Façade photovoltaïque : Une solution énergétique innovante pour vos murs.
Dans cet article, nous dévoilons le potentiel de la façade photovoltaïque. Découvrez comment vos murs peuvent produire de l'électricité pour vous.
Imaginez une maison qui n'est pas seulement un havre de paix et de confort, mais qui contribue également activement à la production d'énergie. Les façades photovoltaïques sont bien plus qu'une tendance dans l'architecture moderne : elles symbolisent un avenir durable et écoénergétique.
Dans cet article, nous explorons le potentiel de cette technologie innovante. Découvrez comment vos façades peuvent générer de l'électricité pour vous.
Prêts pour le changement ? Explorez avec nous les possibilités et les avantages des façades photovoltaïques.
Qu'est-ce qu'une façade photovoltaïque ?
Une façade photovoltaïque (PV) est un système de construction innovant où des modules solaires sont intégrés à la façade d'un bâtiment. Les modules, équipés de cellules solaires, sont montés verticalement sur la façade ou y sont intégrés. Ils captent la lumière du soleil et la convertissent en énergie électrique, à l'instar d'un système PV classique installé sur le toit.
Cette intégration ne valorise pas seulement la façade de votre propriété, mais stimule également la production d'électricité propre et améliore l'efficacité énergétique.
Après avoir compris le concept de la façade PV pour la production d'électricité, il est utile d'examiner la comparaison entre les systèmes photovoltaïques traditionnels sur toit et les systèmes en façade.
Différences entre les systèmes photovoltaïques sur toit et façade
Examinons de plus près les deux types de systèmes photovoltaïques ainsi que leur combinaison :
Ce tableau illustre les cas où il est judicieux d'utiliser des systèmes sur toit ou sur façade individuellement, et comment ils peuvent se compléter pour maximiser l'utilisation de l'énergie solaire et offrir des avantages, qu'ils soient esthétiques, économiques ou érnergétiques. Les deux offrent la possibilité d'adapter la production d'énergie solaire aux conditions spécifiques et aux exigences de différents types de bâtiments.
Batteries pour façades solaires
Les façades solaires produisent l'essentiel de leur énergie pendant les heures ensoleillées de la journée. Cependant, la demande d'énergie atteint souvent son pic dans les foyers ou les bâtiments tôt le matin et en soirée, quand le soleil ne brille pas. Cela signifie que l'énergie est principalement produite au moment où elle est le moins nécessaire.
Voici les conséquences :
Énergie excédentaire : L'excédent d'énergie produit aux moments de pointe est souvent laissé inutilisé ou peut être renvoyé vers le réseau public.
Potentiel inexploité : Ne pas pouvoir utiliser pleinement l'énergie solaire produite peut diminuer l'efficacité globale et la rentabilité du système solaire.
Surcharge du réseau : L'injection d'excédents d'énergie solaire dans le réseau public peut entraîner une surcharge aux moments de forte production.
La solution ? Les systèmes de stockage d'énergie. Il existe une grande variété de systèmes, des batteries lithium-ion aux batteries à eau salée, qui peuvent être choisis en fonction des besoins et du budget. L'utilisation de tels systèmes de stockage permet de conserver l'énergie solaire excédentaire pour une utilisation lors des périodes de moindre production. Cela améliore l'efficacité du système et l'indépendance vis-à-vis du réseau électrique.
De plus, combiner un système de stockage avec une installation en façade offre d'autres avantages :
Alimentation énergétique continue : Le système de stockage assure une alimentation constante, même par faible ensoleillement ou la nuit.
Efficacité accrue du système solaire : Le stockage de l'électricité excédentaire maximise l'efficacité de tout le système solaire.
Contribution à la protection de l'environnement : L'utilisation optimisée de l'énergie solaire réduit davantage l'empreinte carbone du bâtiment.
Maintenant, nous pouvons maintenant examiner les avantages et les inconvénients spécifiques des façades photovoltaïques. Cette évaluation est essentielle pour déterminer l'adéquation de cette technologie.
Avantages et inconvénients des façades photovoltaïques
Pour saisir pleinement l'attrait et savoir si les façades photovoltaïques vous conviennent, il est crucial de considérer à la fois leurs avantages et les défis qu'elles présentent. Voici une analyse détaillée des points forts et des limites de cette technologie innovante :
Avantages des façades PV
Intégration esthétique : Les façades PV offrent une multitude d'options de design qui s'intègrent harmonieusement à l'architecture du bâtiment, pouvant rendre votre façade plus moderne tout en apportant une plus-value.
