nuisent à l’esthétique d’un bâtiment, ils sont difficilement personnalisables par taille, les couleurs disponibles sont contraignantes, et ils se distinguent facilement. Le PVIB incorporé dans le bâtiment, résout les enjeux esthétiques du PV traditionnel. Leur revêtement solaire génère de l’électricité tout en agissant comme une enveloppe de bâtiment belle et durable. Le verre solaire personnalisable peut remplacer n’importe quel verre nécessaire dans un bâtiment tout en agissant comme un système de production d’énergie solaire.

L’industrie de la construction du bâtiment représente actuellement 40 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre, en raison de son mode de réalisation à forte teneur en carbone et de ses besoins énergétiques carbonés. Le photovoltaïque intégré au bâtiment (PVIB) est une solution durable pour répondre à ces préoccupations et contribuer à un monde net positif. Cette technologie de pointe peut être utilisée dans les enveloppes de bâtiments, les puits de lumière, les fenêtres et les balustrades de balcon pour produire de l’énergie verte. L’intégration dans des éléments de construction apporte une valeur ajoutée au bâtiment et sans compter qu’au contraire d’une enveloppe inerte qui ne rapporte rien, le PVIB produit de l’énergie donc un retour sur l’investissement. De plus, après quelques années, le PVBI devient net positif puisqu’il aura généré l’énergie équivalente pour sa fabrication.

La quantité exacte d’énergie que les produits ou systèmes PVIB peuvent produire est contextuelle. La quantité totale d’énergie dépendra de plusieurs facteurs environnementaux liés à l’emplacement de votre maison, notamment :

• Insolation/rayonnement solaire : la quantité moyenne de rayonnement solaire que votre maison reçoit, calculée en kWh/m2/jour, est la manière la plus courante de décrire la quantité de ressources solaires dans une zone particulière
• Climat et autres conditions météorologiques : les températures estivales torrides et les conditions continuellement nuageuses/pluvieux peuvent affecter négativement la sortie du système pour tous les types de PVIB. De plus, les zones urbaines avec des niveaux élevés de pollution de l’air peuvent augmenter les exigences de nettoyage et d’entretien pour garantir que les systèmes PVIB fonctionnent avec une efficacité maximale.
• Conditions d’ombrage : Bien que les technologies solaires gèrent aujourd’hui mieux les conditions d’ombre, la présence d’arbres, de bâtiments et d’autres structures qui bloquent le soleil de votre maison pendant de longues périodes de la journée réduira la production d’énergie du système BIPV.

Compte tenu des facteurs environnementaux mentionnés ci-dessus, de nombreux propriétaires se demandent lorsqu’ils envisagent des systèmes PVIB : ces systèmes produisent-ils presque autant d’énergie que des panneaux solaires standards ? Dans le cas des toitures solaires ou des bardeaux solaires, la réponse est oui. Les panneaux solaires permettent aux installateurs d’incliner les panneaux individuels dans l’orientation optimale pour capter plus de lumière solaire. En revanche, les bardeaux solaires couvrent généralement la surface totale de la toiture, compensant ainsi cette légère différence d’inefficacité.

En raison d’une orientation appropriée, d’autres produits PVIB tels que les façades solaires et les fenêtres peuvent être moins efficaces que les panneaux solaires. Cependant, cela variera au cas par cas. La façade Sud de votre bâtiment peut être le meilleur endroit pour capter le rayonnement solaire si l’orientation de votre toit n’est pas idéale.

En termes d’efficacité de production, le cas des systèmes PVIB est moins évident. Les panneaux PVIB plus sombres tels que ceux utilisés pour les bardeaux solaires ou d’autres types de toitures solaires ont généralement des rendements comparables à celles des panneaux solaires ordinaires. Cependant, les panneaux PVIB transparents ou semi-transparents utilisés sur les fenêtres, les puits de lumière et autres surfaces similaires continuent d’être nettement moins efficaces. Étant donné que ces produits PVIB transparents laissent passer une partie du rayonnement solaire, l’efficacité totale de la production pourrait n’être que de 50 à 75 % du rendement des panneaux solaires ordinaires.

Le PVIB a un double attrait. En effet, le PVIB remplit une double fonction. Il fournit de l’énergie renouvelable tout en protégeant le bâtiment, réduisant ainsi le coût de la production d’énergie solaire autonome pour les propriétaires.

En utilisant des bardeaux solaires au lieu de panneaux d’asphalte, les propriétaires peuvent essentiellement «réduire» le prix de la toiture de leur installation solaire. La même « réduction » pourrait également être appliquée aux garde-corps, aux puits de lumières et à d’autres endroits où les fabricants pourraient concevoir des systèmes PVIB.

Un autre avantage économique supplémentaire de certains systèmes PVIB est qu’ils pourraient potentiellement être beaucoup plus durables que les systèmes/éléments de construction qu’ils remplacent. Par exemple, la plupart des toits en bardeaux d’asphalte ont une durée de vie moyenne de 15 ans. À l’inverse, la plupart des bardeaux solaires dureront 25 à 30 ans avec seulement une petite baisse d’efficacité vers la fin de cette durée de vie. Les économies économiques totales associées à un toit PVIB devraient donc prendre en considération le coût de deux installations sur le toit. Vous pourriez appliquer le même principe aux façades solaires et autres systèmes PVIB.

La bibliothèque de Varennes, en banlieue de Montréal, est un bâtiment net zéro. Les panneaux PVIB de son toit fournissent à la fois de l’électricité et un peu de chauffage en préchauffant l’air avant de pénétrer le bâtiment.

Le pavillon John Molson de l’Université de Concordia est également recouvert de PVIB sur la façade Sud-Ouest. Il utilise la même technique que la bibliothèque de Varennes, il génère de l’énergie et préchauffe l’air.

Le bâtiment Exceldor le long de l’autoroute 20 à Beloeil. Une partie de la façade Sud est recouvert de PVIB. L’entrée principale a également du PV intégré dans la fenestration.