Haute Ecole Libre Mosane

Solar EMR

Solar EMR

Déploiement à grande échelle de modules photovoltaïques intégrés aux bâtiments et infrastructures.

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Objets et objectifs

Dans l’optique d’accélérer la transition énergétique, le projet Interreg Solar EMR vise à développer l’industrialisation de solutions photovoltaïques directement intégrées à l’environnement du bâti. L’idée est de pouvoir incorporer des modules solaires ajustables en fonction du type de structures existantes comme des façades, des murs anti-bruit, etc. et ainsi augmenter les possibilités d’installations solaires sur de nouvelles surfaces. Ces nouvelles solutions de production d’énergie permettront ainsi un déploiement rapide de la technologie solaire sur de nouveaux supports encore non exploités, la relocalisation de la production d’énergie ainsi que des perspectives économiques à des PME voulant produire leur propre énergie.

Ce projet Solar EMR est la suite logique de deux projets Interregs (Rolling Solar et PV Opmaat) développés entre la Flandre, les Pays-Bas et l'Allemagne (région appelée « Euregio Meuse-Rhin »). En effet, ces derniers ont montré que le savoir-faire technique pour le développement du photovoltaïques intégré au bâti (nommé BIPV en anglais) et du photovoltaïques intégré à l'infrastructure (nommé IIPV) est bien présent dans cette région, ce qui a permis de générer de nombreuses opportunités pour des PME régionales. Parallèlement à ces projets, l’essor du photovoltaïque intégré dans le monde entier tend à montrer que des opportunités existent pour relocaliser la production photovoltaïque en Europe. Cette idée correspond ainsi à la politique européenne visant à ramener la production de technologies clés à l’intérieur de ses frontières.

Dans ce nouveau projet, les principaux défis à relever reposent sur la mise à l’échelle, grâce à un nouveau procédé de production de masse automatisé, ainsi qu’à la personnalisation des modules qui sont spécifiques aux besoins de chaque client voulant intégrer ces technologies dans leurs infrastructures. Ces deux aspects, jusqu’à présent toujours conflictuels, permettront ainsi de diminuer significativement les coûts de production et d’augmenter les volumes de production, ce qui accélèrera la mise en place de modules photovoltaïques facilement intégrables dans le bâti.  

Outre ces aspects, d’autres points seront abordés, comme la gestion du partage de l’énergie produite, la maximisation des rendements, les modèles commerciaux possibles, leur inscription dans la réglementation européenne, ainsi que la pertinence environnementale de ce type de solution. Ce projet multidisciplinaire regroupant au total 13 partenaires du monde académique et professionnel, englobera ainsi un maximum de domaines pour éclaircir ces enjeux.

Le projet s’articule en 3 work packages, dédicacés aux thématiques suivantes :
 
  • WP1 : Conception des modules en vue d’une production de masse automatisée et d’intégration facilitée et modulable.
  • WP2 : Définition de l’architecture du réseau électrique la plus rentable, de la conversion d’énergie via l’électronique de puissance et du réseau de connexion aux points d’extrémités.
  • WP3 : Développement de « business cases », aspects légaux et de régulation au niveau national et européen ainsi que l’optimisation pour des modèles soutenant les PME.
L’objectif spécifique de HELMo-CRIG dans ce projet international est d’assurer la cohérence environnementale des solutions développées à l’aide de l’analyse du cycle de vie (ACV) ainsi que la réalisation de différentes études relatives à l’ecodesign des matériaux employés et potentiellement la recyclabilité des futurs modules photovoltaïques en film fin produits à grande échelle.

Démarche

  • Etat de l’art et recherches bibliographiques sur les études environnementales d’installations déjà existantes – panneaux photovoltaïques intégrés en façade ou sur des murs anti-bruit.
  • Définition des objectifs et du champ de l’étude sur base de l’état de l’art réalisé
  • Collecte des données d’inventaire auprès des partenaires sur les matériaux employés, les composants et le design des prototypes réalisés (nomenclature des modules semi-ouvrés et leurs infrastructures)
  • Evaluation des impacts environnementaux suite à la modélisation des scénarios basés sur les inventaires – utilisation d’un logiciel (OpenLCA) et des bases de données spécifiques (Ecoinvent)
  • Elaboration d’un outil de calcul semi-automatique comparant l’impact environnemental de scénarios sur base de critères spécifiques

Types de résultats

  • Outil comparatif permettant de voir la sensibilité des indicateurs environnementaux (retour sur investissement énergétique, équivalent CO2 produit, etc.) en fonction de paramètres clés (durée de vie, type de cellule employée, origines des composants, etc.).
  • Aide à la décision sur base des résultats environnementaux et démarche d’ecodesign des prototypes réalisés dans le cadre du projet.
  • Elaboration d’une brochure-catalogue présentant les différents types de modules semi-ouvrés possibles et leur impact environnemental respectif.

Partenariats

Le projet Solar EMR est réalisé dans le cadre du programme Interreg V-A Euregio Meuse-Rhin. Il est soutenu par le Fonds européen de développement régional de l’Union européenne.

Avec le Soutien Interreg et de l'Union Européenne :

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Les partenaires :
Instituts de recherches :
BE : UHasselt, KULeuven, Zuyd, HELMo-CRIG
NL :  TNO, Solliance
DE : RWTH Aachen University
Partenaires industriels :
BE : Soltech, Haulogy, dcinergy, EnergyVille
NL : ZigZagSolar, AME, IMEC


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Chercheurs

Chercheur : Arnaud Wieclawski
Promotrice : Sandra Belboom

Date de début

01-01-22

Date de fin

30-06-23