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Photovoltaïque : conception d’une toiture solaire pour hangar agricole
Greenville (Caroline du Sud) : bobine d'acier, support du silicium amorphe - © © DR

Diaporama

Photovoltaïque : conception d’une toiture solaire pour hangar agricole

le 14/12/2009  | 

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Usine Unisolar à Greenville (Caroline du Sud) : bobine d'acier, support du silicium amorphe

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L'entreprise américaine Unisolar fabrique des "bandes solaires" qui viennent se coller sur des surfaces de toitures. La production se fait dans des machines de la longueur d'un terrain de football américain. La principale étape du processus de fabrication consiste à intégrer du silicium sur un substrat en acier. On obtient un produit à base de silicium amorphe. Des molécules de gaz comportant du silicium sont injectées à l'intérieur d'une chambre à vide, d'une longueur d'environ 90 m. L'envoi d'une décharge permet alors aux molécules de se décomposer, le silicium libéré se dépose alors sur une plaque en acier inoxydable d'une épaisseur de 0,13 mm.

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Usine Unisolar à Greenville (Caroline du Sud) : bande d'acier recouverte de silicium amorphe

© © DR

La bande d'acier recouverte de silicium amorphe est ensuite encapsulée dans un polymère. Toutes ces opérations et les matières mises en œuvre aboutissent à une énergie grise conséquente. Néanmoins, le silicium amorphe s'obtient à des températures plus basses, et selon un procédé moins énergivore que le mono et le polycristallin. Nécessitant un silicium d'une grande pureté et une découpe en wafer, d'après Roland Barthez, directeur de Photon technologies, l'énergie grise nécessaire à la fabrication d'un panneau cristallin correspond à l'énergie produite durant ses 3 premières années de fonctionnement. Les laminés solaires obtenus à partir de silicium amorphe auront un rendement de 8% (taux de conversion de l'énergie rayonnée en électricité). Ils produiront, pour une même surface et une même exposition, deux fois moins que des panneaux mono ou polycristallin (rendement compris entre 15 et 18%). Autrement dit, même si la fabrication de laminés solaires nécessitait deux fois moins d'énergie, il faudrait le même temps de retour sur énergie grise investie dans la production.

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Site de production Ravoyard à Vaudrey (Jura) : collage des bandes solaires sur tôle

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Les bandes solaires d'Unisolar sont acheminées vers le Vieux Continent, jusque chez le constructeur de structures et de toitures métalliques jurassien Ravoyard. Elles sont alors collées sur des tôles d'acier, utilisées pour former des toitures. Le produit a été baptisé «photon steel».

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Ferme des frères Schouwey à Vaudrey (Jura) : hangar agricole proposé en bail emphytéotique de 20 ans avec option d'achat

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Photon technologies s'est associé avec le fabricant jurassien Ravoyard pour proposer un hangar producteur d'électricité à un euro par jour. EDF ENR, qui détient 51% du capital de Photon technologies réalise l'investissement du hangar équipé de tôles solaires « photon steel » et d'une structure métallique produite aussi chez Ravoyard. Photon technologies propose à l'agriculteur un bail emphytéotique de 20 ans. Au delà de ce délai, l'intégralité du hangar, moyennant des frais de notaire, reviendra à l'agriculteur. D'ici là, il payera un euro par jour, soit au final, pour devenir propriétaire du hangar, 7 300 euros plus les frais de notaire. Pour monsieur Shouwey, propriétaire de la ferme, ce système lui permet surtout de ne pas avoir à s'endetter et à "utiliser sa trésorerie pour d'autres investissements". Si la filiale d' EDF ENR peut proposer un prix si bas, c'est que, pendant les 20 ans du bail, elle percevra les recettes issues de la revente à EDF.

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Ferme des frères Schouwey à Vaudrey (Jura) : tôles solaires produisant 34 000kWh/an, revendus à EDF par EDF ENR

© © DR

775 mètres de tôles solaires sont posés en parallèle. La toiture est orientée sud et inclinée de 30°. Avec un tarif avec prime d'intégration fixé aujourd'hui à plus de 60cts d'euros par kWh, ce hangar devrait rapporter à EDF ENR, environ 22 000 euros chaque année, soit au bout de 20 ans, étant donné que le tarif d'achat est garanti sur deux décennies, autour de 450 000 euros.
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