Des chercheuses et chercheurs à l’Université d’Ottawa optimisent l’efficacité des panneaux solaires

Des chercheuses et chercheurs de l’Université d’Ottawa ont conçu une manière intelligente d’optimiser l’efficacité de l’énergie solaire, un atout au cœur de la lutte contre les changements climatiques. Leur méthode innovante consiste notamment à intégrer des réflecteurs au sol, une amélioration simple, mais ô combien efficace.

L’équipe de recherche a constaté qu’en intégrant ces réflecteurs aux installations solaires, on pouvait améliorer l’efficacité et la production d’énergie du réseau, et ainsi rendre de tels projets plus viables sur le plan économique. Cette découverte est déterminante pour évaluer les coûts et bénéfices de la réflexion artificielle dans les entreprises d’énergie solaire.

Pour étudier l’influence des couvertures solaires au sol sur la production solaire, le SUNLAB de l’Université d’Ottawa – dirigé par la professeure en génie électrique Karin Hinzer, également vice-doyenne à la recherche de la Faculté de génie – a collaboré avec le National Renewable Energy Laboratory (NREL) de Golden, au Colorado, un leader mondial en recherche, développement et déploiement dans le domaine de l’énergie propre. L’étude, menée par la candidate au doctorat en génie électrique Mandy Lewis à Golden, conclut que des surfaces réfléchissantes sous des panneaux solaires peuvent augmenter la production d’énergie de 4,5 %.

« Nous avons remarqué que les surfaces blanches hautement réfléchissantes peuvent amplifier la production d’énergie, explique Mandy Lewis, auteure principale de l’article. Pour maximiser les bénéfices, il faut absolument placer ces réflecteurs directement sous les panneaux solaires, et non entre les rangées. »
 

Porte ouverte sur le potentiel solaire au Canada et ailleurs

Ces constats sont particulièrement significatifs pour le Canada, où la couverture de neige demeure au sol pendant trois ou quatre mois par année dans de grandes villes comme Ottawa et Toronto, et pendant plus de la moitié de l’année sur 65 % de la vaste masse continentale du pays. Les systèmes solaires bifaciaux, combinés à une forte réflexion au sol, ont un immense potentiel dans ces régions. De plus, comme environ 4 % de la masse terrestre du monde est recouverte de déserts de sable, les conclusions de l’étude peuvent être mises en application à l’international.

Selon Mandy Lewis, « cette étude est cruciale pour maximiser la production d’énergie solaire dans diverses régions géographiques. Par ailleurs, en générant plus d’énergie par unité de territoire, les réflecteurs sont parfaits pour les régions densément peuplées, comme les centres urbains, qui doivent composer avec des contraintes d’espace pour les installations solaires. »

Cette étude marque le début d’une nouvelle collaboration de recherche entre l’Université d’Ottawa et le NREL. Le projet a été financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG), les bourses d’études supérieures de l’Ontario (BESO) et le Département de l’Énergie des États-Unis (DoE), ce qui souligne l’importance de la collaboration pour faire avancer les technologies d’énergie renouvelable.

Faciliter la transition vers l’énergie propre a des retombées mondiales

Cette étude contribuera grandement à la transition mondiale vers des sources d’énergie carboneutres. Ces conclusions ont une valeur particulière pour le Canada et les autres pays où le temps nuageux domine : on aurait observé des gains d’énergie de 6 % à Seattle, ville nuageuse, par rapport à 2,6 % à Tucson, ville aride.

L’étude « Artificial Ground Reflector Size and Position Effects on Energy Yield and Economics of Single Axis Tracked Bifacial Photovoltaics »a été publiée dans la revue Progress in Photovoltaics.