Description du projet :
A l'interface entre l'énergétique des bâtiments, l'architecture, les nanotechnologies et les smart-grids, ce projet vise à apporter des éléments de réponse innovants à la problématique du décalage temporel entre la production d'énergie solaire photovoltaïque et la demande d'énergie électrique.
Pour contribuer à répondre à cette problématique, nous prévoyons d'adapter des technologies et caractéristiques de capteurs photovoltaïques traditionnellement optimisés pour un seul point de fonctionnement (pour un angle d'incidence et un spectre défini) et d'améliorer en particulier le rendement lors de périodes de fortes demande d'énergie, tout en lissant les pics de production. A notre connaissance, ces technologies n'ont pas encore été adaptées pour répondre à la problématique de l'angle d'incidence sur l'efficacité des panneaux solaires.
De ce fait, ce projet contribuera à la fois à faciliter l'intégration architecturale de capteurs solaires, et l'intégration de l'énergie produite dans le réseau, en permettant d'optimiser l'adéquation entre la production et la consommation.
Dans ce projet, nous proposons de :
' Caractériser les techniques de light trapping par rapport au but recherché ;
' Concevoir des panneaux prototypes en fonction de la courbe de consommation désirée et de l'orientation des toits ;
' Caractériser les prototypes en laboratoire et en situation réelle ;
' Evaluer le potentiel économique à l'échelle d'un bâtiment et d'un quartier.
A ce titre, nous devrons disposer de compétences en optimisation pour définir les meilleures techniques pour modifier la surface de capteurs, de compétences en conception et réalisation de panneaux, ainsi qu'en métrologie des rayonnements. Nous disposons d'ores et déjà d'un banc de mesures en laboratoire à hepia avec un simulateur solaire AAA.
Les prototypes seront ensuite intégrés dans des panneaux PV et installés à Sion afin de caractériser leurs performances dans un environnement météorologique et électrique réel. Ce test grandeur nature nécessitera la conception et l'optimisation de convertisseurs (MPPT) économiques et efficaces à faibles puissances ' développements effectués à Sion, qui permettront de surcroît de répondre à une autre problématique : la chute du rendement des capteurs lorsqu'ils sont partiellement ombragés.
Une comparaison avec des technologies alternatives (capteurs standards et bifaciaux) sera réalisée afin de qualifier les innovations mises en oeuvre dans ce projet.
Finalement, les résultats pourront être utilisés par HEIA-FR dans une simulation du gain énergétique et financier à l'échelle d'un bâtiment ou d'un quartier. Les économies d'infrastructures (conversion, réseau, et stockage) feront l'objet d'une estimation.
La commercialisation de l'innovation devra s'effectuer avec un partenaire industriel soit sous forme d'un projet collaboratif, soit sous forme de licence.
Equipe de recherche au sein de la HES-SO:
Vonlanthen Marc
Partenaires académiques: Dominique ROGO, HES-SO VS; Boix José, HES-SO GE
Montant global du projet: 249'900 CHF
Statut: En cours
SWITCH edu-ID
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