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En novembre 2015, l’APUR (l’Atelier Parisien d’Urbanisme) a publié Un Plan Local Énergie pour la métropole et Paris (voir ici et là pour la carte interactive). Dans le cadre de cette étude, Elioth a été missionné par l’APUR pour évaluer les enjeux, les opportunités et les contraintes de l’intégration des panneaux solaires photovoltaïques et thermiques. Cette étude (téléchargeable ici) rappelle dans une première partie les caractéristiques des deux principales technologies de conversion de l’énergie solaire, puis compare leurs avantages et leurs inconvénients techniques et économiques respectifs. Elle présente également les enjeux de l’intégration de ces énergies renouvelables au réseau, avec les notions d’autoconsommation et d’autoproduction pour le photovoltaïque. Elle quantifie ensuite les surfaces de panneaux installables pour 8 typologies de bâti typiques de la métropole parisienne, du haussmannien au pavillonnaire, ainsi que les équilibres technico-économiques obtenus entre inve
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ANALYSE DE POTENTIEL SOLAIRE TOITURES DU GRAND PARIS
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Laccord de Paris, issu de la COP21, prvoit de contenir le rchauffement
climatique bien en dessous de 2C, confortant ainsi lambition des objectifs
inscrits au niveau rgional par le SRCAE (rnovation thermique, essor et diffu-
sion des ENR&R, mobilit).
La consommation nergtique du bti
reprsente 2/3 des consommations rgionales, ce qui confre au cadre bti
un rle de premier plan face aux enjeux climatiques et nergtiques dans la
mtropole: rduction des missions de GES (favoriser les nergies peu mis-
sives, rduire les consommations) et scurisation des systmes nergtiques
(prserver les infrastructures de trans-port et de distribution, mutualiser les
systmes et les ressources dans un souci dconomie globale, privilgier les
ressources locales, soulager la pointe lectrique).
Latelier parisien durbanisme (Apur) travaille depuis 2013 la mise en place
dun Plan Local nergie (PLE) lchelle de la Mtropole du Grand Paris, travaux
mens avec de nombreux partenaires dont Elioth particulirement mobilis
sur le volet des nergies solaires.
Parmi les ressources locales, lnergie
solaire constitue avec la gothermie de minime importance lun des principaux
gisements dENR&R identifis. Sur la base dun cadastre solaire largi au
territoire mtropolitain, un premier travail men par lApur a ainsi permis
dvaluer un potentiel de 6 TWh (btiments rsidentiels et centrales
solaires). Cest dans loptique daffiner cette valuation mais aussi de mettre
en lumire les spcificits de chaque typologie de btiment que lApur et
Elioth ont choisi daffiner ce premier travail autour de lintgration de pan-
neaux solaires sur 8 typologies de toi-tures assez reprsentatives de la diver-
sit de forme urbaine de la Mtropole.
Ces travaux illustrent la ncessit dac-tions menes de faon trs prcises pour assurer lessor de lnergie solaire comme pour les autres ressources en nergies renouvelables. Le PLE avec son ensemble de donnes cartogra-phies des ressources et consomma-tions dnergies territorialises lchelle du bti comme celle des ter-ritoires informe sur ce qui est l et opti-mise ladquation entre les ressources, les besoins, et les rseaux, vis--vis du stock bti. En intgrant la connais-sance de ces trois lments, le PLE per-met llaboration de stratgies territo-riales en matire de choix nergtique, de ressources, dintervention sur le bti toutes les chelles et une quantifica-tion des actions possibles dans le temps et dans lespace.
Un Plan Local Energie pour accompagner une stratgie mtropolitaine
Dominique Alba Directrice gnrale de lApur, architecte
www.apur.org
http://www.apur.org/etude/un-plan-
local-energie-metropole-paris
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Ce document prsente la contribution dElioth aux rflexions de lAPUR pour la mise en place dun Plan local de lEnergie : y sont prsents les enjeux, les opportunits et les contraintes de lintgration des panneaux
solaires photovoltaques et thermiques pour la mtropole du Grand Paris.
I. ENERGIE SOLAIRE (p. 5) Cette tude rappelle tout dabord les caractristiques des deux principales technologies de conversion de lnergie solaire, photovoltaque (lectricit) et thermique (chaleur basse temprature, ventuellement
froid), et compare leurs avantages et leurs inconvnients techniques et conomiques respectifs. Elle pr-sente galement les enjeux de lintgration de ces nergies renouvelables au rseau, avec les notions dautoconsommation et dautoproduction pour le photovoltaque.
II. INTEGRATION EN MILIEU URBAIN (p. 19) Ltude prsente ensuite les rsultats de tests dintgrations de panneaux sur les toitures de tissus typiques
de la mtropole, de lhaussmannien au pavillonnaire en passant par les toits terrasses : quel niveau dobs-truction cr par les chemines, les gaines techniques, les systmes dclairage znithaux ? quelle propor-tion de surface installable ? Quels rendements attendre des systmes installs ?
III. SYNTHESE DES RESULTATS (p. 25) Les rsultats de ces tests dintgration ainsi que toutes les hypothses prises sont regroups dans cette
partie, pour fournir un moyen de comparaison rapide entre les diffrentes typologies.
IV. INDEX (p. 70)
III. BIBLIOGRAPHIE (p. 71)
ENERGIE
SOLAIRE
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L'effet photovoltaque permet la production directe d'lectricit partir du rayonnement solaire.
Les technologies de cellules photovol-taques sont de plus en plus varies : les technologies de premire gnration, aujourdhui matures, et bases sur les proprits du silicium cristallin (mono ou poly), sont les plus rpandues sur le march. Les rendements associs sont de lordre de 14% 19%. Cela signifie que pour un rayonnement incident de 1000 W/m2, la puissance lectrique gnre par 1 m2 de PV est gnrale-ment comprise entre 140 190 Wc.
Paralllement, les couches minces, qui reprsentent la seconde gnration, sont encore dans une phase de dveloppement. Les rendements peuvent atteindre 16%.
Enfin, il existe des cellules actuellement en dveloppement, appeles cellules de troisime gnration, mais elles ne sont pas encore sur le march. Les cellules organiques en font partie.
Le rendement des cellules photovol-taques peut tre amlior en incorpo-rant des systmes de trackers aux modules photovoltaques (PV) : en
suivant la course du soleil, les panneaux sont toujours orients de manire optimale et produisent plus longtemps au cours dune journe. La structure de support est cependant plus complexe et demande plus de maintenance.
On peut aussi combiner les PV avec un systme de ventilation, pour rcuprer la chaleur perdue par les cellules. En refroidissant les modules, lefficacit augmente.
Technologies solaires
Photovoltaque
Efficacit de conversion du gisement solaire
Le rendement des panneaux photovol-taques dpend des conditions mto-rologiques, notamment lensoleillement, et la temprature : le rendement des panneaux sera dautant plus lev que lensoleillement sera lev (en W/m) et que la temprature sera basse. Surle-ver les panneaux pour viter leur sur-chauffe permet ainsi de garantir cette efficacit de conversion.
Ce rendement est garanti par les cons-tructeurs : au minimum 90% du rende-ment nominal lors des 10 premires annes, et au minimum 80% lors des 15 suivantes.
Diffrentes technologies et performances disposition
Evolution de lefficacit dun module PV au cours de lanne
Elioth, 2015
Halle Pajol, Paris Crdits photos Pascal Poggi
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Photovoltaque
Temps de retour nergtique des diffrentes technologies de
panneaux photovoltaque
Photovoltaics report, Fraunhofer Institute, 2015
Les deux technologies les plus rpandues compensent lnergie
utilise pour produire les panneaux en 2 3 ans. pour une irradiation
annuelle de 1000 kWh/m.
Emissions de gaz effet de serre
Parmi tous les moyens de production dlectricit du mix franais, les pan-neaux solaires photovoltaques font par-tie de ceux qui nmettent pas de dioxyde de carbone (CO2), avec le nu-claire, lolien et lhydraulique. Cette technologie contribue donc la baisse des missions de CO2 instantanes du rseau lectrique franais.
Il est important cependant de prendre en compte les missions tout au long du cycle de vie des moyens de production et non pas seulement au moment de leur utilisation : l aussi, le solaire photovol-taque est intressant, avec une em-preinte de 55 grammes en moyenne de CO2eq par kWh produit, contre 82 grammes de CO2eq par kWh pour le mix franais en 2014, daprs lADEME.
