Le marché des Trackers s'adapte à la technologie des modules double face.

Les fabricants de trackers solaires proposent sur le marché des modèles spécialement conçus afin de supporter la prochaine arrivée de panneaux bifaces.

Alors que les panneaux bifaces peuvent capturer jusqu'à 10% de lumière de plus que les panneaux monofaces, les suiveurs monoaxes ( pivotement horizontal) ajoutent généralement 25% à ce gain biface, ce qui donne un gain estimé de 12,5% des deux technologies combinées par rapport aux installations fixes utilisant des panneaux monofaces.

"C'est une augmentation importante de la performance de base, et l'optimisation ira encore plus loin", déclare Mark Preston, vice-président de l'ingénierie chez Array Technologies.
"Nous sommes déjà sollicités pour des devis de ces systèmes de suivi biface pour la période 2019", explique Preston.Fondamentalement, l'utilisation des panneaux bifaces sur trackers devrait atteindre un pourcentage à deux chiffres en un an, et devenir finalement la conception dominante."L'année prochaine, il y aura une croissance explosive dans les installations de tracking bifaces", prédit Guy Rong, PDG d'Arctech Solar, basé à Kunshan.
D'autres acteurs sont également d'accord."Le tracker biface est l'une des opportunités les plus excitantes et les moins exploitées de l'industrie solaire; il y aura un énorme développement  dans ce sens », suggère Dan Shugar, fondateur de NEXTracker.

Optimiser le ratio coûts / bénéfices.

Les principaux panneaux bifaces d'aujourd'hui sont basés sur des systèmes d'amélioration de l'efficacité du côté arrière largement axés sur les couches de passivation arrière.

Les panneaux bifaces existent depuis des décennies, mais l'évolution des chimies photovoltaïques et des procédés de fabrication a finalement donné naissance à une génération de produits qui semblent difficiles à ignorer.

Dans l'ensemble, les panneaux bifaces augmentent seulement d'environ 3% le coût total d'un système de suivi, et même ce nombre sera rapporté au coût des panneaux monofaces d'ici quelques années, selon plusieurs responsables de l'industrie PV.

Alors que certains fabricants de panneaux bifaces ajoutent la composante performance du côté arrière au calcul du prix, d'autres l'offrent en bonus.
«Certains fournisseurs comme LONGI fournissent gratuitement le verso, ce qui signifie que leur module biface a le même coût par watt qu'un module standard», explique Angel Lu, directeur marketing de Bigsun Energy Group, basé à Hukou Township, Taiwan.

Performance sur le terrain

Le bénéfice des panneaux bifaces dépend fortement du site, avertissent les officiels.

"Tous les acteurs ne comprennent pas que le biface est mieux adapté à des situations environnementales spécifiques", explique Matteo Demofonti, responsable de la commercialisation de la société italienne Convert Italia.La liste des détails est longue. "Il y a beaucoup de facteurs, mal compris en général, qui donnent une utilisation réussie des bifaces sur les trackers, y compris l'albédo, un faible taux de couverture, une forte irradiance sur le site, un ratio élevé de soleil direct, l'effet arrière et le ratio d'aspect du design », explique Shugar.L'albédo est le facteur le plus important de la performance bifaciale, et certains sites sont bien meilleurs que d'autres. «Plus l'albédo est élevé, mieux c'est, et la neige, le sable et l'eau le permettent. Nous sommes en train de concevoir un système flottant biface iPV Tracker, qui devrait augmenter l'énergie de 50% par rapport à un système monoface conventionnel monté au sol », explique Lu.Les avancées du module aideront également à optimiser les performances du verso. "Pour les modules biface, nous utilisons du silicium cristallin de type p, mais à l'avenir, le type n représentera la plus grande partie du marché. Le type N contribue à la performance du dos, mais il devient de plus en plus cher maintenant », explique Parjanya Rijal, responsable du marketing produit chez Trina Solar.

Le silicium de type P est produit en ajoutant des atomes comme le bore ou le gallium qui ont un électron de moins dans leur niveau d'énergie externe que le silicium. Parce que le bore a un électron de moins, un vide ou un trou est créé, selon l'American Chemical Society.

Le silicium de type N est fabriqué en ajoutant des atomes qui ont un électron de plus dans leur niveau externe que le silicium, tel que le phosphore. Il se lie à ses atomes voisins de silicium, mais l'électron qui n'est pas impliqué dans la liaison est libre de se déplacer à l'intérieur de la structure de silicium, ce qui contribue à la circulation de l'électricité, dit l'ACS.

Quoi qu'il en soit pour optimiser la conception de la combinaison de trackers bifaces, il appartiendra à la société de tracker de réaliser pratiquement tout le travail d'optimisation du système. "Le client veut que tout soit compris de la fondation au Point Mort Systeme", explique Preston.

Encadrés ou non

Une question qui reste ouverte : savoir lesquels des panneaux bifaces cadrés ou les panneaux bifaces verre-verre non cadrés sont les meilleurs pour les installations de trackers.

