Introduction
Lors de la planification d'un projet d'énergie solaire, l'une des décisions les plus cruciales que vous devrez prendre est de choisir le bon type de système de montage solaire. Les deux principaux types de systèmes de montage solaire sont au sol et monté sur le toit systèmes. Les deux offrent des avantages et des défis distincts, en fonction de vos besoins spécifiques, de l’espace disponible et de votre budget. Dans cet article, nous comparerons les facteurs clés impliqués dans le choix entre des systèmes solaires au sol et sur le toit, étayés par des données réelles et des informations sur l'industrie, pour vous aider à déterminer celui qui convient le mieux à votre projet en 2024.
1. Emplacement d'installation et disponibilité de l'espace
Systèmes solaires au sol
Les systèmes solaires au sol sont installés sur des terrains ouverts et sont généralement utilisés pour de plus grandes installations solaires commerciales et à grande échelle. Ces systèmes offrent une flexibilité en termes d’orientation et d’espacement des panneaux, ce qui les rend idéaux pour les projets comportant des terrains abondants.
Avantages:
Aucune contrainte d'espace: Il n'est pas nécessaire de contourner les structures existantes comme les toits, ce qui permet un placement optimal des panneaux.
Orientation flexible du panneau: Les supports au sol permettent une variété d'angles et d'orientations pour maximiser l'exposition solaire et la production d'énergie.
Plus facile à entretenir: Les panneaux étant au niveau du sol, l'entretien et le nettoyage sont plus accessibles.
Inconvénients:
Utilisation des terres: Les systèmes au sol nécessitent une superficie importante de terrain, qui peut ne pas être disponible dans les zones densément peuplées ou urbaines.
Coûts fonciers plus élevés: Selon l'emplacement, l'acquisition d'un terrain pour des installations au sol peut augmenter le coût total du projet.
Systèmes solaires montés sur le toit
Les systèmes solaires montés sur le toit sont installés directement sur le toit d'un bâtiment ou d'une structure. Ces systèmes sont généralement utilisés pour les bâtiments résidentiels et commerciaux où l’espace disponible est limité.
Avantages:
Efficace en espace: Les panneaux étant installés sur le toit, ces systèmes ne nécessitent pas de terrain supplémentaire, ce qui les rend idéaux pour les zones urbaines et résidentielles.
Coûts fonciers inférieurs: Les systèmes montés sur le toit n'impliquent pas de frais d'acquisition ou de préparation du terrain.
Esthétique: Les systèmes montés sur le toit sont souvent moins intrusifs visuellement que les systèmes montés au sol, en particulier dans les environnements résidentiels.
Inconvénients:
Limites d'espace: L'espace sur le toit peut être limité et les panneaux peuvent devoir être placés à des angles loin d'être idéaux pour une production d'énergie optimale.
Défis de maintenance: L'accès au toit peut rendre le nettoyage et l'entretien plus difficiles, en particulier pour les grands bâtiments ou les toits pentus.
Exemple concret:
En 2024, Campus californien de Google a installé un grand système solaire sur le toit, utilisant les vastes toits de ses bâtiments pour atteindre ses objectifs de développement durable. D'autre part, Les fermes solaires de Tesla au Nevada et au Texas ont mis en place des systèmes au sol pour maximiser la production d'énergie sur de grandes parcelles.
Données de l'industrie:
Selon SEIA, à partir de 2024, les systèmes solaires montés sur le toit représentent environ 35% des installations solaires commerciales aux États-Unis, tandis que les systèmes au sol constituent le reste 65%, principalement pour les projets commerciaux à grande échelle et à grande échelle.
2. Considérations relatives aux coûts
Systèmes montés au sol
Le coût d'un système solaire monté au sol peut être considérablement plus élevé que celui d'un système monté sur le toit, principalement en raison des travaux supplémentaires d'acquisition de terrain, de préparation du site et d'installation requis. Les systèmes montés au sol nécessitent souvent un nivellement, une clôture et parfois l'installation de fondations en béton pour les structures de montage.
