Le tracker solaire, ou comment optimiser sa production photovoltaique ?

Tout le monde connait les tournesols, ces grandes fleurs en forme de soleil, qui pivotent sur elles mêmes pour suivre le soleil toute la journée. Et si nos panneaux photovoltaiques étaient capables de faire la même chose, pour optimiser la production d'énergie ? C'est tout à fait possible, grâce au tracker solaire.

Le soleil ne cesse de bouger toute la journée (enfin en réalité c'est la Terre qui bouge ;-), et sa position est différente également en fonction des saisons. On sait notamment qu'il est plus haut l'été que l'hiver. C'est pourquoi, quand on veut optimiser sa production photovoltaique, il est souhaitable de pouvoir modifier l'inclinaison de ses panneaux solaires. C'est un point fort que nous avions vu récemment sur la station solaire Sunology, dont l'inclinaison peut être réglée selon trois angles: 27°, 35°, et 42°

Malgré tout, même en orientant correctement nos panneaux, la production photovoltaique est une courbe qui augmente jusque vers 12h-13h, puis commence à décroitre jusqu'au coucher du soleil:

suivi production solaire sunology
Journée de production typique d'un panneau solaire fixe

Comme on le sait, le soleil se lève à l’Est et se couche à l’Ouest. Pour avoir une production maximale tout au long de la journée, il faudrait donc que nos panneaux puissent suivre la course du soleil. C'est quelque chose de tout à fait réalisable, grâce au tracker solaire.

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Qu'est-ce qu'un tracker solaire et comment fonctionne-t-il ?

Un tracker solaire reprend la technologie photovoltaique que nous connaissons maintenant bien, permettant de convertir les photons du soleil en électricité. Mais le tracker solaire, appelé aussi suiveur solaire, est conçu pour suivre passivement ou directement la trajectoire du soleil tout au long de la journée, ce qui signifie que vos panneaux sont toujours orientés directement vers le soleil, et produisent donc à leur maximum. C'est le principe de l’héliostat.

Cela signifie que vous pouvez toujours exploiter autant d'énergie que possible à tout moment et donc réaliser un pic ascendant massif en ce qui concerne votre potentiel d'économie à long terme.

Il existe deux principaux types de technologie de suivi solaire.

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Suiveurs à un axe ou à deux axes

Il existe donc deux principaux types de systèmes de suiveurs solaires, et même s'ils sont tous deux bien plus efficaces qu'un simple panneau solaire fixe, l'un est généralement légèrement plus efficace que l'autre.

Les deux principales variantes de la technologie de suivi sont les suiveurs à axe unique et à double axe.

Trackers à axe unique: Les suiveurs à axe unique sont constitués d'une série de cellules solaires reliées entre elles et placées sur un support capable de suivre le soleil d'est en ouest tout au long de la journée, ce qui signifie que lorsque le soleil se déplace, il peut suivre sa trajectoire pour s'assurer que les cellules intégrées lui font toujours face. Bien que cela signifie que vous pouvez “attraper” plus de rayons que vous ne pourriez le faire avec une série fixe de panneaux, l'inconvénient ici est que vos cellules ne peuvent suivre le soleil que de gauche à droite ou de droite à gauche, mais pas de haut en bas. Son champ d'optimisation est donc quelque peu limité par rapport aux suiveurs solaires à double axe. Les trackers à axe unique sont moins chers à l'achat, cela implique donc un léger compromis.

Suiveurs à double axe: Alors qu'un tracker à axe unique fonctionne dans un seul plan de mouvement, un tracker à double axe peut non seulement suivre le soleil d'est en ouest, mais aussi du nord au sud (de haut en bas), ce qui signifie que peu importe où se trouve le soleil, vos cellules peuvent accéder librement à ses rayons. Bien que ce type de système de suivi soit généralement plus cher, il est plus que rentabilisé par l'utilisation optimale de l'énergie utilisable et les économies massives réalisées sur le long terme.

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Avantages et inconvénients des systèmes de suivi solaire

Bien qu'il soit incontestable que le suivi solaire est tout simplement une “meilleure” façon d'utiliser la technologie solaire qu'un système traditionnel à panneaux fixes, il convient de noter qu'il n'est pas sans inconvénients.

