Pourquoi les modules LONGi Light Design surpassent les modules flexibles pour les toits C&I

Les modules flexibles sont souvent présentés comme une solution idéale pour les toitures à faible charge, notamment dans les secteurs commercial et industriel, tels que les musées et les usines. Bien qu'ils résolvent le défi du poids, ils introduisent des risques significatifs en matière de performances, de garanties, de comportement thermique et de conformité aux normes de vent et de feu. Comment les modules flexibles se comparent-ils aux modules ultralégers de LONGi, tels que le Hi-MO X10 Guardian Light Design ?

Qu'est-ce qu'un module solaire flexible ?

Les panneaux solaires flexibles et pliables sont des stratifiés minces et légers conçus pour la production d'électricité. En moyenne, leur épaisseur avoisine le pouce et leur poids est d'environ 2,7 kilogrammes par panneau. Ils peuvent se courber jusqu'à 30 degrés, s'adaptant ainsi aux surfaces courbes ou irrégulières. Pour le marché résidentiel, ils conviennent aux toitures de vans et de remorques, aux ponts de bateaux et à d'autres applications mobiles. Dans le secteur C&I, les modules solaires flexibles sont principalement utilisés là où l'installation de modules traditionnels est difficile, voire impossible, en raison de contraintes de forme ou de poids.

Sur les toits, les options photovoltaïques légères pour le C&I se répartissent généralement en deux catégories :

1. Modules cristallins sans verre sur supports composites : Ils réduisent considérablement le poids et peuvent être installés via des pinces classiques. Certains modèles autorisent le montage adhésif, bien que le serrage reste la norme pour des raisons de sécurité et de facilité de remplacement. Ces modules représentent désormais la solution légère dominante sur le marché.
2. Stratifiés à couches minces (ex: CIGS) : Ces modules sont flexibles et peuvent être appliqués directement sur des toitures métalliques ou à membrane. Cependant, en raison de leur production réduite et de leur disponibilité limitée, la technologie CIGS est devenue une niche par rapport au silicium cristallin léger.

Le système de montage par pince pour modules flexibles est courant. Les systèmes exclusivement adhésifs ne sont pas couramment développés en Europe en raison des préoccupations liées à la sécurité, à la maintenance et à l'assurance. De plus, pour les propriétaires d'installations C&I, la possibilité de remplacer un module ou de prouver la sécurité incendie à long terme est primordiale. C'est pourquoi la majorité des modules légers en silicium cristallin actuels sont conçus pour un montage par pince, les solutions adhésives restant marginales. Bien que cette approche simplifie l'installation, elle entraîne des compromis notables.

Pourquoi certaines entreprises privilégient les modules flexibles

Des études de cas de fournisseurs et des présentations sectorielles ont souvent suggéré que le photovoltaïque flexible est la solution idéale pour les toitures fragiles ou en tôle mince. D'autres acteurs du marché alimentent cette perception lors de salons professionnels, renforçant l'idée que « légèreté rime avec flexibilité ». L'intérêt est réel, car de nombreux bâtiments C&I présentent des limites structurelles. Cependant, une analyse plus approfondie révèle que les modules flexibles sont rarement un choix viable pour les installations C&I.

Les limitations cachées des modules flexibles pour les installations C&I

Malgré leur apparente praticité, les modules flexibles présentent des inconvénients pour les toitures commerciales européennes en termes d'efficacité des modules, de températures de fonctionnement, de caractéristiques mécaniques et de durée des garanties, compromettant ainsi la rentabilité et la durabilité des projets. Les assureurs et les organismes de normalisation exigent une protection systémique contre le vent, la grêle et le feu, une exigence que de nombreuses offres flexibles peinent à satisfaire.
La conception Hi-MO X10 Guardian Light Design de LONGi est spécifiquement développée pour répondre à ces attentes C&I, offrant une efficacité accrue, une meilleure résistance aux charges, un comportement optimisé des points chauds et des garanties étendues, sans imposer de risques supplémentaires aux propriétaires de bâtiments.
Examinons comment les avantages des modules flexibles se comparent aux alternatives rigides, en particulier le Hi-MO X10 Guardian Light Design.

