Les récentes tempêtes de grêle survenues dans le nord de l'Italie ont attiré l'attention sur les dommages que ces événements atmosphériques soudains et violents peuvent causer aux systèmes photovoltaïques. Plusieurs propriétaires de systèmes ont posté sur les réseaux sociaux des photos de végétaux endommagés, démontrant clairement la violence des orages de grêle et, surtout, la taille des grêlons, qui dans certains cas ont même atteint 20 cm de diamètre.
Mais quelle doit être la taille de ces grains pour endommager un système photovoltaïque ? Que peut-on considérer comme un seuil critique au-delà duquel les dommages deviennent importants ?
Nous avons tenté de répondre à ces questions en dépoussiérant un rapport de 2019 de la Vrije Universiteit Amsterdam (VUA) qui avait enquêté sur les données des dommages d'assurance d'une tempête de grêle historique survenue en juin 2016 aux Pays-Bas.
Selon les conclusions des chercheurs néerlandais, les dommages aux panneaux solaires se produisent principalement avec des grêlons d'une taille maximale d'au moins 3 cm. "Les grêlons plus gros (plus de 4 cm) causent plus de dégâts en moyenne que les grêlons plus petits, mais ils montrent également une plus grande variété dans la quantité de dommages causés aux panneaux solaires", ont-ils expliqué dans l'article "La vulnérabilité des panneaux solaires à la grêle".
À partir de 3 cm, des dommages invisibles et visibles peuvent survenir, mais à partir de 4 cm, le pourcentage de dommages visibles augmente considérablement.
Les plus petites fissures (microfissures) ne se forment pas dans la couche de verre avant mais dans le silicium, ce qui n'entraîne aucune réduction du rendement initial. Après quelques mois, cependant, les zones endommagées peuvent commencer à montrer une baisse rapide de puissance, et après environ un an, les micro-fissures deviennent également visibles à l'extérieur du panneau. Tout dommage réduit alors la durée de vie d'un panneau solaire.
L'orientation du toit par rapport à la direction de la grêle peut grandement influer sur les dommages causés par la grêle aux panneaux solaires, ont expliqué les chercheurs, notant que ce facteur pourrait être encore plus décisif que la taille des grêlons.
Ensuite, il existe des preuves empiriques - d'un autre côté, pas trop significatives - que même l'angle auquel les panneaux solaires sont installés peut influencer les dommages causés aux panneaux solaires. Une plus grande inclinaison, selon les conclusions des scientifiques, aiderait à modérer les dégâts.
L'étude montre également que la fréquence des orages de grêle augmente en Europe et aux Pays-Bas, tout comme les dégâts causés par les orages de grêle. Cela indique que les éléments exposés, tels que les panneaux solaires, pourraient devenir plus vulnérables à l'avenir.
"Le risque de grêle et la vulnérabilité des panneaux solaires à la grêle devraient être inclus dans les modèles de risque et les stratégies d'adaptation au climat", ont conclu les chercheurs néerlandais.
