Murs anti-bruit photovoltaiques

Photovoltaïque et écrans acoustiques

L’idée d’équiper les murs antibruit de photovoltaïque a été pour la première fois mise en œuvre en 1989 par TNC Consulting AG le long de l’A13 à Chur en Suisse. Cette installation en fonctionnement depuis 10 ans a produit plus d’un million de kilowattheures. Ce double concept, production d’électricité et protection acoustique, permet la réalisation de centrales photovoltaïques de taille importante sans pour autant occuper de surface supplémentaire au sol.

Historique des murs antibruit photovoltaïques

Crédit photo : TNC

Réalisée en 1989 sur l’A13 à Chur, cette centrale d’une puissance de 100 kWc produit plus de 100 000 kWh par an

• La première installation photovoltaïque au monde a avoir été placée sur un mur antibruit date de 1989. Ce mur antibruit, d’une puissance de 100 kWc, se situe le long de l’A13 à Chur en Suisse et a été financé par l’Office Fédéral Suisse de l’Energie.

• Une autre étape décisive dans le développement des murs antibruit photovoltaïques a été le concours international de design organisé en 1994. Ce concours a permis de cre CRE La CRE (Commission de Régulation de l’Energie) est une autorité administrative indépendante chargée de veiller au bon fonctionnement des marchés de l’électricité et du gaz en France.
  http://www.cre.fr/ ́er des partenariats entre les sociétés du domaine photovoltaïque et du domaine des murs antibruit qui n’avaient auparavant aucun contact. Ce concours international a remporté un grand succès puisque 31 projets de 19 partenariats différents ont été examinés. Le jury a décerné un prix à six nouveaux concepts de murs antibruit photovoltaïques.

Crédit photo : TNC

Les modules photovoltaïques sont collés sur des cassettes absorbantes en aluminium fixées sur des supports métalliques. Au total, 45 onduleurs sont réparti le long de ce mur de 10 kWc afin de limiter le câblage de l’installation

• Les vainqueurs de ce concours se sont vu la possibilité de tester leur concept sous forme de murs antibruit pilotes de 10 kWc chacun. En Allemagne, les deux installations situées le long de l’A96 à Ammersee (Munich) ont été mises en service en mai 1997. En Suisse, c’est en décembre 1997 sur le pont de l’A1 à Aubrugg (Wallisellen) qu’a été mis en route le premier mur antibruit photovoltaïque bi-face. La deuxième installation se trouve le long de la ligne de chemin de fer Wallisellen-Dübendorf. Toutes ces installations pilotes sont équipées de systèmes de mesures détaillées.

• La plus grosse installation en fonctionnement à ce jour est située le long le l’autoroute A9 en banlieue d’Amsterdam. Ce mur antibruit de 1,6 km de long, réalisé en 1998, totalise une puissance de 216 kWc pouvant alimenter environ 50 foyers.

• En France, un premier mur antibruit de 63 kWc conçu par la société SUNWATT France – Gaillard (74) a été réalisé le long l’A21 à Fouquières les Lens (62) fin 1999. Le Maître d’Ouvrage de cette première française est la Région Nord-Pas-de- Calais.

Propriétés acoustiques

Crédit photo : Sunwatt France

Le premier mur antibruit photovoltaïque de France, conçu par Sunwatt France, est situé à Fouquières-les-Lens dans le Pas-de-Calais le long de l’A21. Ce mur, de 3 mètres de haut et de 450 mètres de long est constitué de 630 modules de marque Photowatt et de 63 onduleurs de la société SMA

Les modules photovoltaïques possèdent les propriétés acoustiques de structures réfléchissantes car ils sont en général constitués de cellules de silicium Silicium Semi conducteur abondamment présent sur la croûte terrestre et dans le sable. Il est utilisé dans le photovoltaïque sous trois formes : monocrystallin, polycrystallin et amorphe. encapsulées entre deux plaques de verre trempé. Tout comme les murs antibruit en verre, ils peuvent être utilisés lorsque le critère esthétique est particulièrement important et lorsqu’il est préférable de ne pas boucher la vue du paysage comme cela est souvent le cas sur les ponts. Néanmoins plusieurs murs antibruit photovoltaïques possédant des caractéristiques absorbantes, voire très absorbantes, ont déjà été réalisés. La structure en bardeau du mur antibruit pilote le long de l’A96 en Allemagne possède un coefficient d’absorption supérieur à 8 dB (très absorbant) et la structure cassette un coefficient d’absorption compris entre 4 et 8 dB (absorbant).

Perspectives

Crédit photo : Hespul

Vue de profil du mur antibruit le long de l’A9 aux Pays Bas : 1,7 km pour 216 kWc.

De nombreuses installations photovoltaïques réalisées sur des murs antibruit existant n’apportent qu’une faible contribution aux propriétés phoniques de l’ouvrage. La baisse des coûts des murs antibruit photovoltaïques ne sera effective que lorsque les fonctions de protection phonique et production d’électricité seront intégrées lors de la construction de l’ouvrage. A terme, ce seront les mêmes éléments de construction qui assureront ces deux fonctions. Actuellement quelques prototypes de ce genre sont en test en Suisse et en Allemagne.

Murs antibruit photovoltaïques le long des axes nord-sud

Les nouveaux modules photovoltaïques « bifacial » permettent désormais d’équiper les axes orientés nord-sud. Les pics de production se produisent le matin et l’après-midi produisant alors autant d’énergie que les systèmes conventionnels orientés plein sud. Ce concept a été mis en œuvre en Suisse sur le pont de l’A1 à Aubrugg en 1997. Grâce à ce procédé, il est ainsi possible d’équiper en mur antibruit photovoltaïque les autoroutes et les voies de chemins de fer quelle que soit leur orientation.