
Panneaux solaires photovoltaïques : comment bien les installer ?
April 20, 2023
Ecrit par Marc Van de Velde
Property Risk Consulting Technical Advisor, Germany & APAC
Votre entreprise envisage-t-elle d’installer des panneaux solaires photovoltaïques (PV) sur les toits d’une ou de plusieurs de ses installations ? Ou peut-être l’a-t-elle déjà fait.
Si c’est le cas, elle est loin d’être la seule. Selon l’Association internationale de l’énergie (AIE), la production solaire photovoltaïque a augmenté de 22% en 2021 et « devient l’option la moins coûteuse pour la nouvelle production d’électricité dans la plupart des pays du monde ». L’AIE a également noté que les secteurs résidentiel et commercial / industriel, également connus sous le nom de photovoltaïque distribué, représentaient respectivement 28% et 19% de la nouvelle capacité solaire photovoltaïque en 2021. Comme l’a dit l’AIE, « ... des incitations politiques généreuses ont entraîné des ajouts records de capacité photovoltaïque distribuée en Chine, aux États-Unis et dans l’Union européenne en 2020-2021.
Ces « incitations politiques généreuses » comprennent la loi sur la réduction de l’inflation, que les États-Unis ont promulguée en août 2022, et les mesures prises par de nombreux pays européens pour accélérer la croissance de la capacité solaire photovoltaïque. La loi pour l’accélération de la production d’énergie renouvelable adoptée le 10 mars 2023 stipule que les parkings extérieurs existants de plus de 1 500 mètres carrés doivent être équipés de panneaux solaires sur au moins la moitié de leur surface, à quelques exceptions près (Art 40). Ces nouveaux systèmes solaires photovoltaïques devraient générer autant d’électricité que dix centrales nucléaires.
Deux grands ensembles de risques
La demande croissante de panneaux photovoltaïques contribue à stimuler un marché des énergies renouvelables en plein essor alors que les gouvernements, les entreprises et les particuliers sont confrontés au besoin de plus en plus urgent de passer à une économie à faibles émissions de carbone.
Cependant, tout n’est pas positif. Bien que les grands toits plats sur les bâtiments industriels et commerciaux présentent une énorme opportunité pour les systèmes photovoltaïques, les propriétaires / gestionnaires de bâtiments doivent aborder deux grandes questions pour s’assurer que les panneaux et les composants associés sont installés correctement et fonctionneront en toute sécurité dans diverses conditions :
1. S’assurer que l’intégrité structurelle du bâtiment n’est pas compromise et que l’ajout de ces nouveaux matériaux et composants ne menacera pas la performance d’autres éléments ou systèmes de construction critiques.
2. Mettre en œuvre des mesures appropriées et prendre des précautions raisonnables pour prévenir les incendies et, le cas échéant, mettre en place des processus et des procédures pour réduire les dommages et les risques pour les pompiers.
Best practices en matière d’énergie solaire photovoltaïque
Les systèmes solaires photovoltaïques comprennent des cellules photovoltaïques individuelles, préassemblées en modules ou panneaux, qui absorbent et convertissent la lumière du soleil en électricité.
Les autres composants du système comprennent un onduleur solaire pour convertir la sortie du courant direct au courant alternatif, ainsi que des câbles, des connecteurs de câbles et des boîtes de jonction.
De nos jours, de nombreux systèmes intègrent également des dispositifs de suivi solaire pour améliorer les performances globales et une batterie intégrée pour stocker l’excès d’électricité.
Compte tenu de la croissance rapide du déploiement de ces technologies relativement nouvelles, l’équipe de conseil en gestion des risques d’É«¶à¶àÊÓÆµa élaboré des conseils détaillés pour aider les propriétaires/gestionnaires de bâtiments à comprendre et à minimiser les risques uniques associés à l’installation et à l’exploitation de panneaux solaires photovoltaïques sur les toits des structures commerciales ou industrielles existantes.
Également connus sous le nom de systèmes « appliqués au bâtiment » (BAPV), ce sont les types d’applications photovoltaïques distribuées les plus couramment utilisés aujourd’hui. Les points clés sont résumés ci-dessous.
Bien que les dispositions abordées dans cette publication s’appliquent également aux nouvelles constructions, elle a été élaborée principalement pour les propriétaires/gestionnaires d’immeubles qui cherchent à rénover des bâtiments existants avec des systèmes BAPV. En outre, il ne résout pas les problèmes liés aux installations au sol que l’on trouve dans les usines de type utilitaire ou les technologies intégrées au bâtiment (BIPV), où des panneaux ou des matériaux à couche mince sont intégrés dans l’enveloppe du bâtiment.