Pour commencer, listons les avantages d'un tracker solaire:

  • Absorption d'énergie plus optimale qu'un champ de cellules fixes: 25 à 30% de plus pour un tracker 1 axe, et plus de 40% pour un tracker solaire deux axes
  • Des économies plus importantes à long terme
  • Plus grande capacité d'exploitation de l'énergie
  • Idéal pour les installations solaires à grande échelle et les utilisations commerciales à grande échelle.
  • Entièrement automatisé une fois en place et activé
  • Peut augmenter la valeur de votre maison
  • L'orientation de vos panneaux n'a pas d'importance en raison de la mécanique de suivi.

Mais il a également quelques inconvénients qu'il faut connaitre:

  • Plus coûteux que les réseaux de panneaux fixes: entre 6000 et 15000€ selon la dimension du tracker solaire
  • Les installations de suivi à un seul axe sont moins optimales que celles à deux axes.
  • Il est nécessaire d'avoir une large zone dégagée, car si les panneaux tournent et qu'ils rencontrent des zones d'ombre tout autour, la production ne sera pas optimale
  • Maintenance régulière nécessaire
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Conclusion

A l'utilisation, le surcout d'un tracker solaire s'avère toujours rentable sur la durée. Mais outre le surcout, la principale contrainte sera d'avoir une zone suffisamment dégagée pour en profiter au maximum. En effet, un panneau “fixe”, comme les stations solaires que nous avons présentées, peut se poser simplement sur une terrasse bien exposée au sud. Mais cet emplacement ne sera pas optimal pour un tracker solaire, puisqu'il rencontrera l'ombre de la maison une bonne partie de sa course. Il lui faut réellement une zone dégagée, où aucune ombre de bâtiment ou d'arbres ne viendra dégrader la production solaire. Entre le cout et l'espace nécessaire, c'est aujourd'hui sur les propriétés agricoles qu'on en rencontre le plus.

Mais les solutions à destination des particuliers se développent, comme par exemple avec ce SmartFlower que j'avais eu l'occasion d'apercevoir lors d'un salon:

On devrait donc assister lors des prochaines années à de nouveaux systèmes permettant d'optimiser la production dans le résidentiel.

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4 Commentaires
  1. Article très intéressant. Merci.
    Ca serait top d’avoir les courbes sans tracker, avec tracker 1 axe et avec un 2 axes.
    J’envisageais de domotiser un panneau solaire sur l’axe vertical uniquement (avec un verrin électrique et un fibaro pour volet roulant). Mais il semblerait que l’axe vertical ne fasse gagner “que ” 10% d’après l’article… je vais donc laisser tomber.

    Autre petite précision. Vous dites qu’il faut être dans un environnement dégagé avec un tracker solaire pour éviter les ombres… mais c’est déjà le cas sans tracker en fait.

    Merci encore

    • Bonjour. Désolé, je me suis peut être mal exprimé par rapport à l’ombre. En fait avec un panneau sans tracker, il faut bien sûr qu’il ne soit pas à l’ombre. Mais s’il est orienté plein sud par exemple, on se moque d’avoir un batiment derrière le panneau: le plus gros de la journée il sera bien exposé au soleil. Mais avec un tracker, comme le panneau va suivre le soleil, s’il est dos à un batiment, à un moment donné il va se retrouver nez à nez avec celui ci et donc à l’ombre. Dans le cas d’un panneau sans tracker, il faut idéalement que la vue soit dégagée sur 180°. Avec un tracker, il faudra plutot 360°.

      Pour le graphique, on peut en voir un sur cette page qui compare avec et sans tracker: https://tournesol.energy/le-fonctionnement-du-suiveur-solaire/

  2. Long article pour ne pas dire grand chose. Le suivi sur l’axe de déclinaison est totalement inutile, il ne change pas de valeur dans la journée.
    On peut se contenter de modifier l’angle de l’axe vertical qui supporte la table de ppv sur trois angles différents à changer tous les deux mois et ça ne coûte presque rien un peu de mécanique, trois trous dans un support et une goupille.

  3. L’exemple des tournesols est mal choisi, ils ne suivent pas le soleil dans la journée !
    Ca peut donner cette impression car par phototropisme toutes les fleurs sont orientés lors de la pousse vers la lumière maximale, mais c’est tout :)

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