Métrés de toiture et simulation de panneaux solaires

Contexte

Avec le changement du climat qui se fait de plus en plus sentir, le contexte géopolitique instable et l’utilisation de l’énergie comme arme économique ainsi que l’augmentation des besoins en électricité, il existe un besoin urgent de retrouver une certaine autonomie énergétique et revenir le plus possible à une production nationale et locale.
Les panneaux solaires en toiture sont une source d’énergie encore largement sous-exploitée dans de nombreux pays dont la Suisse. Le potentiel de production en toiture estimé pour la Suisse est d’environ 50 TWh, seul 6% de ce potentiel est actuellement exploité avec de grandes disparités entre les régions (Données OFEN).

Utilité du drone

L’installation de panneaux solaires nécessite une planification préalable avec notamment le besoin de connaître la surface disponible en toiture et son inclinaison, permettant de réaliser des calculs de potentiel de production et une simulation de calepinage, puis une mise à l’enquête du projet.
Or bien souvent les plans de toiture ne sont pas disponibles ou pas à jour, ce qui implique que des métrés doivent être réalisés manuellement, tâche souvent dangereuse selon le type de toit…

La photogrammétrie par drone permet de reconstituer très précisément un bâtiment et sa toiture afin d’en tirer des métrés de toiture au centimètre près, de déterminer l’inclinaison des pans, de redessiner les plans à jour et aussi de créer différents visuels 3D simulant le bâtiment avec les panneaux installés. Tout ceci sans se rendre physiquement sur la toiture et ainsi sans mettre en danger la sécurité d’une ou plusieurs personnes.

Métrés pour un pan de toiture

Ce projet

Les photographies ont été réalisées avec la Matrice300RTK équipée de la caméra P1, combinée à des photographies rapprochées de la toiture et des façades avec le Mavic 3. Le but était également de comparer la faisabilité et la qualité d’une modélisation en utilisant uniquement un Mavic 3. Quatre points de contrôle ont été mesurés au GNSS/RTK. Traitement des photographies des deux drones dans Pix4Dmapper pour une résolution moyenne de 0.4cm/pixel. Les métrés de toiture ont ensuite été réalisé directement dans Pix4Dmapper grâce aux différents outils de marquage des photos et mesures de longueurs + surfaces.
Les mesures et l’orthomosaique obtenues ont ensuite servi comme base dans le Designer de SolarEdge afin de simuler un calepinage de panneaux et déterminer le potentiel de production.
Pour un aperçu plus réaliste, quelques rendus 3D ont été produits à l’aide de Blender 3D à partir de la Mesh 3D de Pix4D.

Simulation de calepinage sur l’orthomosaique
Rendu 3D
Calcul de l’irradiance avec l’outil SolarEdge Designer
Estimations avec l’outil SolarEdge Designer