Les panneaux solaires hybrides produisent simultanément de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire. Malgré ses atouts, cette technologie « 2 en 1 » qui est apparue depuis de nombreuses années déjà, n’a jamais connu un franc succès commercial. Pourtant deux études récentes montrent que le rendement énergétique de ces installations est nettement supérieur à celui des panneaux photovoltaïques classiques. Une question reste toutefois en suspens : dans quel cas leur utilisation est-elle intéressante ?

Une face au soleil pour produire de l’électricité et une autre, au verso pour capter la chaleur et chauffer de l’eau chaude sanitaire. A priori, l’idée est simple et géniale. D’autant que l’efficacité des cellules photovoltaïques diminue lorsque la température monte. En évacuant la chaleur à l’arrière du panneau, la production d’eau chaude permet donc d’améliorer le rendement des cellules photovoltaïques tout en évitant leur surchauffe. Malgré ses atouts, la part de marché de cette technologie dénommée aussi PVT, reste faible, sans doute à cause d’un prix au m2 plus élevé et d’une pose plus complexe.
La France compte plusieurs fabricants dont le plus renommé est probablement DualSun, lequel a notamment équipé le siège du groupe Bouygues à Guyancourt de 300 m2 de panneaux « 2 en 1 ». Fonctionnant à basse température, ils sont couplés à des pompes à chaleur eau/eau qui couvrent 70% des besoins en eau chaude sanitaire du restaurant d’entreprise et du gymnase.

L’échangeur de chaleur sous la face arrière des panneaux hybrides, au siège du groupe Bouygues à Guyancourt

L’intérêt majeur des panneaux hybrides PVT est d’offrir un meilleur rendement énergétique au m2 que celui de leurs homologues photovoltaïques ou thermiques « purs ». Une performance confirmée récemment par la publication de deux études scientifiques.

Meilleur rendement énergétique

La première est publiée par le Centre National français de la Recherche Scientifique (CNRS). Pendant près de 4 ans, 28 installations solaires hybrides, placées sur les toits de maisons individuelles situées entre le sud du Portugal et le nord de la France et de la côte Atlantique jusqu’en Suisse, ont été suivies par les chercheurs. Selon leurs observations, ces panneaux produisent deux fois plus d’énergie par unité de surface que des installations photovoltaïques classiques.  L’étude démontre aussi qu’ils permettent de chauffer de l’eau à 45°C toute l’année et que, pendant quatre mois (de mi-mai à mi-septembre), aucun appoint thermique n’est nécessaire pour couvrir les besoins.

Ces résultats sont confirmés par une autre recherche, rendue publique cette fois par l’Agence Internationale de l’Energie (AIE). « Le PVT permet de maximiser le rendement énergétique solaire par rapport à l’espace de toit disponible », explique l’Agence qui a confronté deux types d’installations : à gauche 29 m2 de capteurs thermiques et 13 m2 de modules photovoltaïques installés côte à côte, et à droite 42 m2 de capteurs PVT. La production de chaleur est à peu près la même, soit environ 22 MWh. Cependant la production électrique des panneaux hybrides est beaucoup plus élevée. « Au total, si nous additionnons les kilowattheures électriques et thermiques dans les deux scénarios, nous constatons que le toit PVT génère 13 % d’énergie en plus », conclut Jean-Christophe Hadorn qui a dirigé cette étude.

Mais qu’en est-il des aspects économiques ? Selon l’AIE, l’installation hybride coûte 50 €/m2 moins cher grâce à la réduction du coût des matériaux et de celui des travaux d’installation. A cela il faut ajouter un gain annuel supérieur du système hybride de 100 €/m2 pendant 25 ans grâce à la meilleure production d’électricité.
Autre intérêt, en France, où le photovoltaïque ne bénéficie plus du Crédit d’impôt pour la transition énergétique (Cite) : cet avantage fiscal a été aménagé pour concerner les technologies thermiques, et donc les appareils solaires hybrides. La ristourne s’élève à 30% des sommes investies, dans une limite de 4.000 euros de dépenses éligibles. Soit un crédit d’impôt maximum de 1.200 euros.

Faut-il en conclure que le solaire hybride est voué à remplacer les installations photovoltaïques ? Ce n’est pas ce qu’en pense Benjamin Wilkin, expert photovoltaïque à l’APERe[1]. Interrogé par nos confrères de Renouvelle, il estime que cette technologie reste réservée à des marchés de niche (lire son interview).

[1] APERe : Association pour la Promotion des Energies Renouvelables