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Introduction
Au vu du contexte énergétique actuel, développer l’énergie photovoltaïque est devenu incontournable. Celle-ci est plébiscitée par les gouvernements et les acteurs privés dans le monde entier afin de pouvoir répondre aux défis concernant l’approvisionnement énergétique. En France par exemple, la législation impose l’installation de modules photovoltaïques sur les parcs de stationnement de plus de 1500 m². L’installation d’ombrières photovoltaïques, qui était pourtant déjà dynamique, connaît de ce fait un véritable essor. Mais qu’est-ce qu’une ombrière photovoltaïque et comment est-ce qu’elle fonctionne ? Que prévoient les textes politiques pour en favoriser le développement ? Et surtout, comment l’application archelios™ PRO en facilite la conception ?
Définition et fonctionnement d’une ombrière photovoltaïque
Qu’est-ce qu’une ombrière photovoltaïque ?
Une ombrière est une structure permettant de fournir de l’ombre, et dans le cas d’un parking, d’abriter les véhicules et de les protéger des intempéries telles que la pluie ou la neige. Des modules photovoltaïques peuvent être disposés sur la surface de l’ombrière afin d’en faire une ombrière photovoltaïque, permettant non seulement de protéger les véhicules mais également de produire de l’électricité. Une ombrière photovoltaïque est également appelée ombrière solaire, carport solaire ou bien carport photovoltaïque.
Comment fonctionne une ombrière photovoltaïque ?
Une ombrière solaire fonctionne exactement de la même manière qu’un système photovoltaïque traditionnel. Dans les deux cas, les rayons du soleil sont captés puis convertis en énergie électrique par les cellules constituant le module photovoltaïque. Ces dernières génèrent de l’énergie sous forme de courant continu devant être par la suite converti en courant alternatif par un onduleur photovoltaïque.
À partir de cette étape, il est possible d’autoconsommer, c’est-à-dire utiliser l’électricité produite pour par exemple réduire la consommation d’un bâtiment attenant, et de vendre le surplus de production en l’injectant dans le réseau de distribution électrique selon les tarifs d’achat en vigueur. La totalité de la production électrique peut également être vendue, c’est ce qu’on appelle la vente totale.
Loi relative à l’accélération de la production d’énergies renouvelables (ENR)
Que dit ce projet de loi à propos des ombrières photovoltaïques ?
La loi relative à l’accélération de la production d’énergies renouvelables (EnR) vise à faciliter la production d’énergies renouvelables telles que l’éolien, la méthanisation et le photovoltaïque. Ce projet de loi met en avant des mesures d’urgence temporaires afin de pouvoir accélérer la réalisation de projets d’énergie renouvelable et donc de faciliter la transition énergétique.
L’article 11 de la loi spécifie les obligations et dérogations concernant l’installation d’ombrières photovoltaïques. Ainsi, tous les parcs de stationnement, dont la superficie est supérieure à 1 500 mètres carrés (environ 80 places), doivent être équipés d’ombrières photovoltaïques, et ce sur la moitié de cette superficie au minimum. Cet article rentre en vigueur à partir du 1er juillet 2023.
Cette obligation ne s’applique pas aux parcs de stationnement extérieurs dont les contraintes, notamment techniques, sécuritaires, architecturales, patrimoniales ou environnementales, rendent impossible la mise en place d’un tel type d’installation. Si un parc de stationnement est ombragé par des arbres sur au minimum la moitié de sa superficie, celui-ci n’est pas concerné. De même, un parc de stationnement pour lequel des travaux de suppression ou de transformation sont planifiés n’est pas non plus concerné.
Quelle quantité d’électricité pourraient produire ces ombrières photovoltaïques ?
Le texte de loi reste très théorique, aussi est-il pertinent de déterminer en moyenne la quantité d’électricité qui pourrait être produite si l’intégralité des parkings était équipée de carports solaires sur au moins 50 % de leur surface.
En France métropolitaine en 2022 on compte environ 254 000 parkings ; 25 % d’entre eux ont une superficie supérieure à 1 500 m², soit approximativement 62 000 parkings. La surface totale de ces 254 000 parkings représente 374 km², occupée à 75 % par les parkings de plus de 1 500 m², autrement dit une surface exploitable d’environ 276 km².
