Installer des panneaux solaires sur les toits offre des avantages économiques et écologiques. Cela permet, par exemple, à un foyer français d’économiser jusqu’à 60 % sur la facture d’énergie à long terme, selon EDF ENR. Sur le plan environnemental, c’est une solution prometteuse, dans la mesure où ces dispositifs utilisent une énergie verte et renouvelable. Cependant, l’adoption généralisée d’installations solaires photovoltaïques sur les toits aurait des conséquences imprévues sur la température dans les zones urbaines, et cela serait principalement dû à leur albédo plus faible. Récemment, un groupe international de scientifiques a créé un nouveau modèle visant à évaluer en profondeur l’impact de ces dispositifs sur les microclimats urbains. Ils ont procédé à des tests à Kolkata, en Inde, ainsi que dans d’autres villes.
De nouvelles paramétrisations prises en compte
Les scientifiques se sont tournés vers une approche combinée, appelée modèle WRF/BEP + BEM. Ils ont utilisé le dernier modèle de recherche et de prévision météorologiques (WRF), intégrant le modèle énergétique du bâtiment (BEM) et la paramétrisation de l’effet du bâtiment (BEP). Ils ont indiqué que la plupart des études effectuées jusqu’ici se basent sur des expériences de terrain in situ ou des simulations à l’échelle du bâtiment. En outre, elles négligent le transfert de chaleur par convection entre la surface du toit et l’arrière des panneaux solaires. Les chercheurs affirment qu’ils ont comblé ces lacunes « en intégrant de nouvelles paramétrisations pour les panneaux solaires sur les toits, y compris le transfert de chaleur par convection ». Selon eux, grâce à cette approche combinée, on peut calculer l’échange de chaleur, l’impulsion, l’humidité et le flux d’énergie cinétique turbulent entre les bâtiments et l’environnement extérieur, dans des conditions atmosphériques stables.
Les résultats de l’étude
D’après les données recueillies à Kolkata, la température près de la surface des panneaux solaires installés sur le toit augmente jusqu’à 1,5 °C durant la journée. Pendant les heures les plus chaudes, cela peut augmenter jusqu’à 3,2 °C. Le fait est que seulement 20 % de l’énergie solaire qu’ils absorbent sont convertis en électricité et les 70 % restants contribuent à leur réchauffement. Notons que les installations photovoltaïques absorbent environ 90 % de l’énergie solaire. Pendant la nuit, en revanche, la température près de la surface des panneaux est réduit jusqu’à 0,6 °C. Dans les autres villes, il y a eu une légère différence. À Sydney, par exemple, ils ont indiqué une augmentation de la température de 9 °C durant la journée et un refroidissement de 0,8 °C la nuit. Les résultats de Bruxelles, quant à eux, ont montré un refroidissement nocturne de 0,3 °C et une augmentation diurne de 1,1 °C.
Des modèles validés expérimentalement dans plusieurs villes
Les scientifiques ont souligné qu’ils ont mené une étude dans la ville indienne de Kolkata, mais également dans d’autres villes telles que Sydney, Austin, Grèce, Athènes et Bruxelles. Afin de s’assurer que les résultats ne se limitent pas à une zone climatique spécifique, et ainsi appuyer les résultats de leur recherche. Le groupe de chercheurs a expliqué que « Cinq expériences ont été menées pour évaluer l’impact régional du déploiement à grande échelle des panneaux photovoltaïques sur les toits, pendant le mois de canicule à Kolkata. La simulation de contrôle a utilisé un albédo de toit de 0,15 ». Ils ont aussi souligné qu’ils ont exploré plusieurs scénarios avec des fractions de couverture de 0,25, 0,50, 0,75 et 1,0 sur les toits des villes.
Il est à noter que, hormis la modification de la température, l’étude aurait aussi démontré que ces panneaux solaires modifient plusieurs paramètres : les champs météorologiques proches de la surface, la dynamique de la couche limite urbaine, ainsi que la circulation de la brise marine. D’autres effets qui, selon eux, doivent être pris en compte pour équilibrer les avantages des énergies renouvelables avec leurs impacts potentiels sur les climats urbains. Vous trouverez plus d’infos sur l’étude ici. Trouvez-vous également que les panneaux solaires contribuent au réchauffement en créant des ilots de chaleur sur les toitures ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
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Peut être que les panneaux solaires de toitures ont un impact négatif mais n’oublions pas l’impact positif de ces dispositifs. C’est quand même une alternative bien plus propre que les énergies fossiles ! Je trouve ça dommage de ne parler que des côtés négatifs alors que les panneaux permettent tout de même de protéger notre planète.
Enfin qqn qui parle des aspects négatifs des panneaux solaires ! On en dit que du bien alors que comme tout ils ont aussi leurs inconvénients. L’impact négatif sur le milieu urbain est réel, il faudrait trouver d’autres alternatives avec un impact positif pour ces milieux. En parler permet de trouver des solutions donc merci de soulever ce pb.
Je ne pensais pas que les panneaux solaires pouvaient avoir de tels impacts négatifs. On entend partout dire que c’est limite l’invention du siècle mais très peu sont clairs quant aux inconvénients. Je trouve ça dommage prcq on peut malheureusement vite être déçu et avec qlq chose de ce prix la vaut mieux être sur avant d’acheter…