Les effets de l’automne et de l’hiver sur une installation photovoltaïque sont souvent sous-estimés. Feuilles mortes, fientes d’oiseaux, poussières, faible inclinaison du soleil, neige et variations de température : autant de facteurs qui réduisent non seulement l’efficacité des panneaux solaires, mais qui peuvent aussi engendrer des risques de sécurité. Mal gérés, ces problèmes augmentent les coûts de maintenance et raccourcissent la durée de vie des modules. Cet article résume six problématiques courantes rencontrées par les panneaux photovoltaïques en automne et en hiver, et propose des mesures de protection pour anticiper ces défis dès la conception et l’exploitation des projets.
Ombres causées par les feuilles mortes
À l’automne, les feuilles mortes constituent l’une des menaces les plus fréquentes pour les panneaux solaires. Les toitures et centrales au sol entourées d’arbres voient facilement les feuilles s’accumuler sur la surface des modules. Même un recouvrement partiel de cellules peut provoquer des déséquilibres de courant localisés et générer un risque de points chauds (hot spots). Avec le changement climatique et l’intensification des phénomènes météorologiques extrêmes, ce problème est particulièrement marqué dans de nombreuses zones urbaines et industrielles européennes.
En pratique, la méthode la plus simple consiste à nettoyer régulièrement afin de maintenir la surface des panneaux photovoltaïques propre. Pour les projets entourés d’arbres, l’élagage de certaines branches peut être envisagé : cela permet non seulement de réduire l’ombre et l’accumulation de feuilles sur le système, mais aussi de favoriser la croissance saine des arbres dans les années à venir. Par ailleurs, dès la phase de conception d’une installation photovoltaïque, un angle d’inclinaison adapté et des canaux de drainage bien pensés peuvent limiter la stagnation des feuilles et réduire les risques à la source.
Fientes d’oiseaux et poussières
La poussière peut réfléchir, diffuser et absorber le rayonnement solaire, réduisant ainsi la transmission lumineuse des panneaux solaires et les performances globales de l’installation photovoltaïque. Un ombrage irrégulier dû à la poussière entraîne également une répartition non uniforme du rayonnement, diminuant l’efficacité du système. En automne et en hiver, l’humidité élevée favorise l’adhérence des polluants, qui restent plus longtemps, tandis que la baisse des précipitations limite le nettoyage naturel, rendant l’entretien plus difficile. Par ailleurs, l’automne correspond à la migration et au regroupement d’oiseaux : l’activité aviaire est plus fréquente près des toits urbains et ruraux, ce qui accroît les risques de contamination. Sans nettoyage régulier, ces dépôts réduisent la transmission lumineuse, la production d’énergie et peuvent même provoquer des points chauds localisés.
Pour réduire ces risques, il est recommandé d’effectuer un nettoyage périodique, de préférence à l’eau à basse pression ou avec une brosse souple, afin d’éviter des microfissures causées par les chocs thermiques. Pour les projets fortement exposés, il est possible d’installer des filets anti-oiseaux écologiques sur les bords des modules, empêchant la nidification et limitant l’accumulation de débris. Dans le cas de grandes centrales, l’utilisation de dispositifs de nettoyage automatisés ou de systèmes de brosses à eau simples permet également de réduire les pertes de production dues à la poussière et d’améliorer la fiabilité des panneaux photovoltaïques.
Faible inclinaison solaire
En automne et en hiver, la hauteur du soleil diminue sensiblement et la durée d’ensoleillement se raccourcit. La quantité de lumière reçue par les panneaux photovoltaïques baisse et l’efficacité de production s’en trouve réduite. L’effet est encore plus marqué dans les régions de haute latitude ; en milieu urbain, les ombres générées par les bâtiments ou les arbres voisins sont amplifiées par la faible inclinaison solaire, réduisant davantage la production d’une installation photovoltaïque.
Lors de la phase de conception, il est conseillé d’éviter les zones entourées de bâtiments, de poteaux électriques ou d’arbres, et d’optimiser l’inclinaison des modules en fonction de la latitude locale afin de limiter l’impact des ombres saisonnières. Pour les projets déjà en service avec des contraintes d’espace ou des zones d’ombre, l’intégration de micro-onduleurs ou d’optimiseurs de puissance peut réduire les pertes locales. Lorsque cela est possible, l’utilisation de structures à suivi solaire mono-axe ou bi-axe peut également améliorer la production sous faible inclinaison solaire et renforcer la fiabilité du système.
