Une équipe de chercheurs du Politecnico di Torino, en Italie, a étudié les orientations et les angles d'inclinaison optimaux des systèmes photovoltaïques utilisés dans les communautés énergétiques et a constaté que les installations orientées est-ouest offrent des valeurs d'énergie partagée plus élevées que les installations orientées sud.

L'orientation est-ouest est généralement considérée comme plus adaptée aux hautes latitudes où le rayonnement solaire est faible, permettant ainsi de profiter de la lumière du soleil aux premières et dernières heures de la journée. Ces projets peuvent toutefois constituer la solution idéale sous les tropiques ou dans les zones où la surface disponible est limitée, comme les toitures de bâtiments commerciaux.

Tout d'abord, la configuration est-ouest des panneaux solaires offre une production plus stable et constante tout au long de la journée qu'une installation classique orientée au sud. De plus, elle réduit le pic de consommation en milieu de journée et prolonge la durée de production solaire tôt le matin et en fin de journée, les panneaux commençant à produire au lever du soleil et continuant jusqu'au coucher du soleil. Ces caractéristiques rendent ces systèmes privilégiés par les gestionnaires de réseau, car l'électricité est distribuée de manière plus homogène ; elles favorisent également l'autoconsommation résidentielle l'après-midi, lorsque les occupants sont plus souvent présents à leur domicile.

De plus, les ombres entre les rangées de panneaux solaires sont évitées. À l'inverse, les installations dont les panneaux sont orientés plein sud projettent des ombres sur les rangées arrière à partir des rangées avant. Enfin, dans les installations est-ouest, la densité accrue de panneaux solaires augmente la production d'énergie par mètre carré. Cet avantage est particulièrement intéressant pour les petites toitures, où ce système permet d'atteindre une densité supérieure de 30 % par mètre carré.

Un autre point notable est sa meilleure résistance au vent. Avec un angle d'inclinaison de 15 degrés et une orientation est-ouest, la pression du vent est considérablement réduite par rapport à une orientation sud, beaucoup plus vulnérable aux vents du nord. De ce fait, les systèmes solaires est-ouest nécessitent beaucoup moins de contrepoids pour fixer les panneaux solaires au toit. Cela permet leur installation sur des toits moins robustes ou déjà occupés par d'autres installations.

L'analyse a montré que, bien que la communauté simulée utilisant des systèmes photovoltaïques orientés au sud atteigne des rendements énergétiques supérieurs, celle basée sur des panneaux orientés est-ouest présente l'avantage d'une valeur d'énergie partagée plus élevée. Selon les scientifiques, cela s'explique par une meilleure synchronisation entre la demande et la production d'énergie photovoltaïque tôt le matin et en fin d'après-midi. « L'énergie pratiquement autoconsommée par la communauté atteint sa valeur maximale pour une orientation sud des panneaux photovoltaïques, au prix d'une injection de pointe plus importante sur le réseau », ont-ils précisé. « Il s'agit d'un aspect important dans les contextes où le partage d'énergie au sein de la communauté est explicitement encouragé, comme en Italie. »

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