Tracker solaire  – définition complète et explications

Définition courte

Le tracker solaire est un dispositif motorisé qui oriente les panneaux photovoltaïques pour suivre la course du soleil, maximisant ainsi la capture de l’énergie solaire tout au long de la journée.

Définition complète 

Un tracker solaire, également appelé suiveur solaire ou héliostat dans certains contextes, représente une avancée significative dans le domaine de la production d’énergie photovoltaïque. Il s’agit d’un système intelligent conçu pour optimiser l’efficacité des panneaux solaires en ajustant leur orientation et leur inclinaison de manière continue, afin qu’ils soient toujours face au soleil. Cette technologie reproduit le principe de l’héliotropisme, observable dans la nature chez les tournesols qui suivent le soleil du matin au soir pour maximiser leur exposition à la lumière.

Contrairement aux structures fixes traditionnelles qui maintiennent les panneaux selon une orientation et une inclinaison immuables (généralement plein sud en France), le tracker permet aux modules de suivre la course du soleil tout au long de la journée et une flexibilité dynamique. Un ensemble de panneaux est monté sur un mât équipé d’un moteur et d’un système de contrôle sophistiqué. Ce dernier utilise des algorithmes qui prennent en compte la position géographique, l’heure de la journée et la saison pour calculer et ajuster en temps réel l’angle optimal des panneaux. L’objectif est de maintenir les modules solaires aussi perpendiculaires que possible aux rayons incidents du soleil, ce qui est la condition idéale pour une production électrique maximale.

Il existe principalement deux types de trackers solaires, se distinguant par leur degré de liberté de mouvement :

• Trackers monoaxes (ou à un axe) :
  
  • Ces systèmes suivent le soleil sur un seul plan. Le plus souvent, ils ajustent l’orientation des panneaux d’est en ouest, suivant le déplacement azimutal du soleil tout au long de la journée.
  • Ils sont particulièrement adaptés aux grandes centrales solaires au sol et peuvent augmenter la production d’énergie de 20 à 30 % par rapport à une installation fixe.
  • Leur conception est plus simple et leur coût initial généralement plus bas que les systèmes biaxes.
• Trackers biaxes (ou à deux axes) :
  
  • Ces trackers offrent une double capacité de mouvement : ils ajustent à la fois l’orientation (azimut) et l’inclinaison (élévation) des panneaux.
  • Cette capacité permet aux panneaux de suivre avec une précision maximale la trajectoire apparente du soleil, non seulement d’est en ouest mais aussi en s’adaptant aux variations de hauteur du soleil selon les saisons.
  • Le gain en production électrique est le plus élevé avec cette technologie, pouvant atteindre 30 à 45 % voire 70 % de plus qu’une installation fixe. Ils sont idéaux pour les régions à fortes variations saisonnières et les projets où la maximisation de la production sur une surface limitée est primordiale.

Le fonctionnement du tracker repose sur deux composants essentiels :

• La mécanique : Un système de pivots, les panneaux photovoltaïques, un mât de support, de vérins ou de moteurs électriques qui modifie l’angle des tables de panneaux.
• Le pilotage intelligent : Un algorithme astronomique (basé sur les coordonnées GPS du site) calcule la position exacte du soleil en temps réel pour aligner les panneaux perpendiculairement aux rayons lumineux.

La technologie intègre désormais des fonctionnalités avancées comme le backtracking (anti-ombrage). Aux premières et dernières heures du jour, les trackers s’aplatissent légèrement pour éviter qu’une rangée de panneaux ne fasse de l’ombre à la rangée située derrière elle, optimisant ainsi le rendement global du parc solaire.

L’intégration de trackers solaires est un levier puissant pour les producteurs d’énergie renouvelable comme UNITe, qui cherchent constamment à optimiser la performance de leurs centrales photovoltaïques. En augmentant la production d’électricité par unité de surface, ils contribuent à réduire l’empreinte carbone et à améliorer la rentabilité des projets sur le long terme.

Historique & actualité

L’idée de faire suivre le soleil à des capteurs n’est pas nouvelle. Le concept des suiveurs solaires trouve ses racines dans le biomimétisme, s’inspirant du comportement des plantes comme le tournesol. Les premières applications rudimentaires de suivi solaire ont émergé il y a des décennies, notamment pour les télescopes héliographiques.

Dans le contexte des panneaux photovoltaïques, le développement des trackers s’est accéléré avec la maturité et la baisse des coûts de la technologie solaire elle-même. Dans les années 2000, le marché des trackers solaires a commencé à se structurer, avec des entreprises spécialisées proposant des solutions de plus en plus robustes et performantes. En 2015, le marché mondial représentait déjà 4 GW installés, dominé par des acteurs américains, avec une croissance rapide menant à 14,5 GW vendus en 2017.

Actualités récentes (2023-2025) :

• Innovations technologiques : Les trackers modernes intègrent de plus en plus des contrôles hybrides (GPS/capteurs) et des algorithmes d’intelligence artificielle (IA) pour une précision accrue, y compris par temps nuageux en intégrant des données météorologiques. Des protections améliorées contre les éléments (vent, corrosion marine) et des designs optimisés pour les modules de grande taille (ex: 210mm) ou les panneaux bifaciaux (qui captent la lumière sur les deux faces) sont également des tendances.
• Applications diversifiées : Le tracker solaire s’intègre de plus en plus dans des solutions innovantes comme l’agrivoltaïsme, permettant de concilier production agricole et production d’électricité.Pour un partenaire agricole travaillant avec UNITe, le tracker n’est plus seulement un outil de production : il devient un outil agronomique. Les algorithmes pilotés par IA permettent désormais de piloter les panneaux pour protéger les cultures (position ombre en cas de canicule, position verticale pour laisser passer la pluie ou les engins agricoles). 
• Marché en croissance : Le marché mondial des trackers solaires continue d’être en forte croissance, porté par la demande croissante en énergie propre et l’amélioration de leur rentabilité. 

