Les toits des parcs de stationnement et des garages offrent des espaces étendus, non ombragés et non obstrués, idéaux pour accueillir des systèmes d’énergie solaire à l’échelle commerciale. Depuis des années, l’énergie solaire photovoltaïque (PV) s’est avérée être un choix judicieux pour les parkings, et ce pour diverses raisons. Avec la tendance croissante à l’installation de bornes de recharge de véhicules électriques rechargeables dans certains parkings et garages, la consommation d’énergie et les dépenses d’exploitation ont également augmenté, faisant des parkings solaires photovoltaïques une solution pour les propriétaires d’installations qui cherchent à contrer l’augmentation de la demande d’énergie.
Les structures d’ombrage peuvent être un excellent ajout à tout parking, car elles offrent de nombreux avantages ainsi que la possibilité de porter des panneaux solaires. L’ajout de structures d’ombrage à un parc de stationnement peut réduire les coûts d’éclairage grâce à l’installation d’un éclairage LED économe en énergie sous les structures à la place des poteaux d’éclairage souvent peu efficaces dans de nombreux parcs. En outre, aussi difficile que cela puisse être de le quantifier, les structures d’ombrage surélevées – parfois appelées carports – aident à garder les voitures au sec en cas d’intempéries, offrent une sécurité contre les dommages causés par le soleil et la grêle, et gardent les voitures plus fraîches en été.
Les carports solaires présentent des défis uniques en matière de conception du système, d’autorisation, de gestion de projet et de construction. Une spécialisation supplémentaire est généralement nécessaire, comme un ingénieur géotechnique, un ingénieur structurel, un excavateur de forage et un monteur d’acier. La bonne nouvelle est qu’une fois le travail de base effectué, la construction de la structure d’ombrage solaire est tout à fait dans les capacités d’une entreprise de conception et de construction solaire expérimentée.
Considérations géotechniques et topographiques
La structure de support solaire est juste cela, une structure qui supporte les modules PV. C’est un composant nécessaire du système, mais ce n’est pas la partie du système qui fait gagner, ou économiser, de l’argent au client. Par conséquent, la conception de la structure doit être suffisamment économique pour que le projet soit finançable, tout en étant suffisamment robuste pour supporter en toute sécurité les modules PV et toutes les charges nécessaires. Pour aider à accomplir cela, un rapport géotechnique doit être commandé pour le projet spécifique.
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Pour s’assurer que les dégagements côté bas sont respectés sans dépasser aucune des contraintes de conception structurelle, un relevé topographique du parking et un modèle de chaque structure de support solaire sont créés. Ce modèle définit les emplacements et les élévations des fondations ainsi que les hauteurs des colonnes pour la fabrication. Au cours de ce processus, l’équipe d’ingénierie structurelle travaille en étroite collaboration avec des ingénieurs d’autres disciplines pour s’assurer que les exigences structurelles sont équilibrées avec des éléments tels que l’enfilage des modules, les contraintes de chemin de circulation de l’ADA, les services publics souterrains et d’autres exigences spécifiques au projet.
Inclinaison du panneau solaire &Production d’énergie
L’inclinaison du panneau est un autre élément à prendre en considération, car elle entre en jeu dans la production d’énergie. Le meilleur équilibre entre le coût de la structure de soutien et la production solaire est obtenu en utilisant des angles d’inclinaison de l’ordre de 5 à 10°.
Dans les années passées, les structures de soutien solaire étaient principalement érigées en utilisant de l’acier structurel de calibre léger avec un espacement des colonnes de 18 pieds – couvrant deux places de stationnement – et aucun béton exposé au-dessus du sol. Les améliorations apportées à la conception et les directives de l’ASD ont permis d’ériger des structures de support solaire à l’aide de colonnes en acier de construction de calibre plus lourd, espacées de 27 pieds – couvrant trois places de stationnement – et de poutres en acier de construction avec des pannes de calibre léger qui soutiennent les modules solaires. Ces structures ont généralement une finition galvanisée, et la fondation comprend 24 à 36 po de béton exposé au-dessus du sol pour protéger les colonnes contre les dommages causés par les véhicules.
Paramètres importants de conception électrique
Plusieurs des meilleures pratiques de conception électrique pour les PV montés sur le toit et au sol sont également applicables aux projets de carport. Par exemple, l’analyse technique des tailles et des emplacements des combinateurs par rapport à l’onduleur, les itinéraires des tranchées ou des conduits, le matériau des conducteurs et d’autres considérations de base relatives à la disposition électrique et à la conformité aux codes sont tous très similaires, quel que soit le type de rack. Cependant, certaines considérations sont uniques car les carports solaires sont situés au-dessus ou à côté de zones où le grand public se rassemble. Ces structures sont souvent non contiguës et généralement situées à une bonne distance du point d’interconnexion.
La proximité du grand public a deux ramifications : Premièrement, la sécurité est primordiale ; deuxièmement, les gens observent chaque jour l’esthétique et la fabrication du produit. D’un point de vue électrique, les considérations de sécurité comprennent une mise à la terre et une mise à la masse appropriées de l’équipement, des panneaux et des signes appropriés, une gestion fiable et bien pensée des fils et une conception appropriée du système d’éclairage de la zone. Bien que les préoccupations esthétiques ne soient pas aussi importantes que la protection du public contre les dangers, les gens ont tendance à voir le dessous de l’auvent beaucoup plus fréquemment que la face avant des modules. Un câblage ou des passages de conduits désordonnés peuvent avoir un impact négatif sur la façon dont le public et le client perçoivent un projet. Faites attention aux détails de gestion des fils, d’acheminement des conduits et de mise à la terre des équipements, en mettant l’accent sur un travail de qualité et en minimisant son impact visuel.
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L’emplacement physique et la taille des réseaux de carport ont probablement le plus grand impact sur la conception électrique. Puisque la disposition dépend fortement de la géométrie de chaque aire de stationnement et de la bande de décrochage, la conception du système est hautement spécifique au site. Dans certains scénarios, il peut y avoir un argument fort en faveur d’une conception d’onduleur distribué, comme plusieurs petits carports, chacun avec des quantités de modules qui correspondent aux capacités d’onduleur disponibles. Dans d’autres cas, par exemple lorsqu’un nombre réduit de structures plus grandes sont réparties de manière égale autour du point de connexion, une conception d’onduleur centralisé peut être judicieuse. La tension d’utilisation sur site peut également avoir un impact sur la conception électrique. Si vous vous interconnectez à un service de 208 VAC, alors il peut être judicieux de distribuer des onduleurs de chaîne sur le site, car de nombreux onduleurs centraux fonctionnent à 480 VAC.
Collaboration &Partenaires de projet expérimentés
Il est important de trouver un partenaire de projets solaires qui a démontré sa réussite dans le développement de projets de carport, car toutes les propriétés ne sont pas adaptées à ce programme. Travailler avec les services publics sur les permis et l’interconnexion peut être difficile sans expérience. Le partenaire solaire que vous choisissez doit avoir une longue expérience de l’installation de solutions d’énergie solaire à l’échelle commerciale sur les toits et au sol, un accès immédiat au financement du projet et aider à résoudre tout problème de site et de permis grâce à un bail correctement rédigé.
Terry Favish est un développeur de projet pour Borrego Solar, l’un des principaux financiers, concepteurs, développeurs et installateurs de systèmes d’énergie solaire commerciaux et de services publics de la nation, offrant un service complet de conception et d’installation dans toute l’Amérique du Nord.