Utilisation maximale de l'espace : Lorsque l'espace de toiture est limité, les façades ouvrent des surfaces supplémentaires pour la production d'énergie, en exploitant des zones murales inutilisées.
Bilan énergétique amélioré : L'utilisation des façades pour produire de l'énergie peut augmenter l'efficacité énergétique globale d'un bâtiment, entraînant des économies d'énergie à long terme.
Production d'énergie optimisée : Les façades verticales peuvent capter la lumière du soleil à différents moments de la journée, ce qui n'est pas toujours possible avec les installations horizontales sur les toits.
Augmentation de la valeur du bâtiment : Les bâtiments équipés de façades PV peuvent voir leur valeur augmenter grâce à l'intégration de technologies modernes et écologiques.
Durabilité : Cette technologie favorise les pratiques de construction écologiques et contribue à la réduction des émissions de CO2, s'alignant sur les objectifs de durabilité mondiaux.
Efficacité accrue en hiver : Les façades PV restent généralement exemptes de neige en hiver et bénéficient de températures plus basses, ce qui augmente l'efficacité énergétique et assure une production d'électricité fiable même pendant les mois les plus froids.
Inconvénients des façades PV
Investissement initial plus élevé : L'installation de façades PV peut être plus coûteuse que les systèmes solaires traditionnels.
Efficacité potentiellement inférieure : En raison de leur orientation verticale, les modules de façade peuvent être moins efficaces que les modules de toit orientés de manière optimale dans certains cas.
Défis techniques : L'intégration dans les structures de bâtiments existants peut être techniquement plus complexe que pour les installations sur toits.
Malgré un coût initial plus élevé et une efficacité potentiellement inférieure, les façades photovoltaïques offrent une valeur ajoutée en termes d'esthétique, d'utilisation de l'espace et de durabilité. Ces avantages font de l'utilisation de technologies avancées une option attrayante pour les projets de construction orientés vers l'avenir.
Examinons maintenant les différentes technologies employées dans les façades photovoltaïques.
Technologies pour façades photovoltaïques
Le choix de la technologie pour les façades photovoltaïques dépend grandement des besoins spécifiques et des caractéristiques du bâtiment. Voici un aperçu des technologies courantes :
Modules solaires cristallins
Les modules solaires cristallins sont les plus couramment utilisés. Composés de cellules en silicium, ils offrent des taux d'efficacité élevés et sont parfaits pour les endroits où chaque mètre carré disponible doit être utilisé au maximum, car ils produisent plus d'énergie par mètre carré.
Modules solaires en couche mince
Une autre option est les modules solaires en couche mince. Plus légers et plus flexibles que les modules cristallins, ils peuvent être plus facilement intégrés dans différentes structures de façades. Cependant, leur efficacité de conversion d'énergie est généralement inférieure.
Photovoltaïque organique (OPV)
Les modules OPV représentent une technologie plus avancée, mais encore rare. Ils utilisent des matériaux organiques et offrent une grande flexibilité en termes de forme et de couleur. Bien que leur efficacité soit actuellement inférieure à celle des modules cristallins et en couche mince, ils sont particulièrement attrayants pour des solutions de design sur mesure.
Modules solaires transparents
Les modules solaires transparents sont une technologie innovante, encore peu répandue. Ils ne sont pas occultants et sont donc idéaux pour les zones où on veut laisser passer la lumière, comme pour les baies vitrées.
Voici également une comparaison des différentes technologies photovoltaïques, y compris les installations PV sur façades et toitures :
Ce tableau souligne les différences en termes d'efficacité et de production d'énergie entre les diverses technologies photovoltaïques, indiquant que les installations PV cristallines peuvent atteindre une production d'énergie annuelle plus élevée dans des conditions optimales.
Excursus - Efficacité
L'efficacité d'un module solaire indique à quel point le module est capable de convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Exprimée en pourcentage, l'efficacité montre quelle part de la lumière solaire incidente est réellement transformée en électricité utilisable. Une efficacité plus élevée signifie qu'un module peut produire plus d'électricité à partir de la même quantité de lumière solaire.
Avec ces différentes technologies, non seulement diverses possibilités fonctionnelles s'ouvrent, mais aussi des options de design. Dans la section suivante, nous aborderons le design et les possibilités d'adaptation des façades photovoltaïques, illustrant comment les solutions solaires peuvent être réalisées de manière non seulement fonctionnelle, tout en optimisant l'esthétique des bâtiments.
