L'énergie solaire montée sur voiture a-t-elle un sens ?

La semaine dernière, le journal japonais Nikkei a fait le buzz en annonçant qu'une Toyota Prius redessinée, qui sortira l'année prochaine, sera équipée de panneaux solaires. Les porte-parole de Toyota ne confirmeront ni ne démentiront le rapport, mais plusieurs entreprises proposent déjà des kits de toit solaire pour la Prius, et des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (NREL) du département américain de l'Énergie, à Golden, CO, en ont testé un sur une Prius. modifié pour se brancher au réseau électrique. Leur conclusion : pour le moment, les hybrides rechargeables chargés à partir de panneaux solaires fixes sont une option plus efficace et moins chère.

Ça vaut le coup ? : Le toit solaire collé à cette Prius combine 146 cellules de silicium cristallin de quatre pouces carrés capables de générer un total de 215 watts. Le panneau, qui peut ajouter cinq milles à l'autonomie électrique de 50 milles de la voiture, est disponible pour 3 500 $ auprès de Solar Electrical Vehicles. Quelque chose de similaire pourrait bientôt être installé en usine par Toyota.

L'idée des cellules solaires montées sur voiture n'est pas nouvelle : au début des années 1990, Mazda a proposé sa berline de luxe 929 avec des cellules solaires en option dans le toit ouvrant en verre pour entraîner des ventilateurs qui évacuent l'air chaud de la voiture. Mais la plupart des systèmes solaires embarqués à ce jour ont coûté plusieurs milliers de dollars tout en générant moins de 100 watts d'énergie, améliorant ainsi le rendement énergétique d'un véhicule de quelques pour cent seulement. Je pense qu'il s'agit davantage d'un gadget marketing, déclare Andrew Frank, pionnier de l'hybride rechargeable à l'Université de Californie à Davis et directeur de la technologie pour le spin-off des véhicules hybrides UC-Davis. Transmissions efficaces . Il faut des kilowatts pour vraiment conduire la voiture.

La surface limitée du toit de la voiture est une contrainte sur la production d'énergie des panneaux. Un autre est qu'ils ne peuvent pas être inclinés perpendiculairement au soleil pour une capture d'énergie optimale, contrairement à la plupart des panneaux photovoltaïques sur les bâtiments ou dans les fermes solaires, qui suivent le soleil ou sont installés avec une inclinaison fixe vers le sud.

Les chercheurs du NREL ont testé l'étendue de ces limitations en équipant les plug-in Prius qu'ils ont construit plus tôt cette année avec le panneau solaire de toit le plus puissant du marché. Assemblé par Véhicules électriques solaires , basé à Westlake Village, en Californie, le panneau recouvre complètement le toit de la Prius, reliant ensemble 146 cellules en silicium cristallin de quatre pouces carrés capables de générer un total de 215 watts. Cependant, l'ingénieur principal de NREL, Tony Markel, a déclaré que les tests de son groupe suggèrent que la sortie atteindra un maximum de près de 165 watts en utilisation normale.

C'est une maigre amélioration par rapport à l'augmentation que la Prius plug-in obtient de sa batterie lithium-ion supplémentaire. Markel dit que les six kilowattheures d'électricité disponibles à partir de la batterie complètement chargée permettent à la Prius de NREL de parcourir environ 100 miles par gallon dans les 50 premiers miles de conduite, soit plus du double de l'efficacité énergétique d'une Prius standard. En d'autres termes, la recharge de nuit devrait emmener la voiture à environ 80 km en conduite légère. Markel dit que NREL n'a pas encore quantifié l'impact supplémentaire du panneau solaire, mais que les cinq heures de bon ensoleillement que la voiture voit en moyenne lui donneraient une puissance électrique d'au plus 0,825 kilowattheure. Le système augmenterait probablement l'efficacité énergétique du plug-in pour les 50 premiers milles de 100 à 105 milles par gallon, dit-il.

Même cette amélioration limitée a un coût considérable. Solar Electrical Vehicles vend ses panneaux pour 3 500 $, tandis que NREL aurait pu renforcer sa batterie au lithium pour tirer un autre kilowattheure du réseau pour seulement 1 000 $.

Markel note, cependant, que Solar Electrical produit à de très faibles volumes – seulement deux à trois systèmes par jour, selon le président de l'entreprise Greg Johanson. Des économies d'échelle pourraient faire baisser fortement le prix du système. Markel dit que l'optimisation de l'interface électronique entre le panneau solaire et les batteries hybrides pourrait également améliorer les performances. L'électronique va être la clé, dit-il. Je sais que leurs systèmes ne sont pas conçus spécifiquement pour l'application, ils ne sont donc probablement pas l'approche la plus efficace.

L'autre panneau solaire de toiture sur le marché, du concurrent Solar Electrical Solatec , fonctionne exactement comme Nikkei a déclaré que Toyota le ferait : plutôt que de charger la batterie du système hybride, il charge la batterie auxiliaire plomb-acide qui alimente le climatiseur, la radio et d'autres périphériques de la Prius. Le système actuel de Solatec ne fournit que 24 watts et coûte 1 650 $ non installé, soit moins de la moitié de celui de Solar Electrical. Le prix et la production inférieurs sont tous deux un sous-produit des cellules solaires à couche mince moins puissantes utilisées par le système.

Insatisfait de l'attrait visuel des panneaux flexibles en silicium amorphe que l'entreprise utilise depuis 2005, le président de Solatec, Howard Fuller, a déclaré que l'entreprise testait actuellement un prototype pour son produit de nouvelle génération utilisant des cellules imprimées du développeur plastique-photovoltaïque. Konarka Technologies . Konarka sort un panneau magnifique, jaillit Fuller. On dirait quelques rayures de course là-haut sur le toit.

Des experts tels que Frank et Markel affirment que la construction de grandes installations solaires fixes pour générer l'énergie nécessaire à la recharge des véhicules électriques sera plus rentable que l'installation de panneaux solaires à bord. Nous voulons voir le soleil conduire toute la société, y compris nos transports, dit Frank. Cela, dit-il, nécessitera des mégawatts d'énergie. L'ultime serait d'avoir tous les centres commerciaux et parkings industriels avec des panneaux solaires au-dessus. Cela vous donne un peu d'ombre et en même temps recharge votre voiture.

Frank dit que, même si l'énergie solaire embarquée est un gadget marketing, elle pourrait faire avancer l'électrification des transports en annonçant la possibilité de remplacer l'essence par une énergie renouvelable. Qu'il s'agisse de perception ou de réalité n'a pas d'importance, dit-il, car cela sensibilise le public.

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