Si l’énergie solaire est une énergie renouvelable décarbonée et largement disponible, encore faut-il trouver la technologie adaptée à son projet pour capter cette énergie. De nombreuses solutions existent. Parmi elles, la tuile photovoltaïque, commercialisée depuis plus d’une vingtaine d’année, qui offre aujourd’hui une variété de possibilités d’installation.
Comme les panneaux solaires classiques, les tuiles photovoltaïques sont adaptées aux toitures de maisons individuelles ou de bâtiments divers. Mais contrairement à eux, elles sont conçues pour remplacer les tuiles en respectant l’aspect général de la toiture, offrant une solution plus esthétique et plus discrète. Elles sont disponibles dans une variété de couleurs et de formes leur permettant de s’adapter à différents styles architecturaux. De nombreux fabricants existent en effet, qui proposent une palette de couleurs allant du noir de l’ardoise à différents tons de tuiles en terre cuite.
Tout comme les vitrages, protections solaires, murs-rideaux, balustrades et éléments de façades photovoltaïques, elles font partie des technologies intégrées au bâtiment (BIPV, Building Integrated Photovoltaics) par opposition aux solutions posées (BAPV, Building Applied Photovoltaics). Elles représentent ainsi un outil idéal pour favoriser le développement du solaire tout protégeant le patrimoine, comme le préconise la circulaire publiée le 13 janvier dernier signée par Rima Abdul Malak, ministre de la culture, Christophe Béchu, ministre de la transition écologique et de la cohésion des territoires, et Agnès Pannier-Runacher, ministre de la transition énergétique.
Des calculs plus complexes
Une fois les tuiles installées, elles peuvent être, comme des panneaux classiques, rassemblées en chaines de tuiles et raccordées à un onduleur. L’électricité produite peut être consommée localement, stockée dans des batteries ou injectée dans le réseau électrique.
Les logiciels Lise PV et PV Prod peuvent effectuer les calculs de production et de dimensionnement en prenant en compte des références de tuiles photovoltaïques à partir du moment où les fiches techniques indiquent respecter un certain nombre de normes, par exemple la classe de protection liée à la norme IEC 61730-2. Etant en général dans des gammes de puissance plus faibles que les modules (moins de 100 Wc), elles peuvent potentiellement se rassembler en chaines de nombreuses tuiles en série. Les coûts d’installation plus complexes nécessitent à la fois de prendre en compte les étapes en montage de toiture et de câblages électriques, mais permettront d’éviter les coûts d’implantation de panneaux sur support.
Etude photovoltaïque dans PV Prod avec tuiles photovoltaïques sur toiture de maison individuelle.
Les problèmes de ce type de tuiles photovoltaïques rejoignent les difficultés communes au BIPV, à savoir les calculs de rayonnement projeté sur des formes complexes et les effets des ombres portées, par exemple dans des cas de tuiles ondulées avec intégration de cellules sur l’ensemble de la surface. Ces difficultés justifient pour nous la nécessité d’améliorer les méthodes de calculs et de développer de nouveaux outils logiciels, par exemple pour mieux déterminer la production énergétique et calculer les impacts environnementaux des opérations.