Coûts initiaux plus élevés: Les coûts du terrain et la complexité de l'installation peuvent conduire à un investissement initial plus élevé.
Potentiel de subventions: Dans certaines régions, les systèmes au sol peuvent bénéficier d'incitations gouvernementales et de crédits d'impôt, ce qui les rend plus rentables pour les projets à grande échelle.
Systèmes montés sur le toit
Les systèmes montés sur le toit ont généralement des coûts d’installation initiaux inférieurs puisqu’ils ne nécessitent pas d’acquisition de terrain et sont généralement plus faciles à installer. Cependant, les coûts peuvent varier en fonction du type de toit et de la nécessité ou non de renforts structurels pour soutenir les panneaux solaires.
Coûts initiaux réduits: Aucun besoin d’acquisition de terrain ou de préparation approfondie du site ne permet de réduire les coûts d’installation.
Renforts de toiture: Dans certains cas, les bâtiments plus anciens peuvent nécessiter des améliorations structurelles pour supporter le poids des panneaux solaires, ce qui augmente le coût global.
Exemple concret:
Amazone a installé des systèmes solaires sur les toits de plusieurs de ses centres de distribution dans le monde. L'entreprise rapporte des coûts inférieurs pour ces installations sur les toits par rapport à la construction de nouveaux parcs solaires sur terre, en raison de l'absence de coûts d'acquisition du terrain.
Données de l'industrie:
En 2024, le coût moyen d'une installation solaire résidentielle sur le toit aux États-Unis était d'environ 15 000 $ à 25 000 $ selon la taille, tandis que les systèmes montés au sol pour les projets à l'échelle des services publics peuvent coûter entre 1,50 $ à 2,50 $ par watt, avec des coûts totaux d'installation dépassant souvent 100 000 $ pour les grands sites commerciaux.
3. Efficacité énergétique et performances
Systèmes montés au sol
Les systèmes solaires montés au sol présentent souvent l’avantage d’une efficacité énergétique plus élevée grâce à la possibilité d’ajuster l’inclinaison et l’orientation des panneaux. Étant donné que les panneaux ne sont pas limités par l’angle du toit ou par les obstacles, ils peuvent être positionnés à l’angle optimal pour capter le maximum de lumière solaire.
Meilleure exposition au soleil: Les supports au sol peuvent être positionnés pour une exposition optimale au soleil, quelles que soient les obstructions du toit telles que les cheminées ou les évents.
Utilisation de trackers solaires: Les systèmes au sol peuvent intégrer trackers solaires, qui ajustent la position des panneaux tout au long de la journée pour suivre le soleil, augmentant ainsi la production d'énergie jusqu'à 25-30%.
Systèmes montés sur le toit
Les systèmes montés sur le toit sont généralement fixes, ce qui peut limiter leur efficacité énergétique par rapport aux systèmes montés au sol. L'inclinaison du toit n'est pas toujours idéale pour la production d'énergie solaire, et les obstructions telles que les cheminées ou les unités CVC peuvent réduire la surface disponible pour les panneaux solaires.
Ajustabilité limitée: Les panneaux montés sur le toit sont fixes et ne peuvent souvent pas suivre le soleil ou ajuster les angles pour une capture d'énergie optimale.
Problèmes d'ombrage: Les systèmes montés sur le toit peuvent souffrir d'ombrages causés par l'architecture du bâtiment ou les structures voisines.
Exemple concret:
En 2024, BayWare mis en œuvre une ferme solaire au sol dans le désert de l'Arizona qui utilisait trackers à axe unique. Ce système a largement surpassé un système de toiture en termes de production d'énergie grâce à sa capacité à suivre le soleil.
Données de l'industrie:
Selon Énergie Solaire Europe, les systèmes montés au sol peuvent augmenter la production d'énergie jusqu'à 30% par rapport aux installations fixes sur le toit, en particulier lorsqu'elles sont intégrées à des systèmes de suivi.
