Dans les centrales solaires, le fait que les panneaux restent fixes signifie qu’une partie importante de la lumière reçue tout au long de la journée est perdue. Les systèmes de solar tracker déplacent précisément les panneaux selon la position du soleil afin d’éviter cette perte. Il existe deux grands types sur le marché : les systèmes à axe unique et les systèmes à double axe. Leur différence repose sur le nombre de directions dans lesquelles le panneau peut se déplacer et, par conséquent, sur le niveau de rendement obtenu.

Alors que les systèmes à axe unique font généralement tourner le panneau dans le sens est-ouest, les systèmes à double axe se déplacent à la fois sur l’axe horizontal et sur l’axe vertical. Même cette différence résumée en une seule phrase influence directement les coûts, l’installation et les chiffres de production. Avant de prendre une décision d’investissement, il faut voir clairement comment ces deux systèmes fonctionnent et lequel convient à votre projet.

À quoi sert un système de solar tracker ?

Un solar tracker est un dispositif mécanique qui oriente les panneaux selon le mouvement du soleil dans le ciel. Dans les systèmes à montage fixe, l’angle du panneau est réglé une seule fois et ne change pas au cours de la journée. Dans ce cas, tôt le matin et en fin d’après-midi, la lumière ne peut pas arriver perpendiculairement au panneau, ce qui réduit la production.

Le système de suivi, lui, maintient le panneau orienté vers le soleil tout au long de la journée. Ainsi, le même panneau produit nettement plus d’électricité dans la même région par rapport à un système fixe. Cette différence se traduit par des volumes annuels importants, notamment dans les centrales installées sur de grandes surfaces.

Le système repose sur trois composants principaux : le moteur qui assure le mouvement, l’unité de contrôle qui détermine la direction et la structure mobile qui porte les panneaux. La distinction entre axe unique et double axe concerne exactement le nombre de directions dans lesquelles ce mouvement s’effectue. Le fonctionnement harmonieux de ces composants détermine directement la performance du système sur le terrain.
 

Comment fonctionne un solar tracker à axe unique ?

Dans les systèmes à axe unique, les panneaux tournent généralement autour d’un seul axe dans le sens est-ouest. Lorsque le soleil se lève à l’est le matin, les panneaux commencent orientés dans cette direction, puis se déplacent vers l’ouest au fil de la journée. La lumière atteint ainsi le panneau avec un angle proche de la perpendiculaire pendant une grande partie de la journée.

Le principal point fort de ce système est sa simplicité. Comme il se déplace dans une seule direction, sa structure mécanique comporte moins de pièces. Cela facilite à la fois l’installation et la maintenance, tout en réduisant le risque de panne. À long terme, les coûts d’exploitation restent proches de ceux des systèmes fixes, tandis que la production est beaucoup plus élevée.

Les solutions à axe unique donnent des résultats très efficaces, surtout dans les régions bénéficiant d’un long ensoleillement et de terrains plats. Elles font partie des modèles les plus utilisés dans les centrales de moyenne et grande taille, car elles établissent avec succès l’équilibre entre coût et rendement.

En bref, les systèmes à axe unique offrent un point de départ logique aux investisseurs qui recherchent un rendement élevé avec un minimum de complexité.
 

Comment fonctionne un solar tracker à double axe ?

Dans les systèmes à double axe, le mouvement ne se limite pas à une seule direction. Les panneaux tournent à la fois sur l’axe est-ouest et sur l’axe nord-sud. Autrement dit, le système suit à la fois le mouvement horizontal du soleil au cours de la journée et l’angle d’élévation qui varie selon les saisons. Le panneau est ainsi orienté presque perpendiculairement au soleil pendant toute la journée.

Cette capacité de mouvement supplémentaire apporte une forte augmentation de la production. Comme la position du soleil change tout au long de l’année, les systèmes à double axe captent aussi efficacement le soleil bas de l’hiver que le soleil haut de l’été. Ils récupèrent ainsi une grande partie de la lumière que les systèmes fixes ou à axe unique ne captent pas.

Bien entendu, cette structure avancée a un coût. Comme elle se déplace dans deux directions, elle nécessite davantage de pièces mécaniques, des moteurs plus puissants et un logiciel de contrôle plus détaillé. Cela augmente à la fois le montant de l’investissement initial et rend les processus de maintenance un peu plus exigeants.

Les systèmes à double axe se distinguent dans les projets où l’espace est limité et où l’obtention d’un rendement maximal par mètre carré est prioritaire.

Les principales différences entre les deux systèmes

Lorsque l’on compare les deux systèmes côte à côte, la différence devient beaucoup plus claire. Les points ci-dessous résument les critères les plus importants lors de la décision :

• Direction du mouvement : Les systèmes à axe unique tournent dans une seule direction, généralement sur l’axe est-ouest. Les systèmes à double axe se déplacent à la fois sur l’axe horizontal et sur l’axe vertical.
• Rendement : Les systèmes à double axe offrent généralement une production plus élevée. Les systèmes à axe unique apportent tout de même un gain notable par rapport aux panneaux fixes.
• Coût : Les solutions à axe unique sont plus abordables. Dans les systèmes à double axe, le coût initial est plus élevé.
• Maintenance : Les systèmes à axe unique, composés de moins de pièces, sont plus faciles à entretenir. Les systèmes à double axe demandent davantage d’attention.
• Utilisation de l’espace : Les systèmes à double axe sont avantageux dans les espaces restreints. Sur les grands terrains, les systèmes à axe unique se distinguent par leur coût.
   