Plus prcisment, un panneau fabriqu en Chine install au Nord de la France atteint les 80 gCO2eq/kWh, contre 43 gCO2eq/kWh pour un panneau fabriqu en Allemagne, dans la mme situation.
Temps de retour nergtique
Un autre indicateur intressant pour valuer les bnfices environnementaux dune technologie de production est son temps de retour nergtique : combien de temps faut il aux panneaux pour pro-duire autant dnergie que celle consom-me tout au long de son cycle de vie (fabrication, transport) ?
LADEME et Hespul avanaient en 2008 un temps de retour de 2.6 ans pour des panneaux installs en rgion parisienne. Linstitut Fraunhofer avance en 2015 des temps de retour de lordre de 2 3 ans pour des panneaux construits et utiliss en Allemagne, suivant les technologies.
82 grammes de
CO2eq par kWh
55 grammes de
CO2eq par kWh
Rduire les missions de GES : Rseau ou photovoltaque ?
Rseau lectrique Solaire photovoltaque
Chiffres ADEME, 2015
Silicone mono-
cristallin
Silicone poly-
cristallin
Silicone amorphe
Silicone micro-
cristallin
Tellurure de cadmium
Cuivre Indium Gallium
Selenium
Le contenu carbone du kWh du rseau varie en fonction de la saison et du moment de la journe, autour de la valeur moyenne de 82 gCO2eq/kWh : les bnfices du solaire photovoltaque seront donc plus ou moins grands suivant lheure dusage de llectricit produite.
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Economie du photovoltaque
Rentabilit dun systme PV
Pour tudier la faisabilit d'un projet photovoltaque, on utilise la notion de LCOE (levelized cost of electricity), que lon dfinit comme le cot, actualis sur la dure de vie du produit, du kWh produit. Le LCOE prend en compte linvestissement initial, les couts de maintenance et lactualisation financire des flux montaires. (voir p.26 pour plus de dtails)
Depuis plusieurs annes, le LCOE du photovoltaque a fortement baiss et continue encore diminuer du fait de la baisse continue des prix des panneaux, diminuant dautant les cots dinvestis-sement. En parallle, le prix de llectrici-t du rseau augmente de manire continue depuis 2000 et devrait continuer augmenter du fait des cots croissants de production et dexploita-tion du rseau franais (la commission de rgulation de lnergie prconisait ainsi en 2012 une hausse de 30% en 5 ans).
La parit rseau se produira dans les annes venir : partir de ce moment, le prix de lnergie du rseau lectrique public dpasse le LCOE dun systme photovoltaque, qui devient ainsi intressant financirement, en dehors de toute considration sur le tarif de rachat. Toutes les rgions franaises ne sont pas galit de ce point de vue : le Sud de la France a dj atteint la parit par exemple, grce son fort ensoleille-ment (environ 1600 kWh/m.an Nice contre 1100 kWh/m.an Paris).
Evolution projete du LCOE pour les installations
rsidentielles
Rapport SOLER Juin 2014
Parit rseau pour
le Grand Paris aux
alentours de 2017
Evolution des prix des modules PV, de 1980 2014, en /Wc
Current and Future Cost of Photovoltaics, Fraunhofer Institute, 2015
Cot des modules en 2014 : 0.7 2014/Wc
Cot des modules en 1980 : 20 2014/Wc
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Economie du photovoltaque
En France, en attendant la parit rseau, l'conomie lie au solaire photovoltaque est soutenue par la puissance publique. Cela se traduit par des aides financires de certaines rgions et surtout par l'exis-tence de tarifs de rachat garantis pen-dant une dure de 20 ans, ce qui consti-tue un incitatif linvestissement. Les tarifs de rachat dpendent du type d'ins-tallation (intgration au bti, intgration simplifie au bti ou autres).
Les installations intgres au bti per-mettent d'obtenir des tarifs de rachat plus avantageux, mais les cots de mat-riel et d'installation sont aussi plus le-vs.
Les tarifs d'achat sont revus tous les tri-mestres, et voluent en fonction du nombre de nouveaux projets soumis approbation. Cela permet de rguler le nombre de projets dposs et donc la puissance supplmentaire installe sur le rseau.
Revente de la production
Evolution du tarif dachat de 2011 2015, par type
dintgration et puissance
Elioth, daprs http://www.developpement-durable.gouv.fr/
14 c / kWh
6 c / kWh
26 c / kWh
Intgration Au Bti (IAB) ou Intgration Simplifie au Bti (ISB) ?
IAB ISB
Position des panneaux
Toiture de btiments clos
Toiture de btiments
Orientation des panneaux
Dans le plan
de la toiture
Parallle au plan
de la toiture
Etanchit
Elment principal et
ncessaire dtan-chit de la toiture
Elment dtanchit de la toiture
Puissance 0 9 kWc 0 100 kWc
c /
kW
h
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Production et consommation dlectricit
Conso. / Prod. dlectricit dans le rsidentiel
Rapport SOLER Juin 2014
Lautoconsommation est dfinie par le fait que le producteur consomme lui-mme lnergie photovoltaque pro-duite ou bien encore rpond au besoin de sites dtermins dans le voisinage de linstallation. Lautoproduction se dfinit elle par le fait que le consomma-teur produit lui-mme lnergie quil consomme.
Les exemples de profils annuels pr-sents ci contre illustrent la compl-mentarit de ces deux indicateurs : en mars, 7% de la consommation a t produite sur place (taux dautoproduc-tion), et 100% de la production a t consomme sur place (taux dautocon-sommation).
A linverse en juillet, le taux dautopro-duction atteint 100% et celui dautocon-sommation seulement 70%, refltant le fait que lnergie produite en surplus par rapport la consommation est in-jecte sur le rseau.
Autoconsommation et autoproduction
L'autoconsommation l'chelle d'un lot urbain peut permettre de lisser les consommations, et de faire conci-der production et consommation. Ce-pendant une telle installation ncessite l'tude des consommations indivi-duelles pour viter de soutirer ou bien de rinjecter une puissance trop impor-tante au rseau.
Paralllement la mise en place de systmes de production d'nergies renouvelables, il faut compter sur la sensibilisation et l'ducation des utilisa-teurs, pour obtenir une meilleure r-partition des usages nergtiques.
Schmas de principe de lautoconsommation et lautoproduction
Extension lchelle urbaine
100% de la production est auto-consomme, mais le btiment
importe toujours 90% de sa consommation !
A linverse, quand la production dpasse la consommation, le taux dautoproduc-tion passe 100% : le btiment est alors nergie positive
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Stockage dlectricit
Le stockage d'lectricit est une tech-nologie clef pour les systmes de pro-duction dnergie dite renouvelable. Il existe plusieurs types de technologies, mais chacune correspond des appli-cations particulires.
Les batteries sont la technologie la plus approprie pour le stockage dlectrici-t des systmes photovoltaques rsi-dentiels et de taille rduite.
Aujourdhui, les prix restent importants pour une diffusion de masse. Cepen-dant, ils pourraient devenir comptitifs lavenir, notamment dans le contexte de la fin des tarifs rglements pour llectricit. Celle-ci doit prendre en effet pour les gros consommateurs partir du 31 dcembre 2015.
Tesla a rcemment annonc la mise sur le march dun nouveau produit, des-tination des particuliers, particulire-ment comptitif en terme de prix par kWh de stockage fourni : 350 $/kWh, dans un march situ aux alentours des 500 $/kWh.
Stockage sous forme lectrochimique
Evolution passe et estimation du prix des batteries lectriques de 2005 2030
Rapidly falling costs of battery packs for electric vehicles Nykvist, Nilsson - Nature, 2015
Batteries PowerWall de Tesla
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Stockage dlectricit
Llectricit produite peut aussi tre transforme en chaleur pour tre stocke, de manire non rversible (sans possibilit de recrer de llectrici-t partir de l'nergie stocke). Les ballons deau chaude sanitaire thermo-dynamiques permettent cette conver-sion, avec plusieurs avantages :
Du fait du fonctionnement en pompe chaleur, chaque kWh lectrique solaire est converti en moyenne en 3 kWh thermiques stocks dans leau.
Ce type de stockage permet galement de maximiser lautoconsommation de llectricit solaire produite. Au lieu dinjecter lnergie sur le rseau lorsque la production dpasse la consomma-tion, ce qui dgrade le taux dautocon-sommation, lnergie est stocke pour tre utilise plus tard : le taux dauto-consommation instantan restera 100%, et le taux dautoproduction futur augmentera.