Un montage rapproché entraîne une surchauffe et une perte de rendement des modules flexibles

Les modules flexibles, installés directement sur le toit sans espace de ventilation adéquat, emprisonnent la chaleur solaire, la transférant directement au module. Les modules rigides montés par pince, bénéficiant d'un espace de 10 à 15 cm, dissipent plus efficacement la chaleur. Une température de fonctionnement plus élevée réduit la production d'énergie et augmente le risque de points chauds, accélérant ainsi le vieillissement des matériaux. Avec un coefficient de température d'environ −0,33 à −0,40 % par °C, une augmentation de 10 °C peut réduire la puissance d'environ 3 à 4 %. Sur des toits chauds, où les cellules peuvent atteindre 20 à 30 °C au-dessus des conditions standard, la perte de puissance peut s'élever à 6 à 12 %.

‍
En contraste, le Hi-MO X10 Guardian Light Design, monté sur rails avec un espace de ventilation défini, présente un coefficient de température Pmax de − 0,26 % par °C, minimisant l'impact de la chaleur estivale sur la production. De plus, son architecture HPBC 2.0 intègre une technologie d'optimisation de l'ombrage et une conception à faible conduction, réduisant la température des points chauds d'environ 28 % et permettant une récupération d'énergie accrue sous ombrage. Associées à un indice de résistance au feu IEC, ces caractéristiques font du Light Design le choix le plus performant, le plus sûr et le plus rentable pour les toitures européennes.

Efficacité énergétique inférieure des modules flexibles : la technologie module détermine la puissance de sortie

Les modules flexibles utilisent soit des cellules CIGS à couche mince, soit des cellules cristallines ultrafines sur supports polymères. Les études récentes placent l'efficacité des modules CIGS flexibles entre 15 et 18 %, et celle des modules cristallins sans verre entre 19 et 19,5 % (environ 150 à 195 W/m²).

En comparaison, le module Light Design atteint une efficacité de 24,8 % et une puissance d'environ 250 W/m². Les modules flexibles ont donc un plafond technique plus bas et produisent moins d'énergie par mètre carré, entraînant une réduction du kWh sur la durée de vie des installations C&I dans des environnements où l'espace est limité.

Résilience mécanique limitée des modules flexibles face aux charges neige, vent et grêle

Plus légers, les modules flexibles sont aussi plus susceptibles aux déformations, bosses et contusions. Beaucoup ne supportent que 2400 Pa de charge statique, offrant une faible marge de sécurité face aux fortes chutes de neige ou aux vents violents. Les impacts de grêle (30-50 mm) peuvent endommager leurs surfaces minces en polymère et provoquer des fissures.

‍
Les vents forts constituent un autre risque. Les forces d'aspiration aux bords et aux coins du toit (jusqu'à 1500-3000 Pa selon les normes européennes) peuvent tenter de décoller les modules. Ce mouvement répété peut fatiguer les cellules, desserrer les fixations et entraîner des défaillances graves.

‍
Le Hi-MO X10 Guardian Light Design est conçu pour résister aux charges réelles, testé à 5400 Pa à l'avant et 2400 Pa à l'arrière, et supporte un impact de grêle de 25 mm à 23 m/s. Malgré son poids léger (environ 7,2 kg/m²), son châssis renforcé maintient la rigidité nécessaire pour le trafic de service et les longues portées.

Le risque de point chaud des modules flexibles est réel : le micro-ombrage peut entraîner des températures dangereuses

L'ombrage partiel causé par des cheminées, aérations ou antennes peut créer des points chauds où la température des cellules dépasse 100 °C, voire 130 °C. Ces températures accélèrent la dégradation des matériaux et peuvent poser des risques d'incendie. Des études indépendantes (IEA PVPS) documentent ces effets sur diverses technologies photovoltaïques.