Les modules non cadrés ont tendance à causer moins d'ombrage arrière. Cependant, certaines conceptions de montage pour les modules bifaces non cadrés peuvent provoquer un ombrage supplémentaire,
il revient donc aux ingénieurs de dire quelle approche est la plus logique. »Les fabricants de modules non cadrés tentent de transférer une partie du coût du module au système de montage. le PMS total peut coûter plus cher que si un cadre de panneau avait été utilisé », a déclaré un dirigeant.

«Nous avons examiné de différentes façons les modules de verre-verre, mais en termes de coût total du système, cela peut être moins cher si vous ajoutez le cadre au module», explique Rijal.

Un autre problème est que les modules bifaces encadrés peuvent piéger le sable ou d'autres matériaux souillés, contrairement aux modules bifaces sans cadre. Au Chili, cependant, Convert Italia a rencontré, après deux ans, peu de problèmes avec les bifaces encadrés sur une installation selon Demofonti.

Tests sur les marchés mondiaux

Les tests de trackers bifaces sont en cours depuis environ une décennie. NEXTracker a installé une partie du champ à la base aérienne de Nellis, dans la vallée de Las Vegas, avec des bifaces sur trackers en 2008 comme test, dit Shugar.

«Dans le cadre du projet mono-axe de 14 MW, 2 MW étaient bifaces, et la solution personnalisée que nous avons développée avec Sanyo a connu une performance exceptionnelle, avec des gains de 14 à 17%», explique Shugar.

Maintenant, NexTracker teste des pisteurs bifaces dans un projet californien de 20 MW dans lequel il y a 1 MW de pisteurs bifaces.
Un autre test est en cours en Asie avec un tracker biface de 1 MW en tant qu'expérience contrôlée, dit Shugar.

Convert Italia étudie depuis deux ans son installation biface de 2 MW au Chili, ainsi que plusieurs installations d'essais en Italie, selon Demofonti.

ArcTech solar, qui étudie l'utilisation des panneaux bifaces sur les trackers depuis des années, a installé deux projets de suivi de 40 MW en Chine l'année dernière, et a constaté un gain de 7 à 10%, selon M. Rong.

"Nous allons faire plusieurs installations cette année en Inde, en commençant par une usine de test de 2 MW, et une promotion marketing en mars. Et nous allons probablement tester au Mexique et en Arizona bientôt ", dit-il.

Soltec a également installé des pisteurs bifaciaux au Chili et a commencé à installer un projet en Israël, a déclaré la directrice du marketing, Victoria Vestal.

Array a également testé des rangées bifaces de trackers, pendant plus d'un an, et a trouvé qu'une orientation portrait est la meilleure, étant donné qu'elle est suffisamment éloignée du tube de torsion pour que la lumière réfléchie ne soit pas ombragée, dit Preston.

Classement indépendant des performances des modules bifaces.

Alors que les fabricants de trackers sont généralement détendus quant à l'utilisation du panel dans un projet, il peut y avoir une différence de performance suffisante pour changer cette position.

"Il y a une méfiance des acheteurs pour les panneaux. Les clients ont besoin de comprendre comment ils ont été testés et éprouvés », explique M. Preston.

Une limite importante pour tester la performance bifaces sur les trackers est la capacité des modèles mathématiques actuels en énergie solaire.
«La principale difficulté à résoudre est d'obtenir de meilleures données sur le gain d'énergie biface, et certains outils de modélisation standard de l'industrie ne peuvent tout simplement pas le faire», explique Rijal.

Un partenariat entre Black & Veatch de Kansas City et le Renewable Energy Test Centre de Fremont est l'un des efforts déployés pour établir un classement indépendant des performances des panneaux bifaces.

Tous deux testent maintenant des modules anonymement de divers fabricants, d'abord en laboratoire, puis sur le terrain sur un an.

«Nous disposons d'un fort potentiel», explique Ralph Romero, directeur général principal de la branche conseil en gestion de la société à New York. « Nous pouvons effectuer des tests sur le terrain dans nos sites partout dans le monde, notamment au Chili, en Chine, en Inde et aux États-Unis », dit-il.

Bien que la coentreprise teste actuellement différents modules de fabricants sur une seule conception de traqueur, pour des données de référence, il peut y avoir des tests d'une marque de module principal sur différents modèles de trackers..
Array travaille également avec Sandia National Laboratory pour développer un modèle d'analyse de l'optimisation des performances des panneaux bifaces sur tracker, en s'appuyant sur des algorithmes analytiques avancés.

Un tracker qui pointe toujours directement au soleil peut ne pas maximiser la performance s'il néglige l'albédo , ainsi que l'ombrage du champ proche et lointain.

Par ailleurs, Convert Italia a remporté un prix pluriannuel dans le cadre d'un projet de recherche de l'Union européenne pour la conception de trackers bifaces de nouvelle génération.

Traduit par Greenkraft Expertise d'un article de

CHARLES W. THURSTON du 17 février 2018, pour pv-magazine.

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