Design et options de personnalisation
Les façades solaires séduisent non seulement par leur fonctionnalité mais aussi par leur large éventail de possibilités de design, qui peuvent définir des accents architecturaux marquants :
Personnalisation : Des modules solaires sur mesure s'intègrent parfaitement à des caractéristiques architecturales uniques.
Adaptation des couleurs : La personnalisation des couleurs permet de rehausser l'effet esthétique de la façade, allant de teintes discrètes à des couleurs vives.
Modules semi-transparents : Des modules permettant jusqu'à 20 % de transparence laissent passer la lumière naturelle, créant un jeu intéressant de lumière et d'ombre.
Modules en verre avec éclairage LED : Ils offrent une double fonctionnalité, production d'énergie le jour et éclairage la nuit.
Ces options transforment les façades solaires en un élément clé du design architectural. Cependant, cette personnalisation a un coût.
Après avoir exploré les possibilités de design de ces façades innovantes, il est temps de s'intéresser aux fabricants de ces technologies.
Fabricants de façades photovoltaïques en Suisse
En Suisse, un pays reconnu pour son leadership en matière de technologies environnementales, plusieurs fabricants se spécialisent dans la production de façades photovoltaïques.
Solarwatt est notamment réputé pour ses modules solaires robustes et durables. Le fabricant propose une large gamme de produits adaptés tant aux applications standards des éléments de façade PV qu'aux projets personnalisés. Envelon et SWISS PV figurent également parmi les fabricants renommés.
Ces fabricants sont les acteurs clés qui font avancer le domaine des technologies de façade photovoltaïque en Suisse. Les propriétaires intéressés par l'installation de façades photovoltaïques peuvent contacter directement ces fabricants ou passer par des professionnels et des architectes pour accéder à ces produits.
Il est conseillé de solliciter l'avis d'experts pour trouver les produits et technologies adaptés à vos besoins spécifiques : Buildigo est là pour vous aider.
Il est maintenant temps de se pencher sur les coûts et la rentabilité de cette technologie innovante.
Coûts et rentabilité
Investir dans une façade photovoltaïque est généralement plus coûteux qu'un système solaire traditionnel installé sur le toit. Cependant, ces coûts sont amortis au fil du temps grâce aux économies d'énergie réalisées et aux éventuelles subventions gouvernementales.
Prenons un exemple concret. Imaginez posséder une maison individuelle pour quatre personnes en Suisse et envisager d'installer une façade photovoltaïque.
Voici ce que pourrait représenter les coûts dans ce cas :
Situation de départ : La maison en question serait équipée d'une façade photovoltaïque de 25 mètres carrés, avec une production d'énergie de 120 Watts par mètre carré.
Consommation moyenne d'électricité : Pour un foyer de quatre personnes, la consommation moyenne d'électricité est d'environ 4 500 kWh par an.
Performance totale de la façade PV : 25 m² x 120 Watts/m² = 3 000 Watts, soit 3 kW.
Production annuelle d'électricité : En supposant que la façade reçoive en moyenne 4 heures de soleil par jour, la production annuelle d'électricité serait d'environ 4 380 kWh (3 kW x 4 heures x 365 jours).
Coûts (incluant l’installation)
Le coût total d'une façade photovoltaïque de cette taille peut varier. Voici les principaux facteurs de coût :
Type de modules solaires : Le coût moyen par mètre carré d'une façade photovoltaïque est d'environ 400 à 600 CHF. Une efficacité supérieure ou un design particulier des modules peut augmenter les coûts.
Installation : Comptez de 10 % à 15 % du coût d'achat pour l'installation. Des structures de façade complexes ou des exigences architecturales particulières peuvent entraîner des coûts d'installation supplémentaires.
Équipements supplémentaires : Inclut les coûts pour les batteries de stockage d'énergie, les onduleurs nécessaires, le câblage et les systèmes de montage.
Au total, les coûts, y compris l'installation, peuvent se situer entre 11 000 et 20 000 francs suisses, en fonction de ces facteurs.
Potentiel d'économies
Avec une production annuelle d'électricité d'environ 4 380 kWh, la façade photovoltaïque pourrait couvrir une grande partie des besoins en électricité du foyer. En supposant un prix de l'électricité à 0,27 franc par kWh, cela se traduirait par une économie annuelle d'environ 1 180 francs en 2023.
Opportunités de subvention
En Suisse, des programmes de subventions et des incitations financières peuvent réduire considérablement le coût initial. La « contribution unique » de l'Office fédéral de l'énergie peut couvrir une partie significative des investissements initiaux pour les façades photovoltaïques, améliorant considérablement le délai d'amortissement.