Exigences relatives au toit
Dans le cas des applications montées sur le toit, il faut d’abord et avant tout évaluer la couverture ou l’isolation du toit existant en tenant compte, par exemple, de son état actuel, de sa durée de vie restante prévue et des signes de dommages. En raison du risque accru d’incendie, les systèmes BAPV ne doivent pas être installés sur les toits contenant des matériaux isolants combustibles. En outre, la durée de vie prévue d’un système photovoltaïque est d’au moins 20 ans, et la mise à niveau ou la réparation du toit sera compliquée après l’installation d’un système. Cependant, l’ajout d’un système BAPV pourrait représenter une occasion d’améliorer le toit et de réduire les risques d’incendie en remplaçant l’isolant combustible, y compris les panneaux de construction avec des noyaux combustibles, par des matériaux incombustibles. (Les risques d’incendie associés à un bâtiment contenant un système solaire photovoltaïque et une isolation incombustible sont encore nettement inférieurs à ceux d’un bâtiment sans panneaux solaires et avec des matériaux d’isolation combustibles.)
Les supports de platelage et de toit devraient être inspectés et analysés pour s’assurer qu’ils peuvent supporter la charge supplémentaire du système photovoltaïque, ainsi que la charge prévue de neige et de glace, la taille de la grêle et la vitesse du vent. De plus, la conception du système devrait inclure des éléments pour faciliter le déneigement dans les endroits où il y a de fortes chutes de neige.
Attenuér les risques d’incendie
pL’installation d’un système BAPV signifie transformer une parcelle de toit vide, généralement stérile, en ce qui est essentiellement une centrale de production d’énergie comprenant un câblage électrique, des boîtes de jonction et de combinaison, des onduleurs et des équipements de contrôle, qui peuvent tous tomber en panne et provoquer des incendies. De plus, comme nous l’avons signalé dans un article précédent, les pompiers sont confrontés à de nouveaux défis uniques lorsqu’ils luttent contre les incendies dans des bâtiments équipés de systèmes photovoltaïques.
Étant donné que la plupart des incendies photovoltaïques ne s’éteignent pas d’eux-mêmes et nécessitent une intervention manuelle, ces systèmes ne doivent pas être installés sur des toits hors de portée d’un service d’incendie en raison de la hauteur du bâtiment, de la disposition / configuration ou d’autres facteurs. De plus, la plupart des toits ne disposent pas de systèmes de détection et d’extinction des incendies, de sorte qu’il pourrait y avoir un retard considérable dans la notification des services d’incendie.
É«¶à¶àÊÓÆµrecommande également aux entreprises de revoir leurs plans/conceptions avec les pompiers locaux, y compris, ce qui est important, l’emplacement des moyens de déconnexion, ainsi que les onduleurs et les câbles qui ne peuvent pas être mis hors tension. Il est essentiel d’éteindre le système pour éliminer le risque de chocs électriques lors de l’application d’eau sur le feu. Cependant, cela ne fait qu’arrêter le courant circulant des panneaux dans le système électrique du bâtiment; Les panneaux eux-mêmes peuvent continuer à produire de l’énergie si l’incendie se produit pendant la journée. En conséquence, les pompiers qui luttent contre les incendies dans les bâtiments équipés de panneaux solaires doivent être continuellement conscients des risques de choc électrique.
Autres considérations
Le matériel comprend également des conseils généraux sur diverses questions liées à la conception, à l’installation et à l’exploitation des systèmes solaires photovoltaïques.
Par exemple:
- Vous ne deveriez utiliser que des panneaux photovoltaïques conformes aux normes de performance et de sécurité électriques pertinentes reconnues à l’échelle internationale et disposant d’une approbation / liste d’un laboratoire d’essai indépendant tel que TUV, UL, FM ou CSTB.
- Assurez-vous que l’installation n’aggrave pas l’accumulation possible de neige ou de pluie qui pourrait, à son tour, affecter la stabilité du toit.
- Vous ne devriez pas installer de panneaux au-dessus ou à côté des drains et autres installations de toiture qui nécessitent un entretien et une inspection réguliers.
Il couvre également des paramètres spécifiques, notamment :
- Considérations relatives à la taille et à l’espacement, p. ex., les bordures minimales entre les panneaux et les autres éléments du bâtiment ou les systèmes de stockage de batteries de logement séparément des opérations de l’usine.
- Le placement approprié des câbles, des connecteurs de câbles et des composants connexes, y compris les boîtiers de jonction et de combinaison.
- Dispositions visant à minimiser les défauts de terre non détectés ou les défauts d’arc continu. Ceux-ci ont causé de nombreuses pertes dans les installations photovoltaïques et peuvent être déclenchés par de mauvaises pratiques d’installation, des conceptions défectueuses, une dégradation de l’isolation ou une infiltration d’eau dans les composants du système.
En résumé, le Groupe AXA, É«¶à¶àÊÓÆµet É«¶à¶àÊÓÆµRisk Consulting s’engagent à accompagner la transition vers une économie bas carbone et saluent les efforts de nos clients pour réduire leurs émissions de CO2, notamment en modernisant les installations existantes avec des systèmes solaires photovoltaïques.
Nous espérons que les best practices que nous avons développées aideront les clients à mieux comprendre les enjeux et les implications de ces installations et à s’assurer qu’elles sont conçues, installées et exploitées de manière sûre et efficace.
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