Énergie Visite du parc solaire Romande Énergie – EPFL

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Fin juin 2025, le GIM et Romande Énergie ont organisé une visite du parc solaire Romande Énergie – EPFL situé sur les toits de l'EPFL à Lausanne. L'occasion d'en apprendre plus sur la mise en place des installations d'énergie photovoltaïque.

Le parc solaire Romande Énergie – EPFL, basé sur un partenariat entre les deux institutions, est le plus grand parc photovoltaïque de Suisse intégré à un bâti existant complexe. Ce parc solaire est né de la volonté des deux partenaires de promouvoir la recherche et l'innovation dans le secteur des énergies renouvelables. Il s'agit d'une installation multi-technologies permettant, grâce à un suivi rigoureux, d'en apprendre plus sur les performances des différentes technologies disponibles.

Différentes technologies, différentes implémentations

15 millions de francs suisses ont été investi dans la création de ce parc solaire, construit en trois grandes étapes, avec une première mise en service en 2010. Installé sur une surface totale d'environ 15 500 m², ce parc produit 2,2 millions de kilowattheures par an, soit la consommation annuelle moyenne de 610 ménages. Il a une durée de vie estimée à environ 25 ans. L'étalement de la mise en service du parc en trois étapes de 2010 à 2014 a permis d'adapter les choix technologiques à l'état de l'art au fur et à mesure.

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Trois principaux types de panneaux ont été installés : monocristallin, polycristallin, et silicium amorphe en couche mince. Suivant les endroits, les panneaux sont fixés de manière différentes : ils peuvent être lestés avec du gravier, auto-lesté, ou ancré à la structure. Leurs orientations également sont diverses : incliné, vertical, galbé, et orienté sud, est, nord et ouest.

Des panneaux souples en silicium amorphe

Les panneaux solaires à silicium amorphe en couche mince sont des panneaux souples et flexibles. Ils fonctionnent assez bien dans des conditions de faibles luminosité mais leur rendement d'environ 8 % en moyenne est nettement inférieur à celui de panneaux mono- ou polycristallin. Le procédé de fabrication de ces panneaux les rend cependant plus abordables en termes de prix. On retrouve ce type de panneaux dans les calculatrices et les montres, ou de manière générale dans des applications faible puissance ou dans des conditions d'installation où la flexibilité est un atout.

Monocristallin ou polycristallin ?

Les panneaux monocristallins, reconnaissables à leur couleur noire uniforme, offrent un meilleur rendement (18 à 23 %) que les polycristallins, mais sont aussi plus chers. Ils sont idéaux lorsque la surface disponible est limitée ou que l'on cherche une production maximale. En Suisse, ce sont généralement eux qui sont utilisés pour les installations résidentielles, offrant un maximum de puissance sur de petites surfaces d'installation.

Les polycristallins, de teinte bleutée et marbrée, sont plus abordables et bien adaptés aux installations où la place n'est pas un problème. Leur rendement est un peu plus bas (15 à 18 %), mais ils sont un excellent compromis coût/efficacité.

Côté longévité, les deux technologies offrent des durées de vie similaires, souvent 25 ans ou plus. Le choix dépend donc surtout du budget, de la place disponible et de l'objectif de production.

Le rôle de l'ensoleillement et de l'angle des rayons

En conditions de faible luminosité, comme en hiver ou lorsque le ciel est couvert, les panneaux monocristallins offrent les meilleurs rendements grâce à leur bonne capacité à capter la lumière diffuse. Les panneaux en silicium amorphe en couche mince fonctionnent également bien dans ces situations, mais leur rendement global reste plus bas, ce qui nécessite donc plus de surface pour une même puissance. Les panneaux polycristallins, bien que légèrement moins efficaces que les monocristallins dans des conditions de faible ensoleillement, sont un bon compromis.

Pour capter l'énergie solaire de l'aube et du crépuscule, les panneaux amorphes sont bien adaptés car ils sont moins sensibles à l'angle d'ensoleillement. Avec l'utilisation de panneaux mono- et polycristallins, il devient intéressant de jouer avec l'orientation des panneaux. Une orientation est-ouest des panneaux permet par exemple d'optimiser la répartition de la production d'électricité sur la journée, et de limiter le pic à midi comme sur une toiture plein sud.

