Le verre des modules influe sur la résistance à la grêle
Cinquième édition annuelle de l’analyse de kWh « Solar Risk Assessment » est désormais disponible, avec des analyses sur les risques liés à la grêle fournies par Cherif Kedir, président-directeur général de RETC.
RETC
Les modules en verre trempé sont environ deux fois plus résistants aux impacts de grêle que ceux en verre thermorénforcé.
Après que le parc solaire de Midway, situé dans l’ouest du Texas, a subi plus de 70 millions de dollars de dégâts causés par la grêle en 2019, RETC a mis au point le tout premier programme commercial de tests de résistance à la grêle extrême, allant au-delà des critères de qualification habituels du secteur. Notre programme de tests de résistance à la grêle (HDT) soumet les modules photovoltaïques à des valeurs d’énergie cinétique (KE) supérieures à celles des tests de sécurité et de qualification de base, afin d’évaluer leur résistance aux impacts au seuil des dommages, juste au-delà de ce seuil, et jusqu’à la rupture du matériau.
Les données comparatives issues des essais HDT peuvent aider les acteurs des projets à distinguer les différentes conceptions de produits photovoltaïques en fonction de leur résistance à la grêle et à mieux comprendre les effets de la grêle dans des conditions réelles d’utilisation. À titre d’illustration, le RETC a mené une analyse statistique portant sur plus de trois ans de résultats d’essais HDT, un ensemble de données comprenant des modules de tailles, de puissances nominales, de nomenclatures et de fabricants très variés. Plus précisément, nous avons analysé la probabilité de bris du verre des modules en fonction de l’énergie cinétique effective (KE) pour deux configurations standard de modules photovoltaïques en silicium cristallin (c-Si) : 1) une couche supérieure en verre de 3,2 mm sur un substrat en polymère, et 2) une couche supérieure en verre de 2,0 mm sur un substrat en verre de 2,0 mm.
Figure 1. Courbes comparatives de résistance aux boules de glace en congélateur pour des modules photovoltaïques en silicium cristallin (c-Si) courants.
Les résultats présentés dans la figure 1 montrent que les modules photovoltaïques dotés d’un verre avant trempé de 3,2 mm reposant sur une feuille arrière en polymère sont environ deux fois plus résistants aux chocs que les modules à double vitrage équipés d’un verre renforcé thermiquement de 2,0 mm, si l’on considère l’énergie cinétique (KE) associée à une probabilité de rupture de 50 %. L'écart entre les deux courbes de probabilité de la figure 1 dépend en grande partie de l'épaisseur et du traitement de renforcement du verre. Alors que le verre solaire de 3,2 mm est trempé à chaud, celui de 2,0 mm est uniquement renforcé thermiquement afin de maîtriser les coûts des matériaux. Les fabricants de verre décrivent souvent le verre trempé à chaud comme étant deux fois plus résistant que le verre renforcé thermiquement. Les données HDT agrégées du RETC corroborent cette caractérisation.
Le déploiement de modules photovoltaïques résistants à la grêle dans les régions exposées à ce phénomène constitue un moyen d’atténuer l’une des principales causes de pertes liées aux phénomènes météorologiques extrêmes. En utilisant les données HDT du RETC pour identifier et sélectionner des modules résistants à la grêle, les parties prenantes peuvent réduire considérablement leur exposition au risque financier dans ces régions. De plus, les spécialistes de l’atténuation des risques liés à la grêle, tels que VDE Americas, peuvent utiliser ces données de résistance aux impacts pour établir des estimations probabilistes des pertes financières qui tiennent également compte de la gravité et de la fréquence des tempêtes de grêle propres à chaque site, des capacités de mise à l’abri des suiveurs solaires et des protocoles de réponse aux alertes météorologiques propres à chaque exploitant.
