Photovoltaïque : quel est l'impact réel des incendies sur la production d'énergie solaire ?

Une équipe de scientifiques a analysé les effets de la fumée des incendies de forêt sur les ressources solaires : alors que le rayonnement direct subit des pertes importantes, le photovoltaïque, basé sur le GHI, fait preuve d'une résilience surprenante même pendant les saisons les plus extrêmes.

Le feux de forêt sont de plus en plus fréquents et dévastateurs, et au-delà des impacts environnementaux et climatiques, une question souvent négligée reste : comment affectent-ils notre système énergétique ? Une nouvelle étude, dirigée par l'Université d'État du Colorado, a finalement quantifié l'impact de la fumée des incendies de forêt sur le rayonnement solaire, montrant que même si les dégâts sont importants pour certaines technologies solaires, le photovoltaïque résiste mieux que vous ne l'imaginez.

En ce qui concerne l'énergie solaire, il existe deux types fondamentaux de rayonnement : le rayonnement normal direct (DNI)indispensable pour les systèmes solaires thermiques concentrés (CSP), et le rayonnement horizontal global (GHI)dont les panneaux photovoltaïques tirent l'essentiel de leur énergie. L'étude, publiée le Communications naturellesa analysé les données satellite sur la fumée, les aérosols et les nuages, comparant les conditions de 2019 (avec de faibles émissions de fumée) à celles de 2020, année marquée par des incendies de forêt records en Californie et dans d'autres régions des États-Unis.

Les chercheurs ont utilisé les données de Base de données nationale sur le rayonnement solaire (NSRDB)avec une résolution spatiale de 4 km et une résolution temporelle de 30 minutes, pour calculer l'impact du tabagisme aux niveaux national, régional et national. Pour distinguer les variations dues aux nuages ​​ou à la fumée, ils ont comparé les journées « normales » avec celles marquées par une épaisse fumée.

Les résultats sont clairs : la fumée des incendies de forêt réduit considérablement le rayonnement direct (DNI) – jusqu’à 42 % sur une base quotidienne et 61 % sur une base mensuelle – mais a un impact plus modéré sur le GHI, qui subit des pertes comprises entre 11 % et 17 %. quotidiennement et un maximum de 25 % par mois.

Photovoltaïque et incendies : moins de dégâts qu’on ne le pense

Une donnée particulièrement encourageante concerne l’effet de fumée portée par le ventce qui a un impact minime sur le GHI à l’échelle nationale, inférieur à 5 %, même lors d’une année d’incendies de forêt extrême comme 2020. Cela signifie que même si les incendies de forêt peuvent affecter les performances locales des panneaux photovoltaïques, leur effet à grande échelle est plutôt contenu.

Les conclusions de l'étude représentent une bouffée d'air frais pour l'énergie photovoltaïque : malgré des pertes temporaires dans les zones touchées par les incendies, le système résiste bien, notamment grâce à la diffusion croissante des systèmes de stockage d'énergie. Ces systèmes permettent en effet de stocker l'électricité produite pendant les heures d'exposition solaire maximale, atténuant ainsi les effets des oscillations du rayonnement solaire.

Les incendies de forêt vont devenir plus fréquents en raison du changement climatique, et savoir que le photovoltaïque peut résister à ces défis est une note positive dans un contexte souvent sombre. Mais les scientifiques mettent en garde : nous devons continuer à investir dans le stockage de l’énergie et dans la diversification des sources renouvelables, car le climat devient de moins en moins prévisible.

Les chercheurs concluent par un espoir concret :

L’ampleur des réductions du GHI signifie que, à l’échelle nationale, l’impact du tabagisme sur la PV est limité. C’est encourageant pour l’avenir des énergies renouvelables aux États-Unis et au-delà.

L'étude, intitulée « Disponibilité des ressources en énergie solaire dans des conditions extrêmes et historiques de fumée d'incendie de forêt »a été menée en collaboration avec le Springfield College et le NASA Langley Research Center, démontrant une fois de plus comment la science peut nous aider à relever les défis mondiaux.

Source: Communication naturelle