PLANETE

Le projet PLANETE - Plantes, Énergie et Température compare le fonctionnement de panneaux photovoltaïques, de type et d'orientations variables, et le microclimat sur les toitures en regard de toitures solaires végétalisées.

Ce projet est conduit en partenariat avec les SIG, avec le soutien des Fonds Vitale Environnement et Innovation.

Contexte

Actuellement, la part de l'énergie solaire dans le réseau électrique suisse demeure très faible. En 2018, elle correspondait à 3,38 % des besoins en électricité (OFEN, 2019). Pour permettre le déploiement du solaire photovoltaïque, l’efficacité de production doit pouvoir être augmentée. Ceci pourrait être réalisé par l’association d’une végétalisation aux modules solaires car la combinaison est bénéfique pour les deux technologies. En effet, la « surchauffe » des modules solaires réduit la production électrique, ce qui peut être limité par l’effet de la végétalisation, qui grâce à l’effet d’ombrage et d’évapotranspiration abaisse localement les températures.

La pose de modules photovoltaïques, comme la diversité des substrats utilisés, permettent de créer des conditions environnementales variées (du plein soleil à la mi-ombre), favorables à la biodiversité indigène, tout en contribuant à produire de l’énergie, et ainsi de répondre aux enjeux énergétique, microclimatique et biodiversitaire.

Objectifs du projet

Au regard du contexte préalablement présenté, ce projet de recherche vise à quantifier :

1. l’influence des différents types de modules solaires sur le développement de la biodiversité indigène;
2. l’influence de la végétalisation indigène sur l’efficacité de différents types de modules solaires;
3. l’influence combinée de la végétalisation et de la pose de modules solaires sur le microclimat local.

Méthode

Pour répondre à ces objectifs, ce projet conduit des expérimentations quantifiant les plus-values tant énergétique que biodiversitaire et microclimatique, par la pose de modules solaires de différentes natures et selon différentes modalités sur un substrat d’origine local d’épaisseur variable, ensemencé avec un mélange de semences indigènes xérophiles reconnu pour sa spécificité.

Résultats

D’un point de vue climatique, l’implantation combinée de panneaux solaires et d’un tapis végétal extensif atténue les températures moyennes mensuelles à la surface du toit de 3 à 7°C en période caniculaire au regard d’une situation de pleine lumière sur béton brut. A titre comparatif, l’abaissement des températures n’est que de 2,5°C en cas de panneaux solaires sans végétalisation.

D’un point de vue énergétique, la végétalisation permet le maintien, voire une légère augmentation, de la production énergétique annuelle, en moyenne de +3% liée à l’atténuation des pics thermiques estivaux.

D’un point de vue biologique, les modules espacés en disposition monopan offrent aux plantes et aux insectes toute une gamme d’ombrage et de microclimats qui favorisent une plus grande diversité d’espèces. Ils favorisent aussi la vitalité automno-hivernale des plantes par un effet de réchauffement de  +1 à +4°C lié à un éclairage rasant.

Enfin, un substrat épais permet aussi de retenir davantage d’eau, ce qui est souhaitable non seulement pour la biodiversité du toit, mais aussi pour tamponner temporairement l’intensité des pluies en cas d'orage.