Stockage sous forme de chaleur
Schma de principe du ballon dECS thermodynamique
Les technologies de stockage de lner-gie lectrique sont nombreuses et se caractrisent principalement par la forme de lnergie stocke (mcanique, lectrochimique, thermique), le temps de stockage (secondes, heures, jours...) et le rendement (nergie resitue/nergie stocke) : hydraulique gravi-taire, air comprim, hydrogne
Autres types de stockage
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Schma de principe dun systme de production dECS laide de solaire thermique
EDF, Lnergie solaire thermique, 2006
Technologies solaires
Thermique Les systmes solaires thermiques per-met de produire de la chaleur, le vec-teur pouvant tre leau ou lair. Il passe dans les tuyaux du panneau et est chauff directement par le rayonne-ment solaire.
Les tempratures atteintes en sortie du systme (de l'ordre de 100 150C) permettent de l'utiliser pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire (ECS), et parfois de le combiner avec le chauffage des locaux. On parle alors de systme solaire combin (SSC).
Il existe plusieurs types de panneaux solaires thermiques : les panneaux plans vitrs, les tubes sous vide, et les capteurs solaires concentration. Si les deux premiers sont intressants pour tre intgrs sur toit, mais les capteurs solaires concentration ne sont pas adapts, car ils sont trs volumineux, ne sont pas plans. Ils ncessitent en outre un rayonnement solaire direct important (la rgion parisienne nest donc pas adapte).
Le systme ncessite la mise en place d'une boucle d'eau chaude. L'entretien de cette boucle est ncessaire, pour viter des baisses importantes de ren-dement, ou simplement la dgradation du systme.
Panneaux solaires thermiques Tubes sous vide Crdits photos Viessmann
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Communauts solaires
Il existe des communauts so-laires , o lnergie solaire ther-mique est mutualise pour rendre les systmes optimaux. Cependant, de telles communauts, comme celle de Drake Landing (cf. figure ci-contre) au Canada, sont situes en dehors des grandes villes, car les structures permettant de mutuali-ser et de stocker lnergie ther-mique sont trs imposantes.
Communaut solaire de Drake Landing, Okotoks, Canada
Efficacit de conversion du gisement solaire
Les rendements dpendent des condi-tions mtorologiques extrieures, de la temprature, de lensoleillement, mais aussi du vent.
Lefficacit de linstallation est la quanti-t de chaleur issue du rayonnement solaire incident transmise au fluide calo-porteur. Comme le graphe ci contre le montre, une partie de lnergie est dabord perdue par rflexion et absorp-tion , puis perdue en fonction de lcart de temprature entre le fluide et la tem-prature de lair extrieur.
Le rendement sera dautant plus lev que le rayonnement solaire sera impor-tant et que cet cart de temprature sera faible.
Inclinaison des panneaux
Linclinaison optimale des panneaux dpend de lquilibre entre production et consommation de chaleur, ainsi que de la capacit de stockage : une incli-naison 30 environ maximise lnergie incidente annuelle vue par les pan-neaux, mais une inclinaison de 40 50 permettra de maximiser la production dhiver, lorsque le besoin de chaleur est le plus important et le soleil le plus bas lhorizon.
Des panneaux inclins 30 auraient donc tendance ne pas produire assez en hiver, et trop en t, la chaleur ne pouvant tre valorise quen tant con-somme sur place.
Evolution de lefficacit dun capteur thermique (%) en fonction de la diffrence de temprature avec lextrieur (C) et du rayonnement solaire incident (W/m)
Elioth, 2015
Pertes optiques (rflexion et absorption)
Pertes thermiques (changes avec lair extrieur)
1000 W/m
800 W/m
600 W/m
400 W/m 200 W/m
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Economie du solaire thermique
Comme pour llectricit, on dtermine le cot de production du kWh, ou LCOE, en analysant lensemble des cots sur la dure de vie du systme, ainsi que lnergie produite sur cette mme dure de vie. Ce calcul tient aus-si compte des ventuelles aides linvestissement.
Dans le cas du solaire thermique, les aides linvestissement dpendent des rgions. De plus, le crdit dimpt tran-sition nergtique (CITE) permet de subventionner en partie le prix des installations, sous rserve de certaines conditions.
Dans le cas dun chauffe-eau solaire, le prix du kWh doit tre compar avec le prix du kWh produit avec les moyens conventionnels de chauffage de leau : llectricit (15 c/kWh), le gaz naturel (9 c/kWh) ou encore le fioul (7 c/kWh), en 2014. Ces trois sources dnergie ont des prix qui augmentent depuis 2000, avec parfois de fortes variations dans le cas des nergies fossiles.
Le prix dune installation dpend du type de capteurs utiliss, du type dutili-sation envisage, et aussi de sa taille. Les systmes SSC sont par exemple plus couteux que les systmes CES. De plus, les capteurs tubes sous vide sont plus chers que les capteurs plans vitrs, car leur fabrication est plus com-plexe.
Enfin, plus la surface installe est im-portante, plus les prix sont bas, et donc plus linstallation est rentable. Cela sex-plique notamment par la mutualisation des quipements tels que les ballons de stockage, ou encore les raccorde-ments effectuer. (voir graphe ci-contre.)
Par exemple, dans le cas dun systme de 4m de panneaux thermiques plans, on atteint un cout de 20 c/kWh utile produit, Paris (Mthode TEC, 1300/m2, 3% dactualisation).
Rentabilit dun systme thermique
Evolution des prix du kWh lectrique, gaz et fioul, de 2000 2014
Bilan prvisionnel de lquilibre offre-demande dlectricit en France, RTE, 2014
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Rgles de lArt Grenelle Environnement 2012 Installations deau chaude sanitaire, 2014
Contrairement au cas de llectricit, leau chaude produite ne peut pas tre injecte dans un rseau qui servirait de tampon. Il faut donc ncessairement inclure un systme de stockage ther-mique.
Celui-ci peut tre de diffrente taille, suivant le dphasage attendu entre production et consommation. La frac-tion solaire du systme entier repose sur son bon dimensionnement.
Pour la consommation deau chaude sanitaire, le profil dutilisation est jour-nalier. Le profil diffre aussi suivant le type de btiment, rsidentiel ou ter-tiaire. Dans le rsidentiel, on observe des pics dutilisation le matin et le soir, lors des priodes de prsence des ha-bitants.
Une autre possibilit dutilisation de lnergie thermique est le chauffage des btiments, avec un systme dit
combin : le profil du besoin est alors additionn entre besoins dECS et besoins de chauffage.
Production, consommation et stockage
Equilibre production / consommation
La question de lquilibre est impor-tante du point de vue de lautoconsom-mation, mais aussi parce que les instal-lations solaires thermiques prsentent des risques de surchauffe si elles ne disposent pas dun exutoire pour le surplus de production.
Ce problme est dautant plus impor-tant quil intervient au moment de pro-duction de chaleur maximale et de con-sommation minimale, lt (absences des occupants, forte chaleurs dimi-nuant les besoins de chaleur).
Plusieurs solutions existent pour pallier cette difficult : vidange automatique du fluide des panneaux, refroidisse-ment nocturne, dcharge des capteurs dans un changeur plac dans la terre
Un dimensionnement maximisant le rendement dhiver (avec une inclinaison plus forte) aura galement tendance diminuer le phnomne. Une solution passive existe galement : profiter de protections solaires dimensionnes pour masquer les panneaux pendant lt.
Surchauffe estivale
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Electricit ou chaleur ?
Lnergie finale produite par les pan-neaux solaires photovoltaques et ther-
miques peut tre diffrente. Dans un cas, il sagit dlectricit, dans lautre de
chaleur.
noter que les modules photovol-taques peuvent aussi fournir de la chaleur comme nergie finale, con-dition quils soient coupls un autre systme, soit une rsistance ther-mique (bien que ce soit trs inefficace thermodynamiquement), soit une pompe chaleur. Le schma ci-contre permet de rsumer ces considra-tions..
