2023 a été une année historique pour les énergies renouvelables en Espagne. L’éolien et le photovoltaïque ont battu des records de production, selon les données de Red Eléctrica Española. Spécifique, l’énergie solaire représente le 14% du mix énergétique de notre pays et sa production a dépassé les 37 000 GWhenviron 34% de plus qu’en 2022. Cependant, de nombreux défis restent à relever, ce qui se manifeste dans l’amélioration continue de l’efficacité des panneaux et dans les technologies capables d’augmenter leurs performances sans modifier l’installation.
L’un des défis qui affectent les panneaux installés sur les toits des maisons et ceux de plus en plus courants sur les balcons, concerne la baisse de production liée aux mouvements du soleil pendant la journée: Normalement, l’efficacité maximale n’est obtenue qu’à midi. Dans les macro-fermes solaires, cela est corrigé grâce à des suiveurs solaires mécaniques, qui orientent les panneaux vers le soleil, mais jusqu’à présent, c’était impensable dans les panneaux photovoltaïques à usage résidentiel ou commercial.
Il s’agit d’un domaine doté d’un énorme potentiel, en particulier dans des pays comme l’Inde, où les plus de 3 000 heures de soleil par an sont en grande partie gaspillées. C’est ainsi qu’est née l’idée de trois ingénieurs informaticiens indiens, chargés de logiciels basés sur l’intelligence artificielle pour obtenir le meilleur conceptions de verre pour optimiser la collecte de la lumière du soleil et un système de suivi optique sans mouvement (MFOT, pour son acronyme en anglais). Le résultat, selon leurs calculs, améliore la production d’énergie des panneaux solaires entre 20 et 40 %.
suis le soleil
Balaji Lakshmikanth Bangolae, Lakshmi Santhanam et Deepika Gopal travaillaient pour la multinationale Cisco, mais souhaitaient depuis longtemps appliquer leurs connaissances dans le secteur des énergies renouvelables, jusqu’à ce qu’ils fondent Renkube en 2017. « Nous voulions construire quelque chose qui n’a été fait nulle part ailleurs dans le monde » explique Bangolae dans un entretien publié dans Forbes Inde.
Après plusieurs années de recherche et quelques faux pas, comme un premier prototype d’énergie solaire thermique qui n’était pas rentableils ont eu l’idée avec laquelle ils cherchent maintenant à se développer, en recherchant des investissements et en s’associant avec des fabricants de panneaux solaires pour la lancer sur le marché.
Schéma de fonctionnement des panneaux Renkube Renkube Omicrono
L’élément clé de votre proposition est modifier la couche de verre plat incluse dans la plupart des panneaux traditionnels, inspiré des mouvements que font les tournesols dans leur recherche de lumière du soleil tout au long de la journée. Comme les trackers solaires ne sont viables que dans les grands parcs photovoltaïques, ils ont vu une opportunité dans le développement d’un système optique qui permettrait de rediriger la lumière du soleil à l’intérieur du panneau solaire lui-même, sans avoir à le déplacer.
Ainsi, la principale contribution de Renkube est un verre prismatique avec ses propres motifs géométriques, toujours en attente de brevet, afin que ses plaques soient plus efficaces en matière de production d’énergie. « Nous avons montré que cela pouvait augmenter la performance énergétique du panneau jusqu’à 20 % et nous étudions actuellement comment augmenter la performance jusqu’à 40 % « , explique Santhanam. « Nous offrons les mêmes avantages qu’un tracker mécanique, mais d’une manière totalement sans mouvement, afin que vous n’ayez pas les tracas associés à un tracker. »
Deepika Gopal, co-fondatrice de Renkube, dans une présentation du projet Renkube Omicrono
Habituellement, Les suiveurs mécaniques permettent d’augmenter la performance énergétique entre 15% et 20%, mais ils entraînent également un coût supplémentaire de 10 % et la nécessité d’une maintenance continue. De plus, les moteurs et les engrenages bénéficient d’une garantie limitée de 7 à 10 ans, après quoi ils doivent être remplacés par des neufs. En revanche, le panneau solaire Renkube ne nécessite aucun entretien particulier, hormis un nettoyage périodique à l’eau.
L’une des priorités de ces trois ingénieurs lors du développement des premiers prototypes, déjà construits, était empêcher la redirection de la lumière du soleil d’endommager les cellules solaires ou de créer des points chauds sur le panneau, ce qui réduirait son efficacité et mettrait en danger sa durabilité. Ils ont également réussi à adapter les panneaux à des exigences spécifiques grâce à leur programme informatique : « toutes les conditions environnementales sont remplies et notre logiciel d’intelligence artificielle se charge de trouver la meilleure conception géométrique du verre », explique Santhanam.
Premiers projets
Actuellement, les responsables de Renkube recherchent des partenaires parmi les fabricants de panneaux solaires pour commencer à les commercialiser à grande échelle. Son prix sera un peu plus élevé que les prix traditionnels, environ 10 %mais le retour sur investissement est plus rapide (un ou deux ans, selon Bangolae) grâce à cette amélioration des performances allant jusqu’à 40 %.
Pour tester les premiers prototypes et vérifier les résultats obtenus en laboratoire en conditions réelles, la startup a conclu un accord avec le Professeur Jayashankar State Agricultural University of Telangana (PJTSAU) et la Fondation AgHub. Ensemble, ont lancé un projet pilote agrivoltaïquec’est-à-dire appliqué à une culture agricole, en l’occurrence les arachides.
Projet pilote agrivoltaïque à Telangana Renkube Omicrono
Selon les calculs de Renkube, les autres projets agrivoltaïques en Inde à ce jour concernaient une perte de rendement des cultures allant jusqu’à 40 % à cause de l’ombre que le projet de panneaux solaires.
« Nous avons réalisé que nos panneaux provoquent un minimum d’ombre en raison de leur conception, ce qui signifie que nous pouvons cultiver des plantes tropicales. Il n’y a aucune perte de rendement et les terres peuvent être utilisées à la fois pour l’énergie solaire et l’agriculture.« dit Bangolae. Et pas seulement cela : les prismes du panneau redirigent vers le sol l’excès de lumière dont le panneau solaire n’a pas besoin, ce qui pourrait contribuer à une meilleure croissance des cultures.
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