Ces différences ne rendent pas à elles seules un système définitivement supérieur à l’autre. Le bon choix dépend de la région du projet, de la taille du terrain et du budget de l’investisseur. Dans un projet, le système à axe unique peut être le choix le plus intelligent ; dans un autre, le rendement supplémentaire apporté par le double axe peut compenser rapidement l’écart de coût.

Comparaison en matière de rendement

Le rendement est le facteur principal qui détermine la décision de la plupart des investisseurs. Par rapport à un système fixe, les systèmes de suivi à axe unique augmentent nettement la production. Les systèmes à double axe ajoutent encore un gain supplémentaire, car ils suivent le soleil à la fois horizontalement et verticalement.

Cependant, l’importance de ce rendement supplémentaire dépend largement de la géographie. Dans les régions proches de l’équateur, où le soleil arrive avec un angle élevé tout au long de l’année, le gain supplémentaire d’un système à double axe peut être plus limité. À l’inverse, dans les régions où l’angle solaire varie fortement selon les saisons, cette différence devient beaucoup plus marquée.

Un autre point important est l’ombrage. Lorsque les systèmes mobiles suivent la lumière toute la journée, les panneaux doivent être espacés correctement afin de ne pas se faire de l’ombre entre eux. Sur un site bien planifié, les deux systèmes peuvent transformer leur rendement théorique en production réelle.

Coût et retour sur investissement

La quantité produite par un système est importante, mais le délai d’amortissement l’est tout autant. Comme les systèmes à axe unique exigent un investissement plus faible, ils offrent généralement un retour plus rapide. Cet avantage se démarque fortement dans les projets dont le budget initial d’installation est limité.

Dans les systèmes à double axe, le coût initial est plus élevé, car ils nécessitent davantage de composants mécaniques et une infrastructure de contrôle plus avancée. Malgré cela, l’énergie supplémentaire produite peut compenser en grande partie cet écart à long terme. Ce retour se fait sentir plus rapidement, notamment lorsque l’électricité est chère ou que l’espace est limité.

Les frais de maintenance doivent également être pris en compte. Dans les systèmes à axe unique composés de moins de pièces, les coûts de maintenance restent bas, tandis que ce poste est un peu plus élevé dans les systèmes à double axe. Lors de la décision, il est beaucoup plus juste d’examiner non seulement le prix d’installation initial, mais aussi le coût total généré pendant toute la durée de vie du système.

Quel système convient à quel projet ?

Le bon choix dépend largement des caractéristiques du projet. Les situations ci-dessous vous aident à voir quel système peut être le plus adapté :
 

• Si vous disposez d’un terrain large et plat : Les systèmes à axe unique offrent une solution équilibrée en matière de coût et de rendement.
• Si votre espace est limité : Les systèmes à double axe sont avantageux, car ils produisent plus d’énergie sur la même surface.
• Si votre budget est limité : Les systèmes à axe unique vous permettent de démarrer avec un coût initial plus abordable.
• Si la production maximale est prioritaire : Les systèmes à double axe visent le rendement le plus élevé en suivant le soleil de la manière la plus efficace.
• Si votre capacité de maintenance est limitée : Grâce à leur structure simple, les systèmes à axe unique demandent moins d’efforts.

Ces points constituent une feuille de route, mais il est utile d’examiner les conditions réelles du site avant de prendre la décision finale. Même dans une même région, la pente du terrain, les conditions de vent et le type de panneau peuvent modifier le choix.

À quoi faut-il faire attention pour choisir correctement ?

Réduire le choix du système aux seuls chiffres de rendement peut être trompeur. La durée d’ensoleillement de la région, la structure du sol et les charges de vent influencent directement la performance sur site du système choisi. C’est pourquoi une visite de terrain et une étude de faisabilité doivent absolument être réalisées avant la décision.

La qualité des matériaux utilisés est aussi déterminante que le type de système. La puissance du moteur, la solidité de la structure et la robustesse des pièces de palier prolongent la durée de vie du système. Dans les systèmes mobiles, la qualité des points de connexion porteurs est critique pour un fonctionnement sans problème pendant de longues années.

Enfin, travailler avec un fabricant solide en installation et en service après-vente est au moins aussi important que le choix du système. Même un système bien conçu peut perdre en efficacité en raison d’un montage incorrect.

En résumé, la différence entre un solar tracker à axe unique et un solar tracker à double axe est en réalité une différence de besoins et de priorités. Les systèmes à axe unique se démarquent pour ceux qui recherchent une solution pratique et économique, tandis que les systèmes à double axe s’imposent pour ceux qui veulent obtenir un rendement maximal de chaque mètre carré. Avec une analyse correcte, les deux systèmes peuvent apporter un gain à votre investissement pendant de nombreuses années.