Sur cette surface exploitable de 276 km², si on prend au minimum 50 % de la surface couverte tel que préconisé dans la loi, il est possible d’installer approximativement 131 km² de modules solaires sur les ombrières de parking. Cela représenterait un potentiel de 26 GWc, soit 60 % de plus que la totalité du parc photovoltaïque français installé fin 2022. La quantité d’énergie électrique produite par ces ombrières photovoltaïques s’élèverait à 25 TWh par an, soit plus de 5 % de la consommation électrique totale en France.
*(Les Bouches-du-Rhône passent devant la Haute-Garonne en ce qui concerne la production, ce département étant mieux ensoleillé.)
Ces statistiques proviennent du cadastre solaire de la France, calculé par le bureau d’étude Cythelia Energy grâce à sa solution logicielle archelios™ MAP, sur la base des parkings référencés sur OpenStreetMap (OSM).
Quels sont les avantages d’une ombrière photovoltaïque ?
Au vu des statistiques, il semble pertinent de multiplier ces projets d’installation aux nombreux avantages. Que ce soit pour les particuliers, les centres commerciaux ou les entreprises, les avantages d’une ombrière photovoltaïque pour parking sont qui plus est non négligeables.
Réduction des factures d’énergie
Tout d’abord, bien que le prix du kilowatt heure ait drastiquement augmenté, il reste possible de réduire sa facture d’énergie en installant une ombrière de parking. Cela permet de produire de l’électricité verte et donc de limiter la consommation d’électricité provenant du réseau de distribution. Grâce à l’autoconsommation, la facture de consommation d’électricité est fortement amoindrie.
Recharger des véhicules électriques
Ensuite, une ombrière photovoltaïque de parking peut servir à alimenter en circuit court des Infrastructures de Recharge de Véhicules Électriques (IRVE), et donc à recharger la batterie d’un véhicule électrique avec l’électricité produite sur place. Cela permet de consommer de l’électricité verte et de favoriser l’électromobilité. Il s’agit en outre d’une très bonne idée pour faciliter l’accès aux bornes de recharge pour les employés d’une entreprise.
Stratégie de responsabilité sociétale des entreprises (RSE)
Enfin, certaines entreprises font installer des ombrières photovoltaïques de parking en vue de répondre à une stratégie de responsabilité sociétale des entreprises (RSE). En produisant une électricité dite verte, l’entreprise met en avant son engagement sur le plan environnemental. Il s’agit également d’une méthode efficace pour améliorer son image de marque.
Comment concevoir une ombrière photovoltaïque avec l’application archelios PRO ?
archelios™ PRO est une application en ligne pour la conception et la simulation de projets photovoltaïques. Facile d’utilisation et intuitive, elle permet de travailler sur toutes les typologies de projet, y compris les ombrières photovoltaïques pour parking.
Modélisation 3D intégrée à archelios™ PRO
Lors de la phase d’avant-projet, archelios™ PRO permet de réaliser une étude de faisabilité en quelques minutes seulement grâce à la fonctionnalité de modélisation 3D intégrée. Des images satellites peuvent être utilisées afin de modéliser l’ombrière photovoltaïque rapidement et avec une grande précision. Enfin, la fonctionnalité de calepinage automatique permet de modéliser différents cas de figure pour déterminer celui qui est le plus intéressant sans avoir besoin du support de construction.
Modélisation 3D avec le plugin archelios™ pour SketchUp
Le plugin archelios™ pour SketchUp permet quant à lui de pousser la conception en modélisant le support ainsi que l’environnement 3D. Les ombrages proches et lointains autour de l’ombrière photovoltaïque peuvent être inclus dans l’analyse afin de rendre compte de leur impact sur le productible généré. Il est par ailleurs encore plus aisé d’apprécier ces répercussions grâce à la fonctionnalité 3D Map (valable en France uniquement).
Pour les parkings munis d’un revêtement à fort albedo, l’utilisation de la technologie bifaciale (production en face avant et arrière) peut être une option pour augmenter la production au mètre carré. Cette technologie est justement intégrée à archelios™ PRO. Le large catalogue fabricant du logiciel permet de prendre en compte cette technologie dans le calcul du productible.
Enfin, il est possible de calepiner les modules photovoltaïques par groupe ; chaque groupe correspond à une ombrière photovoltaïque. De cette manière, il est possible de définir un onduleur par ombrière de parking et non pour l’intégralité de l’installation. Cela évite de faire passer des câbles d’une ombrière à une autre, ce qui permet d’optimiser le câblage de l’installation. Pour aller plus loin, il est possible de réaliser automatiquement le routage des câbles afin de calculer les longueurs de câbles nécessaires au projet à partir de la maquette numérique.