Si les coûts totaux d'installation de la façade photovoltaïque s'élèvent à 15 000 francs suisses et que la subvention couvre par exemple 20 % des coûts d'acquisition, cela représenterait 3 000 francs. Ainsi, les coûts effectifs après déduction de la subvention seraient de 12 000 francs.
Rentabilité
Le délai d'amortissement est un facteur crucial pour évaluer la rentabilité d'une façade photovoltaïque. En tenant compte de la subvention et des économies annuelles, le délai d'amortissement serait d'environ 10 à 11 ans. C'est une période relativement courte par rapport à la durée de vie des systèmes photovoltaïques modernes, qui est souvent de 20 ans ou plus. Après l'amortissement, le système continue de produire de l'électricité, entraînant des économies supplémentaires.
En conclusion, l'investissement dans une façade photovoltaïque en Suisse, compte tenu des subventions disponibles et des économies d'énergie à long terme, reste un projet viable sur le long terme.
Conseil Buildigo : Subventions pour les façades PV
C'est une bonne idée de se renseigner à l'avance sur les aides financières disponibles, car elles varient selon les endroits et la politique énergétique du moment. Nos spécialistes sont là pour vous guider à travers ces opportunités et vous aider à réduire le coût de votre projet de façade solaire.
N'oubliez pas de vérifier aussi les dates limites. Il y a souvent une échéance pour déposer votre demande de subvention.
Planification et installation de façades photovoltaïques
L'intégration de façades photovoltaïques dans un bâtiment nécessite une planification minutieuse et une installation professionnelle, en prenant en compte les conditions particulières des modules solaires en orientation verticale.
Ce processus inclut plusieurs étapes clés :
1. Phase de planification initiale
Analyse des besoins : Déterminer la consommation électrique et la surface disponible.
Évaluation du site :
Ensoleillement et orientation : Les façades sud reçoivent généralement le plus de soleil, les rendant idéales pour les façades PV. Les façades est et ouest peuvent aussi être efficaces, surtout en milieu urbain où les bâtiments peuvent se faire de l'ombre.
Absence d'ombre : Le site devrait être le plus dégagé possible des ombres des bâtiments environnants, des arbres ou d'autres obstacles, pour maximiser l'ensoleillement.
Intégration architecturale : Réfléchir à la manière dont les modules photovoltaïques peuvent être intégrés esthétiquement et fonctionnellement dans la structure du bâtiment et les matériaux de façade.
2. Choix de la technologie
Sélection des modules : Choix entre modules cristallins, en couche mince ou spécialisés, basé sur l'efficacité, l'esthétique et le coût.
Système de gestion de l'énergie : Planification de la connexion au système de gestion de l'énergie existant ou à un nouveau système.
3. Processus d'autorisation
Réglementations de construction et permis : Vérifier les réglementations de construction et obtenir les autorisations nécessaires.
4. Installation
Montage professionnel : L'installation doit être effectuée par des professionnels qualifiés pour garantir performance optimale et sécurité.
Intégration électrique : Raccordement des éléments de façade PV au réseau électrique et aux systèmes de gestion de l'énergie de la maison.
Protection contre les incendies : S'assurer que l'installation est conforme aux normes de sécurité incendie.
5. Après l'installation
Entretien et surveillance : Effectuer un entretien régulier et surveiller le système pour garantir sa performance et son efficacité à long terme.
La planification et l'installation de façades photovoltaïques constituent un processus complexe mais gratifiant. Lorsqu'elles sont correctement réalisées, ces installations peuvent non seulement contribuer à l'efficacité énergétique mais aussi améliorer l'esthétique et la valeur d'un bâtiment.
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Conclusion
Les façades photovoltaïques offrent, dans le cadre de constructions neuves ou de rénovations, une opportunité révolutionnaire de non seulement embellir esthétiquement les bâtiments mais aussi de les optimiser sur le plan énergétique. Elles présentent de nombreux avantages, y compris une meilleure efficacité énergétique, une plus-value esthétique du bâtiment, et une contribution à la protection de l'environnement et à la transition énergétique.
Avec une bonne planification, la sélection des bonnes technologies et une installation professionnelle, ces systèmes peuvent représenter un investissement judicieux pour les propriétaires en Suisse. Les façades photovoltaïques promettent un avenir radieux pour l'habitat durable et constituent un élément essentiel de l'architecture moderne et éco-responsable.