Technologies solaires
Comparaisons photovoltaque / thermique
Diffrents modes de conversion de lnergie solaire
Elioth, 2015
Panneaux solaires, San Francisco Tubes sous vide et PV mono-cristallin Crdits photos Solar Radiant Solution
Thermique
Photovoltaque
PAC Pompe Chaleur
Electricit
Chaleur (eau 60C pour ECS, eau 25-30C ou air
pour chauffage)
Froid (air pour climatisation)
Chaleur (eau 60C pour ECS, eau 25-30C ou air
pour chauffage)
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INTEGRATION
EN MILIEU URBAIN
Paris Crdits photos Nicholas Jones
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La notion d'lot de chaleur fait rfrence l'augmentation de la temprature due l'urbanisation : les villes sont plus chaudes que leurs environs moins den-ses. Les consommations dnergie en chauffage sont diminues, mais les con-sommations pour la climatisation aug-mentent et le confort thermique en t se dgrade.
Un des paramtres importants de ce phnomne souvent mis en avant est lalbedo des matriaux de lespace ur-bain, cest--dire la proportion de rayon-nement rflchi. Les toits en zinc du centre historique rflchissent environ 60% du rayonnement et chauffent moins que les toits en tuile, qui en rfl-chissent environ 20%.
APUR : Les ilots de chaleur urbains Paris, Cahier #1
Intgration en milieu urbain
Effet sur les lots de chaleur urbain
Llot de chaleur urbain (ICU)
Les capteurs solaires ayant un albedo denviron 10%, leur mise en place grande chelle sur les toits parisiens a une influence sur la balance nergtique de la ville, mais pas dans le sens attendu par un raisonnement sur lalbedo seul. Daprs une tude de Mto-France et du CSTB, un quipement de 20% des toitures inclines et 50% des toitures plates aurait abaiss la temprature de lair pendant lt 2003 de 0.2C en jour-ne, et de 0.3C la nuit.
Ce rsultat sexplique par la modification de la surface de contact ville - atmos-phre ainsi que les masques crs par les panneaux, qui altrent les changes thermiques entre le bti et lair.
Ce changement de comportement inter-vient mme la nuit alors que lon atten-drait instinctivement un effet nul des panneaux, vu labsence de rayonnement solaire, du fait des effets inertiels et dun volume dair dchange actif au dessus
de la ville rduit pendant la nuit (ce qui amplifie les effets des changes ther-miques).
Impact des panneaux solaires
SunShip Program + Solar Settlement, Freiburg Crdits photos Gilgongo, Wikipedia
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Comme lexpose le document Habiter Durable - Panneaux Solaires de la Mairie de Paris, l'intgration de panneaux so-laires sur les toitures parisiennes est soumise rglementation, notamment celle du PLU de la ville de Paris : sur les toits terrasses, la pente des capteurs peut tre optimise, par contre, sur tous les autres types de toitures, la pente du panneau doit suivre celle du toit et les panneaux ne peuvent pas tre surlevs.
Lautorisation dinstallation de panneaux solaires peut tre refuse si l'installation, par sa situation, son vo-lume, son aspect, son rythme ou sa colo-ration est de nature porter atteinte au caractre ou lintrt des lieux avoisi-nants, aux sites, aux paysages, ainsi qu la conservation des perspectives monu-mentales . En plus des considrations de rendement lorsquun systme solaire ou thermique, il convient donc dtudier son intgration architecturale dans son environnement.
Les toits parisiens, futur patrimoine mondial de lUNESCO ?
Crdits photos AFP
Rglementation
Prconisations dintgration des panneaux solaires aux toitures, Paris
Habiter Durable - Panneaux Solaires, Mairie de Paris, 2014
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La performance des panneaux solaires est soumise l'ensoleillement. Celui-ci fluctue de manire naturelle, au cours de lanne et au fur et mesure de la jour-ne, mais on peut aussi noter l'influence des masques partiels, qui peuvent prove-nir de tous les btiments, arbres ou obs-tacles qui entourent le champ des pan-neaux.
En t, le soleil est haut dans le ciel, for-mant un angle denviron 60 en milieu de journe avec lhorizon : du point de vue du panneau, un masque situ 20 mtres dans la direction du soleil devrait faire 42 mtres de haut pour cacher le soleil. En hiver, avec un soleil 20, un masque de 7 mtres suffirait le cacher dans la mme configuration.
A Paris, notamment en haut des im-meubles, les masques potentiels sont nombreux (lucarnes, chemines, im-meubles voisins). Il est donc ncessaire de faire l'tude des masques partiels avant l'implantation, car ils peuvent en-trainer une perte d'nergie importante.
Masques
Effet des masques sur le rayonnement solaire autour de la tour Montparnasse
Cadastre solaire de la ville de Paris, APUR
Le gisement solaire annuel des surfaces
voisines, au Nord de la tour, est environ deux fois plus faible que celui au sommet de la tour
Diagramme solaire Elevation - Azimuth Paris
University of Oregon, Solar Radiation Monitoring Laboratory
Le soleil se lve lEst...
et se couche lOuest
et bas en hiver
Le soleil est haut en t...
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La vgtalisation du bti parisien s'est enclenche dans le but de favoriser la biodiversit en ville, mais aussi de profi-ter des vertus environnementales des plantes pour amliorer le cadre de vie, attnuer les effets dilots de chaleur
La ville de Paris comporte aujourd'hui 5.6 hectares de toitures vertes, et compte atteindre les 100 hectares d'ici 2020. Ltude de lAPUR sur le potentiel de v-gtalisation des toitures terrasses Paris identifie 460 ha de surfaces mobili-sables : le conflit dusage ne devrait donc pas tre un problme pour linstant, avec une surface de panneaux installe fin 2014 de 3.2 ha.
Un toit peut en outre supporter la fois une toiture vgtalise et des panneaux solaires. La vgtalisation peut gale-ment se faire sur dautres surfaces, avec lexemple des murs vgtaliss.
Un conflit dusage peut cependant mer-ger dans le cas ou la vgtation vient masquer les panneaux, avec des arbres plus hauts que les toitures par exemple. (ce qui est frquent dans lhabitat pavil-lonnaire mais beaucoup moins en milieu urbain dense).
Vgtalisation
Panneaux solaires photovoltaques mono-cristallins sur une toiture vgtalise, Londres
GreenRoofers
Mur vgtal, rue dAboukir, Paris
Un pignon vgtalis pourun immeuble dhabitation, Tendances & Habitat
24
Rsultats de
ltude typologique
Halles Pajol, Paris Crdits photos Pascal Poggi
26
Mthode dtude de potentiel photovoltaque Outils : QGIS, R, solaR
1 / Extraction des zones
dimplantation potentielle
La premire tape consiste extraire
les pans de toitures qui sont libres dobstacles, partir du modle num-
rique de terrain. On dgage ainsi les zones directement disponibles, sans
quaucune surlvation ne soit nces-saire.
Lorsque celle-ci est envisage, les obstacles passent progressivement en
dessous des systmes, qui tendent alors vers le cas idal dinstallation sur
une toiture non obstrue dont nous connaissons les performances. Lap-
proche permet donc de quantifier ces deux extrmes.
2 / Filtrage et rgularisation
des zones dimplantation
Etant donn la prcision du modle
dlvation, les formes obtenues prc-demment ne correspondent pas des
formes rectangulaires adaptes la forme des panneaux et doivent tre
post-traites.
On obtient ainsi le positionnement
optimal de panneaux rectangulaires de 1x1.5m, qui maximise la surface de
panneaux en sadaptant la forme du toit tout en gardant une implantation
compacte. Les systmes sont filtrs pour ne retenir que ceux qui disposent
dun gisement solaire annuel de plus de 800 kWh/m (ce qui correspondrait au
gisement disponible au Nord du Royaume-Uni).
3 / Calcul du rendement des
systmes
Les productibles annuels et les rende-
ments de chaque systme sont ensuite estims et cartographis, partir dun
modle horaire prenant en compte
lorientation, la pente, ainsi que le
gisement solaire disponible au niveau des panneaux (en prenant en compte
les masques environnants).
Les panneaux avec les plus hauts
rendements et les cots par kWh (LCOE) les plus bas sont ainsi identifis,
et permettent de fournir une estimation de la surface de toiture installable et du
niveau de production dnergie attendre.
Emprise btiments
Zone non encombres
Emprise btiments
Zone non encombres
Panneaux installables
Panneaux installables
Emprise btiments
27
janv. dc. janv. dc. janv. dc. janv. dc. janv. dc.