‍
Cette contrainte thermique répétée dégrade les plastiques et affaiblit les soudures, entraînant une perte de puissance permanente, des défaillances de diodes de dérivation et des dommages à l'isolation. Dans le pire des cas, cela peut causer des arcs électriques et des incendies.

‍
La conception HPBC 2.0 du Light Design atténue ce problème en réduisant la température des points chauds d'environ 28 % et en récupérant environ 70 % d'énergie supplémentaire sous ombrage par rapport aux cellules conventionnelles, garantissant ainsi une performance plus sûre et plus stable sur les toits C&I complexes.

Dégradation accélérée des modules flexibles : les couches minces vieillissent plus rapidement

Les modules flexibles présentent une stabilité de durée de vie initiale plus faible. Les études montrent que les couches minces et les stratifiés riches en polymères se dégradent davantage, avec des pertes annuelles allant de 0,7 à 1,0 % (voire 0,5 à 2 % selon les produits et conditions). En comparaison, les modules rigides légers à double vitrage se dégradent d'environ 0,5 à 0,6 % par an.

Le Hi-MO X10 Guardian Light Design bénéficie d'une garantie de performance de 30 ans, assurant environ 99 % après la première année et entre 88 et 89 % la 30ème année, soit une dégradation annuelle d'environ 0,35 % après la première année. Ce profil assure une production d'énergie supérieure sur 25 à 30 ans.

Garanties des modules flexibles insuffisantes pour les exigences C&I

Les fiches techniques des modules flexibles indiquent généralement une garantie produit de 5 à 12 ans et une garantie de puissance linéaire de 25 ans, se terminant à environ 84 à 85 % de la puissance initiale.

Les modules classiques légers sans verre offrent typiquement une garantie produit de 10 à 16 ans et une garantie de performance linéaire de 25 ans, débutant à environ 98 % la première année et se dégradant d'environ 0,55 % par an, pour finir à 80-85 % de la puissance initiale.

‍
Pour les projets C&I sur 25 à 30 ans, ces garanties plus courtes et la baisse de production garantie à terme réduisent la bancabilité, augmentent les hypothèses des prêteurs et nécessitent des provisions pour remplacements et arrêts de production. Le Hi-MO X10 Guardian Light Design, avec une garantie produit de 15 ans et une garantie de performance de 30 ans à 88,9 % la 30ème année, offre une meilleure adéquation aux échéanciers d'amortissement et un flux de trésorerie à vie plus prévisible, réduisant les risques pour les EPC, les propriétaires et les prêteurs.

Conclusion pour les bâtiments C&I européens

Les modules flexibles ont leur place, mais sur les toitures commerciales réglementées et assurées en Europe, ils sont surpassés par les modules LONGi Light Design en termes d'efficacité, de comportement thermique, de caractéristiques mécaniques et de solidité des garanties. Leur faible résistance à la grêle et au vent, leurs garanties produit plus courtes et leur production finale réduite limitent encore leur attractivité financière.

‍
Le module LONGi Light Design propose une solution légère et fiable pour ces toitures, combinant une plateforme à haut rendement avec une résistance mécanique accrue (jusqu'à 5400 Pa avant, 2400 Pa arrière), une gestion optimisée des points chauds et des garanties étendues. Il permet de valoriser l'espace de toit inutilisé sur de vastes bâtiments comme les centres logistiques, entrepôts, halls de production, centres commerciaux, aéroports ou sites sportifs. Cette solution, combinée à des économies potentielles allant jusqu'à 200 000€ par MW en évitant le renforcement de la structure du toit, représente une option d'un excellent rapport qualité-prix. Pour les promoteurs, investisseurs et propriétaires, elle assure un kWh plus fiable, une meilleure protection contre les risques et un coût actualisé de l'électricité réduit sur la durée de vie de l'actif.

‍