Quelle sera la véritable durée des vie des panneaux solaires?

Les panneaux solaires sont généralement garantis pour 25 ans. Selon la firme danoise DNV GL, qui effectue des essais systématiques depuis des années, cette durée de vie sera atteinte dans la plupart des cas. Il existe toutefois de fortes variations d’un fabricant à l’autre et même d’une production à l’autre au sein d’une même entreprise de fabrication. Le quart des panneaux testés en 2017 présentaient des défauts qui pourraient à terme menacer stabilité financière d’un exploitant commercial.

La question de la durée de vie des panneaux photovoltaïques est un débat récurrent dans le secteur des énergies renouvelables. S’il existe des exemples de panneaux anciens fonctionnant toujours à 80 % de leur capacité initiale après 40 ans, il faut admettre que les panneaux modernes n’utilisent ni les mêmes matériaux ni les mêmes méthodes de fabrication. Les résultats pourraient donc être différents.

De plus, les données manquent. Sur les plus de 300 GW de capacité mondiale, 78 % ont été installés depuis moins de cinq ans. Il existe donc peu de panneaux solaires vieillissants sur lesquels on peut estimer la longévité à long terme. La garantie de 25 ans, la norme de l’industrie, n’a été instaurée qu’en 1997 et aucun module qu’elle recouvre n’a encore atteint cet âge.

C’est pourquoi DNV GL, une entreprise registraire spécialisée en assurance qualité et gestion du risque, se livre depuis quelques années à des essais en laboratoire sur un vaste éventail de panneaux de sources variées. L’entreprise, considérée comme un chef de file dans le domaine des évaluations de panneaux photovoltaïques, publie ses résultats sous la forme d’un rapport annuel gratuit. Ce qui suit résume le rapport de 2017.

PV dégradation
Taux de dégradation historiques.

Données historiques

DNV GL rapporte d’abord les résultats d’une étude menée sur 60 sites commerciaux dans le monde et totalisant 1,5 million de panneaux âgés de 0 à 30 ans. Pas moins de 41 % des modules comportaient des défauts, allant d’une perte d’efficacité jusqu’à la délamination des matériaux, la corrosion des contacts et le bris des surfaces de verre. Sans rendre les systèmes PV inutilisables, ces problèmes réduisaient leur efficacité d’ensemble.

Par contre, le taux de dégradation de panneaux (leur usure naturelle dans le temps) est généralement faible. Selon une méta-analyse du National Renewable Energy Laboratory (NREL) qui a compilé 10 000 taux de dégradation extraits de 200 études dans 40 pays, le taux de dégradation moyen se situe entre 0,2 et 1,2 % par année. Mais il existe un certain nombre de cas où la dégradation dépasse 2%, voire 5 % par année.

La garantie de 25 ans, quasi universelle dans l’industrie, s’applique lorsqu’un panneau solaire perd 3 % de son efficacité la première année, ou qu’il fonctionne à moins de 80 % de sa capacité initiale au bout de 25 ans. En pratique, les dégradations modérées sont difficiles à mesurer sur le terrain et seuls les défauts très graves ou les pannes complètes sont compensés.

PV essais labo
Résultat des essais en laboratoire sur divers facteurs.

Les essais en laboratoire

Les panneaux solaires sont actuellement couverts par deux normes. La première, UL 1703 n’est qu’une épreuve de sécurité de fonctionnement de base. La seconde, IEC 61215, s’intéresse surtout à la qualité initiale des panneaux. Elle vérifie qu’ils ne tomberont pas en panne les premières années, mais ne couvre pas la dégradation à long terme. DNV GL estime que ces normes sont donc insuffisantes pour rassurer les clients sur la fiabilité et l’uniformité des modules qui leur sont livrés. De plus, selon ses essais, environ 6 % des panneaux commerciaux ne répondent pas aux exigences de IEC 61215. Ces résultats sont constants sur tout l’échantillon depuis des années.

Les essais en laboratoire ont porté sur cinq causes de dégradation fréquentes : les variations de température, la chaleur humide, le gel en situation d’humidité, les charges mécaniques et les problèmes électriques internes (PID, problèmes induits par les différences de potentiel). Comme le montre le tableau ci-dessus, les problèmes les plus graves sont liés aux variations de température et aux problèmes électriques internes et peuvent mener à des pannes complètes dans certains cas.

Au terme de ces essais, DNV GL conclut que :

  • Le choix des matériaux (interconnexions, type de cellule) fait une différence importante, surtout en matière de dégradations thermiques.
  • L’usine productrice fait aussi une différence, à matériaux égaux.
  • L’attention portée à la qualité par le fabricant importe énormément.
  • La taille de l’entreprise productrice influe peu sur la qualité.

La majorité des panneaux photovoltaïques soumis à l’essai fonctionne donc de manière satisfaisante, mais DNV GL estime que bon nombre d’entre eux présenteront un rendement discutable après 25 ans. Le choix d’un produit de qualité reste donc crucial et l’on peut se demander si en matière de production commerciale, les appels d’offres au moins offrant constituent réellement une approche prudente.

Source :

Pour se procurer le rapport 2017 gratuit de DNV GL

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