Gisement solaire du Grand Paris Source : Meteonorm, Paris - Montsouris
Calculs dirradiation : solaR
Irradiation globale journalire moyenne par mois, de janvier dcembre kWh/m
Irradiation globale journalire par jour et par mois, de janvier dcembre kWh/m
Plan Sud
(incl. 30) Ouest
(incl. 30) Nord
(incl. 30) Est
(incl. 30)
Min. 0.1 1.4 0.1 0.1 0.1
Moyenne 3 3.4 3.1 2.1 2.6
Max. 8.2 8.2 8.6 6.4 6.7
Somme
annuelle 1080 1220 1150 780 930
0 9 kWh/m
Irradiation globale journalire moyenne kWh/m2
Lirradiation globale annuelle sur un plan horizontal Paris place la ville en
milieu de classement du gisement des capitales europennes : derrire
Madrid et Rome (-30 % environ), mais devant Londres et Berlin (+10 %
environ)1.
Les simulations dirradiation reue par
un plan inclin de 30 montrent une orientation privilgie sud-ouest pour
les toitures en pente, avec une irradiation moyenne journalire
suprieure 3 kWh/m2.
1 PVGIS European Communities 2001-2012
Plan Ouest
(incl. 30)
Sud
(incl. 30) Nord
(incl. 30) Est
(incl. 30)
Plan Ouest
(incl. 30)
Sud
(incl. 30) Nord
(incl. 30) Est
(incl. 30)
28
Les 8 typologies tudies
Du fait de ses poques de construc-
tion et de ses styles architecturaux trs divers, le Grand Paris possde
des typologies de toitures varies : toits la Mansard des quartiers
haussmanniens, toits terrasses des immeubles plus rcents, toits la
franaise des quartiers pavillon-naires Elles constituent autant de
contraintes diffrentes et donc dop-portunits variables pour le captage de lnergie solaire pour la production
dlectricit et de chaleur en milieu urbain.
Haussmannien Place Victor Hugo, Paris XVIme
p. 31
H.B.M. Place de la porte de Chatillon, Paris XIVme
Immeuble - 1950 Rue Saint Just, Ivry-sur-Seine
Marais Place du March Sainte Catherine, Paris IVme
Immeuble - 1970 Rue Saint Just, Ivry-sur-Seine
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945, Perreux-sur-Marne
Entrepts Rue Victor Hugo, Ivry-sur-Seine
Z.A.C. Place du Colonel Fabien, Paris Xme
Typologies tudies
p. 35
p. 39 p. 44 p. 48
p. 52 p. 56 p. 60
Crdits photos InterAtlas
29
Hypothses
LCOE
Le LCOE (levelized cost of electricity) est
le cot actualis sur la dure de vie du produit du kWh produit. On actualise
les quantits en jeu pour reflter la pr-frence des investisseurs pour le pr-
sent :
Pour le calculer, on somme en effet
donc tous les cots (ici investissement et maintenance) sur la dure de vie du
projet (ici prise 25 ans), pondrs par
un facteur plus faible chaque anne. On
somme ensuite le productible annuel pondr de la mme manire pour ob-
tenir le productible actualis sur la du-re de vie du projet.
Un cot ou un kWh produit la premire anne naura ainsi pas le mme poids
dans le LCOE quun cot ou un kWh produit la fin de vie du projet, plus
dimportance tant affects aux pre-miers par le biais de lactualisation.
Ce taux dactualisation est fix 3% (source : projet PVGIS), ce qui donne
deux fois plus de poids aux cots et productions dnergie des premires
annes par rapport aux dernires an-nes. Ce rapport passe 3 fois plus de poids avec un taux de 5%, et 6 fois plus
de poids avec un taux de 8%.
Dure de vie du projet
Facteur dactualisation
lanne t
Cots du systme lanne t
Production dnergie du systme lanne t
30
Hypothses
Gisement solaire
Calcul du gisement thorique disponible
Le gisement thorique correspond au cumul de lirradiation solaire sur toutes
les surfaces de toitures de la typologie tudie (sur lesquelles lirradiation est
suprieure 800 kWh/m).
Calcul du gisement pour chaque
installation
Un modle horaire de rayonnement
dans le plan des capteurs est utilis : chaque heure de lanne, la course du
soleil vue depuis chaque installation est analyse pour prendre en compte les
masques proches.
Les donnes mtorologiques sont
issues de Mtonorm : une anne typique mesure la station Paris-
Montsouris.
Solaire photovoltaque
Calcul du productible
Le productible est calcul en multipliant le gisement solaire vu par linstallation
par son rendement global (panneaux + onduleur).
Le rendement de linstallation est fix 15%, une valeur moyenne pour les pan-
neaux base de silicium cristallin (source : EDF ENR). Le rendement de
londuleur est fix 95% (source : pho-tovoltaique.info). Une dgradation de la
performance de 0.5% par an est int-gre au calcul (source : NREL).
Calcul des cots
Le cot dinvestissement est considr
3 /Wc, ce qui correspond au cot total constat pour des installations rsiden-
tielles infrieures 9 kWc (source : Quelle Energie). Le cot dexploitation
est fix 3 c/an/Wc (hypothse de 1% de cot dinvestissement initial comme
cot de maintenance annuel).
Solaire thermique
Calcul du productible
Le productible est calcul laide de lalgorithme boucle solaire de la
RT2012, pour des capteurs plans.
Le rendement optique de linstallation
est fix 70% (rendement du panneau pour une diffrence de temprature
entre fluide et air extrieur nulle), les pertes du premier ordre 4 W/m.K et
du second ordre 0.05 W/m.K (source : laboratoire Solartechnik
Prfung Forschung).
Calcul des cots
le cot dinvestissement de 1000 /m (source : INES) et dexploitation de 10
c/an/m (hypothse de 1% de cot dinvestissement initial comme cot de
maintenance annuel).
Influence sur le LCOE du prix de linstallation, en fonction du
gisement disponible
/kWhelec
4 /Wc
3 /Wc
2 /Wc
Influence sur le LCOE du taux dactualisation considr, en
fonction du gisement disponible
/kWhelec
8%
5%
3%
0%
Sensibilit
La sensibilit du LCOE ces hypothses,
pour un systme photovoltaque par exemple, peut tre visualise par les
graphes ci-dessous : chacun prsente limpact sur le LCOE des variables les
plus critiques, toutes choses gales par ailleurs, en fonction du gisement dispo-
nible.
31
Rsum des rsultats
Intgration des panneaux
Emprise de
toiture
installable (%)
Inclinaison des panneaux ()
Panneaux plat 90 % 0
Panneaux
inclins (vers le Sud) 45 %
(1 pan de toiture) 30
Panneaux
inclins (vers le Sud) 23 %
(en ranges) 30
Entrept 17 % 30
Z.A.C. 11 % 5 - 15
Pavillonnaire 10 % 25 - 35
Haussmannien 9 % 15 - 25
Immeuble - 1950 7 % 35 - 45
Immeuble - 1970 3 % 30
H.B.M. 3 % 30
Marais 3 % 30 - 45
Lapproche adopte par cette tude per-met destimer la surface de panneaux
installable par typologie du tissu pour obtenir des rendements intressants
Paris lorsque le gisement est suffisant (800 kWh/m), sans ncessit de surl-
vation.
On estime donc ici les potentiels mini-mums mobilisables sur chaque typologie,
potentiels qui pourront tre revus la hausse si les contraintes de rendement
et dintgration (par la surlvation no-tamment) sont assouplies.
Le potentiel maximum dintgration est rappel ci-dessous par 3 cas idaux sur
des toitures ou des surlvations non
obstrues, non masques et orientes au Sud :
Panneaux plat sur une terrasse.
Panneaux en pente de 30 sur un pan de toiture.
Panneaux inclins de 30 et en range sur une terrasse.
32
Rsum des rsultats
Rendements obtenus
Solaire
photovoltaque Solaire
thermique
Rendement
solaire PV (kWhelec/kWc)
Rendement solaire
thermique (kWhth/m)
Panneaux plat 1080 420
Panneaux
inclins (vers le Sud) 1200 470
Panneaux
inclins (vers le Sud) 1200 470
Entrept 1140 460
Z.A.C. 1080 410
Pavillonnaire 1060 420
Haussmannien 1060 400
Immeuble - 1950 1070 450
Immeuble - 1970 1140 450
H.B.M. 1160 470
Marais 960 370
Le rendement correspond lefficacit de conversion de lnergie solaire en
nergie utile, lectricit ou chaleur, pour une surface dinstallation donne.
La puissance crte est souvent utilise pour le photovoltaque, car elle est direc-
tement proportionnelle la surface dune installation par le biais du rende-
ment des panneaux (Pc = .S.PSTC avec PSTC la puissance dun mtre carr de
panneau dans les conditions standard de test).