Accumulation de neige
En hiver, la neige peut rester longtemps sur la surface des panneaux solaires, interrompant la production d’électricité et augmentant la charge sur les structures et les toitures. En Allemagne, en Pologne et dans d’autres régions aux hivers rigoureux, ce risque est particulièrement important. Même dans les zones où les chutes de neige sont moins fréquentes, un épisode neigeux intense peut provoquer des arrêts temporaires. Plus grave encore, la neige mêlée à la pluie ou le verglas peuvent former une couche dure de glace, bloquant la lumière et accroissant la pression sur la structure.
Dès la conception, il est recommandé de choisir des systèmes de support à forte capacité portante et d’envisager l’utilisation de modules double-verre pour renforcer la résistance et la fiabilité de l’installation photovoltaïque. Pour les projets déjà en exploitation, un plan d’entretien hivernal est nécessaire : après de fortes chutes de neige, un déneigement manuel ou l’utilisation de l’inclinaison naturelle des modules pour favoriser le glissement de la neige sont des solutions efficaces. Dans les zones très exposées, l’ajout de dispositifs de chauffage simples ou d’aides au déneigement peut prévenir les interruptions prolongées. En cas de formation de glace, il convient d’éviter tout choc avec des objets durs ou des outils métalliques ; l’usage d’eau tiède ou l’attente du dégel naturel sont préférables pour protéger la surface vitrée des panneaux photovoltaïques.
Basses températures et dilatation thermique
En automne et en hiver, l’amplitude thermique entre le jour et la nuit est marquée. Les panneaux photovoltaïques subissent alors des cycles répétés de dilatation et de contraction à basse température, ce qui exerce des contraintes supplémentaires sur les cadres, les couches d’encapsulation et le verre. Le matin, la surface des modules est souvent recouverte de givre ou d’une fine couche de glace qui, en fondant rapidement au lever du soleil, provoque des cycles répétés de gel-dégel. Cet environnement accélère le vieillissement de l’encapsulation, favorise l’apparition de microfissures ou d’infiltrations d’eau, et compromet la fiabilité à long terme de l’installation photovoltaïque.
Pour limiter ces risques, en plus des inspections régulières pour détecter fissures et infiltrations, plusieurs mesures peuvent être adoptées : un scellement secondaire des cadres et des joints pour empêcher l’extension des microfissures ; une meilleure ventilation arrière afin de réduire l’accumulation des écarts thermiques et d’adoucir les variations de température ; dans certains projets, l’utilisation de revêtements hydrophobes ou anti-givre pour limiter l’adhérence du givre et réduire la pression exercée sur le verre et l’encapsulation. Ces mesures contribuent à ralentir le vieillissement dû aux variations thermiques et garantissent le fonctionnement stable du système durant la saison froide.
Risques électriques et points chauds
Tous les problèmes rencontrés par les panneaux solaires en automne et en hiver – feuilles mortes, fientes d’oiseaux, neige ou dilatation thermique – se traduisent finalement au niveau électrique. Les ombrages ou contaminations partielles des cellules entraînent une distribution inégale du courant, provoquant l’effet de points chauds (hot spots). À long terme, cela réduit l’efficacité, raccourcit la durée de vie des modules et peut même causer des dommages graves tels que brûlures du backsheet, détachement des rubans de soudure ou fissures du verre.
Pour réduire ces risques, il est essentiel de configurer correctement les diodes de dérivation dès la conception, afin de dévier rapidement le courant en cas d’ombrage localisé. Pour les systèmes déjà en fonctionnement, l’installation d’équipements de surveillance intelligente ou de micro-onduleurs permet de détecter et de localiser en temps réel les anomalies de courant. Associée à un nettoyage et à une maintenance réguliers pour limiter feuilles, fientes ou neige, cette approche diminue efficacement le risque de points chauds et prolonge la durée de vie des panneaux photovoltaïques.
Les défis environnementaux de l’automne et de l’hiver sont inévitables, mais grâce à une conception adaptée et à une maintenance régulière, les risques peuvent être maintenus à un niveau acceptable. Pour les entreprises, cela concerne non seulement l’efficacité du système, mais aussi la fiabilité à long terme et le retour sur investissement.
Maysun Solar est implantée sur le marché européen et fournit à ses partenaires grossistes et distributeurs une gamme variée de modules et un approvisionnement stable, incluant les technologies IBC, TOPCon et HJT. Nous pouvons proposer des solutions photovoltaïques adaptées à chaque projet, afin de maintenir des performances stables et des coûts maîtrisés face aux défis liés à la neige, aux basses températures et aux ombrages saisonniers.
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