4. Longévité et durabilité du système
Systèmes montés au sol
Les systèmes montés au sol sont généralement plus durables à long terme car ils sont moins sujets à l’usure associée aux installations sur toit. Étant donné que ces systèmes ne sont pas soumis aux contraintes du toit, telles que la circulation piétonnière ou les variations de température, leur durée de vie est souvent plus longue.
Moins de dégâts sur le toit: Aucun risque de fuite ou de dommage structurel à la toiture.
Des fondations plus robustes: Les supports au sol utilisent généralement des fondations en béton qui fournissent une base stable et durable pour les panneaux.
Systèmes montés sur le toit
Même si les systèmes montés sur le toit sont généralement fiables, la durée de vie de l’installation peut être affectée par l’état du toit lui-même. Par exemple, si le toit doit être réparé ou remplacé, le système solaire devra peut-être être retiré et réinstallé.
Intégrité du toit: Si la toiture est endommagée ou vieillie, la durée de vie du système solaire peut être compromise.
Potentiel de fuites sur le toit: Une mauvaise installation ou une dégradation des matériaux de la toiture peut entraîner des fuites, susceptibles d'endommager les panneaux solaires ou les zones environnantes.
Exemple concret:
In Allemagne, E.ON installé des panneaux solaires sur le toit de plusieurs bâtiments commerciaux. Cependant, les systèmes ont dû être retirés et déplacés lorsque les toits nécessitaient des réparations majeures, ce qui a entraîné des coûts supplémentaires.
Données de l'industrie:
IRÉNE rapporte qu'en général, les systèmes solaires montés au sol ont une durée de vie légèrement plus longue que les systèmes sur toit en raison de leurs fondations plus durables et de leur moindre exposition à l'usure liée au toit.
5. Impact environnemental
Systèmes montés au sol
Même si les systèmes au sol offrent un potentiel de production d’énergie élevé, ils peuvent avoir un impact environnemental important s’ils nécessitent de vastes zones de terrains non aménagés. Dans certains cas, cela peut entraîner une perturbation de l’habitat ou des conflits d’utilisation des terres.
Préoccupations liées à l'utilisation des terres: Les grands parcs solaires peuvent nécessiter le défrichement de vastes zones de terres, ce qui pourrait affecter les écosystèmes locaux.
Potentiel de restauration des terres: Certains systèmes installés au sol peuvent être conçus pour permettre la restauration des terres ou un double usage, comme l'agrivoltaïque, où des panneaux solaires sont installés sur les terres agricoles pour créer des espaces à double usage.
Systèmes montés sur le toit
Les systèmes montés sur le toit ont un impact environnemental bien moindre car ils utilisent des structures existantes, évitant ainsi de perturber les terrains naturels. Ces systèmes sont particulièrement bénéfiques dans les zones urbaines, où l’utilisation des sols est déjà fortement impactée.
Aucune perturbation des terres: Pas besoin de défrichement, préservant les habitats naturels.
Intégration avec les bâtiments: Les systèmes de toit sont intégrés aux infrastructures existantes, minimisant ainsi l'empreinte environnementale des installations d'énergie solaire.
Exemple concret:
In 2024, Enel énergie verte s'est associé à des agriculteurs locaux pour installer des systèmes solaires au sol intégrant l'agrivoltaïque en Méditerranée, permettant ainsi de coexister agriculture et production d'énergie.
Données de l'industrie:
Une étude par BloombergNEF en 2023 a montré que les installations solaires sur les toits des zones urbaines entraînaient 60 % de perturbations des sols en moins que les systèmes traditionnels montés au sol.
Conclusion
Le choix entre des systèmes solaires au sol et sur le toit dépend en fin de compte de plusieurs facteurs, notamment l'espace disponible, le budget, les besoins énergétiques et les considérations environnementales. Systèmes au sol offrir de la flexibilité