Le parc solaire Romande Énergie – EPFL, avec ses différents panneaux et ses différentes implémentations, permet ainsi de fournir de l'électricité sur toute la journée et dans de nombreuses conditions d'ensoleillement.

Du soleil oui, de la chaleur, pas trop

De manière générale, les performances des installations photovoltaïques baissent avec la chaleur. Cela est principalement dû aux cellules photovoltaïques elles-mêmes. En moyenne, un panneau monocristallin dont la température de cellules atteint 45 degrés celsius perd environ 10 % de sa puissance. À noter que la température des cellules peut rapidement atteindre 20 à 30 degrés celsius de plus que la température de l'air ambiant.

Les panneaux en silicium amorphe en couche mince sont environ deux fois moins sensibles à la chaleur que les panneaux mono- et polycristallins grâce à un coefficient de température plus faible.

Par ailleurs, en cas de fortes chaleurs, les onduleurs vont écrêter, c'est-à-dire limiter la puissance transmise afin de protéger l'installation. Ce phénomène intervient de manière générale lorsque la puissance à transmettre est trop élevée.

Onduleur ou micro-onduleur ?

Un onduleur central est un appareil unique qui convertit l'électricité de tous les panneaux en une seule fois. Il est plus économique, mais moins performant si une partie de l'installation est ombragée ou orientée différemment. Ils ont une durée de vie d'environ 10 ans.

Les micro-onduleurs, installés derrière chaque panneau, permettent à chacun de fonctionner de manière indépendante. Cela optimise la production même en cas d'ombrage partiel. En revanche, ils sont plus coûteux à l'achat et plus nombreux, donc un peu plus complexes à entretenir. Leur durée de vie est en générale plus longue que celle des onduleurs centraux.

La qualité de l'installation

La qualité de l'installation impacte fortement sa durée de vie. Elle commence avec la qualité des panneaux. En effet, tous les panneaux solaires ne se valent pas. La matière première de ces panneaux est généralement la même, la différence se situe donc plutôt du côté de l'assemblage et de la finition des panneaux. En effet, le choix des plastiques, des colles et des peintures aura un impact important sur la longévité du panneau en termes de résistance aux UV ou d'étanchéité par exemple. Si de manière générale, les panneaux européens sont de meilleure qualité, certaines marques chinoises proposent une qualité relativement équivalente.

Une attention doit également être portée sur la connectique, en termes de qualité des composants bien sûr, mais aussi au niveau de l'installation en soi. Des câbles qui traînent par terre, des connecteurs mal serrés, peuvent avoir des conséquences potentiellement dangereuses.

Sur le long terme, bien que la performance des panneaux diminue avec le temps, le nettoyage des panneaux permet de s'affranchir de la perte de rendement dû à l'accumulation de saletés sur les panneaux.

La Chine et sa politique de production de panneaux solaires

Entre 2023 et 2025, la Chine a massivement investi dans les capacités de production de panneaux solaires, notamment dans les panneaux monocristallins, multiplié les nouveaux entrants sur le marché et créé une situation de surproduction mondiale, avec une offre de deux à trois fois plus élevée que la demande.

La Chine produit aujourd'hui plus de 80 % des panneaux photovoltaïques mondiaux. Confrontés à une surcapacité massive, certains fabricants vendent à perte, soutenus par des politiques industrielles nationales, pour préserver leurs parts de marché à l'international. Résultat : une chute des prix historique, qui fragilise la concurrence étrangère et pourrait accentuer la dépendance mondiale à l'industrie solaire chinoise. Dans ce climat de surcapacité industrielle extrême, la pression sur les marges et les risques de surendettement risquent d'entraîner la disparition de nombreux fabricants, y compris parmi les plus gros. Or, qui dit faillite, rachat ou restructuration, dit également problématiques en termes de garantie et de SAV.

Bien choisir son installation

Choisir l'installation adéquate englobe donc de nombreux points. Entre environnement, ensoleillement, orientation, technologie, qualité, coût, et pérennité, c'est une véritable étude qu'il faut faire avant de se décider. Il faudra prendre en compte les données techniques certes, mais aussi choisir le bon installateur pour obtenir une installation fiable et pérenne. Dans certains cas, le choix sera plus simple que dans d'autres, pour lesquels il faudra trouver le compromis le plus favorable. MSM

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