Des chercheurs de l'EPFL ont analysé le potentiel énergétique solaire en Suisse. Leurs résultats montrent que plus de la moitié des 9,6 millions de toits seraient disponibles pour l'installation de panneaux photovoltaïques. Cela répondrait à plus de 40% de la demande électrique annuelle.

Le déploiement à grande échelle du photovoltaïque sur les toits des bâtiments peut jouer un rôle important dans la transition vers un système énergétique à faible émission de carbone. Jusqu'ici, le manque de données et les grandes incertitudes liées aux méthodes de calcul existantes entravaient l'estimation précise de ce potentiel, écrit l'EPFL lundi dans un communiqué.

Pour combler cette lacune, les chercheurs du Laboratoire d'énergie solaire et physique du bâtiment (LESO-PB) ont développé une méthodologie qui combine des algorithmes d'apprentissage automatique (machine learning), des systèmes d'information géographique (GIS) et des modèles physiques. Ils ont également pris en compte, pour la première fois, le profil horaire. Leurs résultats sont publiés dans Applied Energy.

Particularité des toits

«Nous ne considérons pas uniquement le rayonnement solaire, mais également la surface disponible sur les toits. Ceux-ci présentent parfois une géométrie particulière ou arborent des superstructures, comme des cheminées, qui empêchent d'installer des panneaux photovoltaïques», explique la chercheuse Alina Walch, qui a mené la deuxième étape de l'étude.

La dimension du toit, son orientation, sa situation en pleine ville ou isolée, autant de paramètres pris en compte et implémentés dans leur algorithme. Les résultats indiquent que 55% de la surface totale des toits suisses est appropriée à l'installation de panneaux solaires photovoltaïques.

Modélisés avec précision

Grâce au Système national d'Information Géographique «SIG-Energie», les bâtiments suisses ont été modélisés très précisément par l'Office fédéral de l'énergie (OFEN). Le «machine learning» a pu estimer la surface qui peut être couverte par les capteurs sur les toitures en fonction de la forme ou de l'ombrage. Un potentiel de 24 Térawattheure (TWh) a été estimé, correspondant à une multiplication par dix des installations existantes.

Alina Walch a inclus pour la première fois dans son étude une estimation horaire du potentiel photovoltaïque. Celle-ci permet de dimensionner la production par rapport à la consommation. «Nous avons un surplus pendant l'été, un manque d'énergie pendant l'hiver, et pas d'énergie du tout pendant la nuit... L'énergie éolienne pourrait combler les manques», estime la chercheuse.

Plate-forme en discussion

Les résultats du laboratoire de l'EPFL pourront être utilisés pour proposer des politiques efficaces d'intégration du photovoltaïque sur les toits. Le LESO-PB, le Fonds national suisse, Innosuisse et l'OFEN sont en discussion en vue de développer une plate-forme qui permettra aux villes, aux cantons, aux communes et aux particuliers de visualiser le potentiel des énergies renouvelables de leurs bâtiments.

En Suisse, à l'heure actuelle, seul un dixième du potentiel solaire photovoltaïque est réalisé: il reste encore 90% de ce potentiel à exploiter.

ats

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