33
Rsum des rsultats
Productible par unit de surface utile
Solaire
photovoltaque Solaire
thermique
Rendement
solaire PV
(kWhelec/mSU)
Rendement
solaire thermique (kWhth/mSU)
Entrept 36 96
Z.A.C. 2.4 5.9
Pavillonnaire 9.9 25
Haussmannien 2.9 7.1
Immeuble - 1950 2.9 7.3
Immeuble - 1970 1.8 4.7
H.B.M. 0.9 2.4
Marais 0.6 1.6
Mme si deux typologies donnent le mme rendement, elles ne prsentent
pas le mme potentiel de couverture des besoins dnergie des btiments : plus
un tissu est dense du point de vue de la surface construite par unit de toiture et
plus le ratio de lnergie produite et de la surface des btiments sera faible.
34
Haussmannien av. Poincar, rues de Sfax et de Sontay,
Paris XVIme
La typologie Haussmann , avec ses toitures la Mansard , comporte
des lments qui limitent les emplace-ments potentiels et la taille des
systmes installables : diffrences de hauteurs entre btiments, ruptures de
pente entre brisis et terrassons, chemines
Crdits photos InterAtlas
Typologie Haussmann Crdits photos [email protected]
35
Haussmannien av. Poincar, rues de Sfax et de Sontay,
Paris XVIme
Surface de panneaux (m)
par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
290 m (proj. : 270 m) 9% de la toiture Surface de panneaux
Est + Sud Ouest Orientations majoritaires
28 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m)
par inclinaison ()
15 - 25 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
Les obstacles de la toiture
comme les chemines sont bien contourns par
la procdure.
Les zones mal exposes et de
formes irrgulires sont cartes lors du positionne-
ment, bien que des systmes de surlvation permettraient
daugmenter le potentiel
Les panneaux sont
implants sur les
terrassons des toitures.
Lorientation des btiments
de llot conditionne deux grandes orientations : Est
et Sud-Ouest
2 990 m Surface de toiture projete
-180 -90 0 90 180
1 670 MWh Gisement thorique disponible
36
Haussmannien av. Poincar, rues de Sfax et de Sontay,
Paris XVIme
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Solaire photovoltaque
Certains panneaux orients Est, produisant surtout le matin,
parviennent dpasser les 1000 kWh/kWc.
Les meilleurs rendements (> 1100 kWh/kWc) sont
logiquement obtenus pour
les panneaux orients vers le Sud, avec un LCOE atteignant
environ 0.2 /kWh.
Les panneaux orients Sud-Ouest, produisant surtout
laprs midi, ont des rendements compris entre
1000 et 1100 kWh/kWc.
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
2 990 m Surface de toiture projete
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
43 kWc Puissance installable
46 MWhelec/an Energie produite annuellement
1060 kWhelec/kWc Rendement
Couverture des usages :
16 000 mSU Surface utile estime
2.9 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
Prix lec. rseau
1 670 MWh Gisement thorique disponible
37
Haussmannien av. Poincar, rues de Sfax et de Sontay,
Paris XVIme
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
2 990 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Comme pour le PV, les meilleurs rendements sont obtenus pour les panneaux
orients vers le Sud, avec un LCOE atteignant environ
0.16 /kWh.
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
114 MWhth/an Energie produite annuellement
400 kWhth/m/an Rendement
Couverture des usages :
16 000 mSU Surface utile estime
7.1 kWhth/mSU Energie produite annuellement
Prix lec. rseau
Prix gaz
1 670 MWh Gisement thorique disponible
38
Les btiments du Marais sont proches les uns des autres, ont des hauteurs
diffrentes et prsentent des toitures irrgulires, ce qui limite la fois le
nombre de zones dimplantation et le gisement solaire disponible.
Marais Place du March Sainte Catherine,
Paris IVme
Crdits photos InterAtlas
Typologie Marais Crdits photos [email protected]
39
Marais Place du March Sainte Catherine,
Paris IVme
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
265 m (proj. : 220 m) 3% de la toiture Surface de panneaux
Sud Orientation majoritaire
30 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
30 - 45 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
Les btiments ont des hauteurs
variables et sont proches les uns des autres, crant de nom-breux masques limitant le gise-
ment solaire de certains pans
de toitures.
8 540 m Surface de toiture projete
-180 -90 0 90 180
2 860 MWh Gisement thorique disponible
40
Marais Place du March Sainte Catherine,
Paris IVme
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Solaire photovoltaque
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
8 540 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
23 kWc Puissance installable
25 MWhelec/an Energie produite annuellement
960 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
42 000 mSU Surface utile estime
0.6 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
2 860 MWh Gisement thorique disponible
41
Marais Place du March Sainte Catherine,
Paris IVme
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
8 540 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
69 MWhth/an Energie produite annuellement
370 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
42 000 mSU Surface utile estime
1.6 kWhth/mSU Energie produite annuellement
2 860 MWh Gisement thorique disponible
42
Immeuble - 1950 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Les toitures des immeubles tudis disposent de toitures inclines
denviron 40 assez peu encombrs.
Un pan sur deux (celui orient vers le
secteur Sud, Sud Est ou Sud Ouest), permet ainsi une installation de pan-
neaux au rendement intressant, malgr la prsence de btiments voisins crant
des masques limitant le gisement solaire disponible (surtout en hiver quand le
soleil est bas). Crdits photos InterAtlas
Typologie 1950 Crdits photos [email protected]
43
Immeuble - 1950 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
250 m (proj. : 190 m) 7% de la toiture Surface de panneaux
Sud-Est + Sud-Ouest Orientation majoritaire
12 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
35 - 45 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
2 570 m Surface de toiture projete
-180 -90 0 90 180
1 180 MWh Gisement thorique disponible
44
Immeuble - 1950 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Solaire photovoltaque
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
2 570 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
37 kWc Puissance installable
40 MWhelec/an Energie produite annuellement
1070 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
14 000 mSU Surface utile estime
2.9 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
1 180 MWh Gisement thorique disponible
45
Immeuble - 1950 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
2 570 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
102 MWhth/an Energie produite annuellement
410 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
14 000 mSU Surface utile estime
7.3 kWhth/mSU Energie produite annuellement
1 180 MWh Gisement thorique disponible
46
Le btiment tudi dispose de toitures terrasses encombres par des sorties de
gaines techniques hautes (1 2 mtres), ce qui limite les surfaces des zones
dimplantation des panneaux et le gisement solaire disponible en crant de
nombreux masques.
Le recours des pergolas qui permet-
traient de saffranchir de ces obstacles augmenterait grandement le potentiel.
Immeuble - 1970 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Crdits photos InterAtlas
Typologie 1970 Crdits photos [email protected]
47
Immeuble - 1970 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
135 m (proj. : 120 m) 5% de la toiture Surface de panneaux
Sud-Est Orientation majoritaire
17 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
30 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
2 500 m Surface de toiture projete
-180 -90 0 90 180
1 450 MWh Gisement thorique disponible
48
Immeuble - 1970 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Solaire photovoltaque
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
2 500 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
20 kWc Puissance installable
23 MWhelec/an Energie produite annuellement
1140 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
13 000 mSU Surface utile estime
1.8 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
1 450 MWh Gisement thorique disponible
49
Immeuble - 1970 Rue Saint Just,
Ivry-sur-Seine
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
2 500 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
61 MWhth/an Energie produite annuellement
450 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
13 000 mSU Surface utile estime
4.7 kWhth/mSU Energie produite annuellement
1 450 MWh Gisement thorique disponible
50
La typologie HBM dispose de toitures terrasses dgages des
masques environnants (du fait de leur hauteur plus de 90 m, au dessus de
la cime des arbres).
Le gisement solaire disponible est
cependant trs variable, les terrasses tant satures d obstacles hauts de 1
2 mtres qui contraignent fortement le positionnement des panneaux,
comme pour la typologie immeuble - 1950 .
H.B.M. Place de la porte de Chatillon,
Paris XIVme
Crdits photos InterAtlas
Typologie H.B.M. Crdits photos [email protected]
51
H.B.M. Place de la porte de Chatillon,
Paris XIVme
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
300 m (proj. : 260 m) 3% de la toiture Surface de panneaux
Sud Orientation majoritaire
56 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
30 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
8 090 m Surface de toiture projete
-180 -90 0 90 180
5 020 MWh Gisement thorique disponible
52
H.B.M. Place de la porte de Chatillon,
Paris XIVme
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Solaire photovoltaque
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
8 090 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
45 kWc Puissance installable
52 MWhelec/an Energie produite annuellement
1160 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
58 000 mSU Surface utile estime
0.9 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
5 020 MWh Gisement thorique disponible
53
H.B.M. Place de la porte de Chatillon,
Paris XIVme
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
8 090 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
141 MWhth/an Energie produite annuellement
470 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
58 000 mSU Surface utile estime
2.4 kWhth/mSU Energie produite annuellement
5 020 MWh Gisement thorique disponible
54
Les toitures des entrepts permettent dinstaller des systmes avec un grand
nombre de panneaux, malgr la prsence des chemines, des ouvrants
de dsenfumage et des systmes dclairage znithaux.
Ces lments sont en effet implants de manire rgulire, ce qui permet un
positionnement des ranges de panneaux galement rgulier tout en
contournant les obstacles. 17% de la surface demprise de toiture peut ainsi
tre couverte, ce qui se rapproche des
23% maximum installables sur des toitures terrasses parfaitement
dgages.
Limplantation des btiments donne
une orientation exclusivement Sud Est aux panneaux, pour une inclinaison de
30 (fixe pour les panneaux en ranges sur les toitures terrasses).
Entrepts Rue Victor Hugo,
Ivry-sur-Seine 7 350 m Surface de toiture projete
Crdits photos InterAtlas
Typologie Entrepts Crdits photos [email protected]
55
Entrepts Rue Victor Hugo,
Ivry-sur-Seine
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
1450 m (proj. : 1265 m) 17% de la toiture Surface de panneaux
Sud Est Orientation majoritaire
14 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
30 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
7 350 m Surface de toiture projete
-180 -90 0 90 180
9 530 MWh Gisement thorique disponible
56
Entrepts Rue Victor Hugo,
Ivry-sur-Seine
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
Solaire photovoltaque
218 kWc Puissance installable
249 MWhelec/an Energie produite annuellement
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
7 350 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
1140 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
7 000 mSU Surface utile estime
36 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
9 530 MWh Gisement thorique disponible
57
Entrepts Rue Victor Hugo,
Ivry-sur-Seine
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
7 350 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
670 MWhth/an Energie produite annuellement
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
460 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
7 000 mSU Surface utile estime
96 kWhth/mSU Energie produite annuellement
9 530 MWh Gisement thorique disponible
58
Les toitures de cette typologie ont la particularit dtre deux pans mais
dune inclinaison faible, de 5 15, proche donc dune toiture terrasse.
Lorientation des btiments est assez irrgulire, ce que lon retrouve dans
les orientations des systmes qui couvrent tous les secteurs angulaires.
Z.A.C. Place du Colonel Fabien,
Paris Xme
Crdits photos InterAtlas
Typologie Z.A.C. Crdits photos [email protected]
59
Z.A.C. Place du Colonel Fabien,
Paris Xme
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
1300 m (proj. : 1270 m) 11% de la toiture Surface de panneaux
Sud + Sud Est Orientation majoritaire
77 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
5 - 15 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
11 090 m Surface de toiture projete
6 420 MWh Gisement thorique disponible
60
Z.A.C. Place du Colonel Fabien,
Paris Xme
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
Solaire photovoltaque
196 kWc Puissance installable
211 MWhelec/an Energie produite annuellement
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
11 090 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
1080 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
89 000 mSU Surface utile estime
2.4 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
6 420 MWh Gisement thorique disponible
61
Z.A.C. Place du Colonel Fabien,
Paris Xme
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
11 090 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
529 MWhth/an Energie produite annuellement
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
410 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
89 000 mSU Surface utile estime
5.9 kWhth/mSU Energie produite annuellement
6 420 MWh Gisement thorique disponible
62
La typologie pavillonnaire comporte la fois des toitures 4 pans, 2 pans,
ainsi que quelques toitures plates.
Lalignement des btiments avec les
voiries donne des toitures quasiment alignes avec les points cardinaux et
donc des installations orientes surtout Est, Sud ou Ouest. De nom-
breux arbres aussi hauts que les btiments limitent le rayonnement
incident sur de nombreuses toitures.
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945,
Perreux-sur-Marne 21 450 m Surface de toiture projete
Crdits photos InterAtlas
Typologie pavillonaire Crdits photos [email protected]
63
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945,
Perreux-sur-Marne
Surface de panneaux (m) par secteur dorientation ()
Positionnement des panneaux et gisement solaire disponible
Caractristiques des installations :
2390 m (proj. : 2140 m) 10% de la toiture Surface de panneaux
Sud + Sud Ouest Orientations majoritaires
189 Nombre dinstallations possibles
Positionnement des systmes en toiture
Surface de panneaux (m) par inclinaison ()
25 - 35 Inclinaison majoritaire
100 1200 kWh/m
Les toitures plates sont
quipes de panneaux inclins positionns en
ranges, espaces de 2.6 m.
Lorientation majoritaire des toitures la franaise
suit quasiment laxe Nord-Sud : les panneaux sont
donc majoritairement orientes Ouest et Est.
21 450 m Surface de toiture projete
La prsence de
masques limite le gisement disponible
sur de nombreuses toitures.
11 670 MWh Gisement thorique disponible
64
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945,
Perreux-sur-Marne
Rendement des installations Energie produite / Puissance installe, kWhelec/kWc
Solaire photovoltaque
Les toitures terrasses permettent dobtenir
des rendements proches du maximum
thorique Paris, environ 1200 kWh/kWc.
Les toitures la franaise donnant
des systmes Est Ouest obtiennent
des rendements aux alentours des 900 -
1000 kWh/kWc.
< 1000 kWh/kWc
1000 - 1100 kWh/kWc
1000 kWh/kWc
> 1100 kWh/kWc
21 450 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhelec) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhelec/kWc) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
358 kWc Puissance installable
378 MWhelec/an Energie produite annuellement
1060 kWhelec/kWc Rendement
Prix lec. rseau
Couverture des usages :
38 000 mSU Surface utile estime
9.9 kWhelec/mSU Energie produite annuellement
11 670 MWh Gisement thorique disponible
65
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945,
Perreux-sur-Marne
Rendement des installations Energie produite / Surface installe, kWhth/m
Solaire thermique
21 450 m Surface de toiture projete
LCOE (/kWhth) en fonction
du rendement (kWh/m)
Rendement des installations (kWhth/m) par orientation (-90 = Est, 0 = Sud, +90 =Ouest)
< 300 kWh/m
300 - 400 kWh/m
300 kWh/m
> 400 kWh/m
Installations au gisement suprieur 800 kWh/m/an :
954 MWhth/an Energie produite annuellement
400 kWhth/m/an Rendement
Prix lec. rseau
Prix gaz
Couverture des usages :
38 000 mSU Surface utile estime
25 kWhth/mSU Energie produite annuellement
11 670 MWh Gisement thorique disponible
66
Analyse de potentiel solaire - Toitures du Grand Paris
Bilan des rsultats
Quelles implications lchelle du territoire ?
Les chiffres propres chaque tissu pourraient tre extrapols lensemble du territoire du Grand Paris, partir dune affectation de chaque btiment construit lune des typologies tu-dies (par similarit des morphologies et des priode de construction par exemple).
Lorsque le cadastre solaire de la ville de Paris a t produit en 2013, il avait t estim que 3 4 % de la surface de toiture pouvait tre quipe en pan-neaux solaires, soit 1.2 millions de m. Une application des rsultats de ltude prsente, en extrapolant la ville de Paris uniquement par rapprochement avec les dates de construction, montre un potentiel presque deux fois plus grand, 2.1 millions de m (soit 6 7 %). Ce rsultat sexplique notamment par la forte prsence du tissu hauss-mannien dans la ville et de ses 9 % de surface de toiture exploitable.
Il convient de noter que les rsultats sont obtenus dans le cadre de con-traintes dimplantation importantes : quel serait le potentiel libr par le recours des panneaux surlevs en toiture, par exemple ?
Les rsultats ne reprsentent enfin que le potentiel de solarisation des toitures, mais le potentiel des infras-tructures pourrait galement tre tudi : couvrir 10% des voies du priphrique ajouterait 140 000 m de panneaux, couvrir 10% de la Seine de barges flottantes ajouterait encore plus de 100 000 m ...
Quelles contraintes dintgration pour les panneaux?
Ltude des 8 typologies de tissu rvle des niveaux de contrainte lintgra-tion de panneaux solaires diffrents dans le cadre des rgles dimplantation actuelles : quand la surface exploitable des toits du Marais nest que de 3 %, elle dpasse les 15 % pour les entre-pts (se rapprochant ainsi du maxi-mum thorique denviron 20 - 25 % pour une toiture plate compltement dgage).
Quels rendements techniques et financiers ?
Les rendements moyens sont quasi-ment tous suprieurs 1000 kWh/kWc pour le photovoltaque et 400 kWh/m pour le thermique. Les installations atteindront donc la comptitivit avec le rseau dans les annes venir, sous leffet conjugu de la baisse du prix des systmes et de laugmentation atten-due des prix (notamment ceux de llectricit).
Vers lautoproduction de lnergie en ville ?
Ladquation production / consomma-tion est esquisse dans cette tude par le biais dun ratio dnergie produite par mtre carr de surface utile des btiments : les rsultats obtenus mon-trent la difficult de faire progresser actuellement les tissus trs denses vers plus dautoproduction, consomma-tion gale.
Potentiel solaire de la ville de Paris
Surfaces mobilisables (m)
+ 130 000 m
Couverture 10% de la Seine
1 200 000 m
Estimation 2013 (cadastre solaire)
+ 900 000 m
Estimation 2015 (Elioth)
+ 140 000 m
Couverture 10% priphrique
+ ? m
Rgles dintgration des panneaux
67
Les 8 typologies tudies
Les principaux rsultats de ltude
sont rsums ci contre : surface exploitable, rendements moyens et
production nergtique par mtre carr de surface utile.
Haussmannien Place Victor Hugo, Paris XVIme
p. 34
H.B.M. Place de la porte de Chatillon, Paris XIVme
Immeuble - 1950 Rue Saint Just, Ivry-sur-Seine
Marais Place du March Sainte Catherine, Paris IVme
Immeuble - 1970 Rue Saint Just, Ivry-sur-Seine
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945, Perreux-sur-Marne
Entrepts Rue Victor Hugo, Ivry-sur-Seine
Z.A.C. Place du Colonel Fabien, Paris Xme
p. 38
p. 42 p. 46 p. 50
p. 54 p. 58 p. 62
Analyse de potentiel solaire - Toitures du Grand Paris
Bilan des rsultats
9% Surface exploitable
2.9 kWhelec/mSU
7.1 kWhth/mSU
11% Surface exploitable
2.4 kWhelec/mSU
5.9 kWhth/mSU
10% Surface exploitable
5 kWhelec/mSU
9.9 kWhth/mSU
17% Surface exploitable
36 kWhelec/mSU
96 kWhth/mSU
3% Surface exploitable
0.9 kWhelec/mSU
2.4 kWhth/mSU
5% Surface exploitable
1.8 kWhelec/mSU
4.7 kWhth/mSU
7% Surface exploitable
2.9 kWhelec/mSU
7.3 kWhth/mSU
3% Surface exploitable
0.6 kWhelec/mSU
1.6 kWhth/mSU
68
Les 8 typologies tudies
La surface exploitable et la part
exploitable du gisement thorique (nergie totale disponible sur les
surfaces de toiture recevant plus de 800 kWh/m) sont prsents ci-contre.
Haussmannien Place Victor Hugo, Paris XVIme
p. 34
H.B.M. Place de la porte de Chatillon, Paris XIVme
Immeuble - 1950 Rue Saint Just, Ivry-sur-Seine
Marais Place du March Sainte Catherine, Paris IVme
Immeuble - 1970 Rue Saint Just, Ivry-sur-Seine
Pavillonnaire Avenue du 8 mai 1945, Perreux-sur-Marne
Entrepts Rue Victor Hugo, Ivry-sur-Seine
Z.A.C. Place du Colonel Fabien, Paris Xme
p. 38
p. 42 p. 46 p. 50
p. 54 p. 58 p. 62
Analyse de potentiel solaire - Toitures du Grand Paris
Bilan des rsultats
9% Surface exploitable
2.8% du gisement th.
6.8% du gisement th.
11% Surface exploitable
3.3% du gisement th.
8.2% du gisement th.
10% Surface exploitable
3.2% du gisement th.
8.2% du gisement th.
17% Surface exploitable
2.6% du gisement th.
7% du gisement th.
3% Surface exploitable
1% du gisement th.
2.8% du gisement th.
5% Surface exploitable
1.6% du gisement th.
4.2% du gisement th.
7% Surface exploitable
3.4% du gisement th.
8.7% du gisement th.
3% Surface exploitable
0.9% du gisement th.
2.4% du gisement th.
INDEX ET
BIBLIOGRAPHIE
Panneaux solaires photovoltaques monocristallins en toiture du Ministre de la Dfense Balard, Paris
Ralisation du groupement Opale Dfense Ingnierie fluides, structure, faade par Egis et Elioth
Crdits photos Laurent Zylberman-Graphix-Images
70
Index
Solaire photovoltaque Panneaux mono-cristallins, poly-cristallins, couche mince, amorphe ..................................................................................................... 4
Rendement des panneaux .................................................................................................................................................................................... 4 Analyse de cycle de vie du kWh produit ............................................................................................................................................................ 5
Temps de retour nergtique des panneaux .................................................................................................................................................. 5 Levelized Cost Of Energy du photovoltaque.................................................................................................................................................... 6
Parit rseau ............................................................................................................................................................................................................ 6 Tarifs dachats garantis par lEtat ......................................................................................................................................................................... 7
Intgration Au Bti / Intgration Simplifie au Bti ......................................................................................................................................... 7 Autoconsommation et autoproduction ............................................................................................................................................................. 8
Stockage dlectricit sous forme chimique ..................................................................................................................................................... 9
Stockage dlectricit sous forme de chaleur ................................................................................................................................................... 10
Solaire thermique
Panneaux tubes sous vide, plans vitrs, concentration .......................................................................................................................... 11 Boucle solaire ........................................................................................................................................................................................................... 11
Rendement des panneaux .................................................................................................................................................................................... 12 Levelized Cost Of Energy du solaire thermique ............................................................................................................................................... 13
Surchauffe estivale .................................................................................................................................................................................................. 14
Intgration au milieu urbain Ilot de chaleur urbain et panneaux solaires ..................................................................................................................................................... 17
Rgles dimplantation des panneaux Paris ................................................................................................................................................... 18 Impact des masques proches .............................................................................................................................................................................. 19
Vgtalisation et panneaux solaires ................................................................................................................................................................... 20 Surchauffe estivale .................................................................................................................................................................................................. 14
71
Bibliographie
Fraunhofer ISE (2015): Current and Future Cost of Photovoltaics.
Long-term Scenarios for Market Development, System Prices and LCOE of Utility-Scale PV Systems. Study on behalf of Agora Energiewende. ....................................................................................................................................................... 5/6
ADEME (2015):
Centre de ressources sur les bilans de gaz effet de serre. Electricit - 2014 - Mix moyen. .......................................................................................................................................................................... 5
Syndicat des Energies Renouvelables (2013):
Anticiper le dveloppement du solaire photovoltaque comptitif ...................................................................................... 6/8
Bjrn Nykvist & Mns Nilsson, in Nature Climate Change (2015): Rapidly falling costs of battery packs for electric vehicles ....................................................................................................... 7
RTE (2015):
Bilan prvisionnel de lquilibre offre-demande dlectricit en France 2014 ................................................................. 13
Masson et al., in Frontiers in Environmental Science (2014):
Solar panels reduce both global warming and urban heat island .......................................................................................... 17
Mairie de Paris (2014): Habiter Durable - Panneaux Solaires .................................................................................................................................................... 18
Oscar Perpin, in Journal of Statistical Software (2012): solaR: Solar Radiation and Photovoltaic Systems with R ............................................................................................................ 22
D. C. Jordan et S. R. Kurtz, in Progress in Photovoltaics: Research and Applications (2012): Photovoltaic Degradation Rates An Analytical Review ......................................................................................................... 26
72
Analyse de potentiel solaire
Toitures du Grand Paris
Etude ralise par Elioth
(dnomination juridique Egis Concept)
Groupe Egis
Septembre 2015
Tous droits rservs
Conception, rdaction, mise en page
Direction de l'tude : Raphal Mnard
Chef de projet : Felix Pouchain
Stagiaire : Estelle Rabiller
elioth.com
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