Exemple & contexte

Imaginez une collectivité locale, partenaire de UNITe, qui souhaite développer une centrale photovoltaïque au sol sur un terrain communal. Plutôt que d’opter pour des panneaux fixes, qui produiraient de l’électricité de manière optimale seulement à midi, cette collectivité pourrait choisir d’intégrer des trackers solaires.

• Scénario d’optimisation : Avec des trackers biaxes, les panneaux installés par UNITe suivraient le soleil de son lever à l’est jusqu’à son coucher à l’ouest, ajustant leur inclinaison en fonction de la saison. Cela signifie une production d’électricité qui démarre plus tôt le matin et se prolonge plus tard en fin de journée, élargissant ainsi les plages de production.
• Impact sur la production : Une installation photovoltaïque de 3 000 Wc en région PACA avec des panneaux statiques pourrait générer environ 4 200 kWh par an. Avec un tracker à deux axes, cette production pourrait atteindre environ 5 900 kWh, représentant un gain d’électricité significatif. Pour un propriétaire foncier ou un exploitant agricole collaborant avec UNITe pour un projet agrivoltaïque, cela se traduirait par une meilleure rentabilité de l’investissement et une valorisation accrue de leur terrain. UNITe, en tant qu’acteur majeur du photovoltaïque et de l’agrivoltaïsme, maîtrise ces technologies pour proposer des solutions adaptées.
• Contribution aux objectifs d’UNITe : En augmentant l’efficacité de chaque centrale, les trackers solaires s’alignent parfaitement avec l’engagement d’UNITe à produire une électricité locale, durable et compétitive. Cela permet de maximiser la valeur de chaque site de production, qu’il s’agisse de terrains appartenant à des propriétaires fonciers ou de parcelles exploitées par des agriculteurs. De plus, la capacité accrue de production favorise l’autoconsommation pour les clients industriels d’UNITe via des contrats PPA (Power Purchase Agreement), ou la revente des surplus, contribuant ainsi à la réduction des factures d’électricité et à une meilleure autonomie énergétique. 

Dans le cadre d’un projet avec une collectivité ou un agriculteur, le tracker offre également une résilience climatique. En cas d’alerte tempête ou grêle, les trackers se mettent automatiquement en « position de repli » (généralement à l’horizontale ou à la verticale selon le vent) pour minimiser la prise au vent et les impacts, assurant la pérennité de l’actif géré par UNITe.

FAQ

Qu’est-ce qui distingue un tracker solaire d’une installation fixe ?

Un tracker solaire est un système motorisé qui ajuste l’orientation des panneaux photovoltaïques pour suivre la course du soleil tout au long de la journée et des saisons, contrairement à une installation fixe dont l’orientation et l’inclinaison sont définies une fois pour toutes. Cela permet d’optimiser en continu la capture de l’énergie solaire et d’augmenter significativement la production d’électricité.

Quels sont les principaux avantages d’un tracker solaire ?

Les principaux avantages incluent une augmentation substantielle de la production d’électricité, une meilleure rentabilité de l’investissement sur le long terme, ainsi qu’une production plus stable et étalée sur la journée.

Quels sont les inconvénients ou contraintes des trackers solaires ?

Malgré leurs nombreux avantages, les trackers solaires présentent quelques contraintes : un coût initial plus élevé que les installations fixes en raison de la complexité mécanique et électronique, une emprise au sol plus importante, une maintenance régulière nécessaire pour les mécanismes motorisés, et une inéligibilité à certaines aides pour les particuliers dans certains cas.

Les trackers solaires sont-ils adaptés à toutes les situations ?

Les trackers solaires sont particulièrement pertinents pour les grandes installations au sol, les projets agrivoltaïques, et les sites où la maximisation de la production d’énergie est une priorité absolue. Pour les toitures ou les petites installations résidentielles, l’investissement initial et l’emprise au sol peuvent être des freins, mais pour des clients comme les propriétaires fonciers ou les exploitants agricoles avec de l’espace, la rentabilité accrue est souvent un argument de poids. UNITe peut évaluer la faisabilité et l’intérêt d’une telle solution pour chaque projet spécifique.

Les trackers solaires sont-ils fragiles face au vent ?

Non, les trackers modernes sont équipés d’anémomètres. En cas de vent violent, ils adoptent automatiquement une position de sécurité (mise en drapeau) pour résister aux tempêtes.

Le tracker solaire est-il adapté à l’agrivoltaïsme ?

Oui, c’est la technologie idéale. Le tracker permet de moduler l’ombrage au sol pour favoriser la pousse des cultures et peut s’effacer (se mettre à la verticale) pour laisser passer les tracteurs.

Quelle maintenance nécessite un tracker solaire ?

La maintenance est légèrement supérieure à celle d’une structure fixe (vérification des moteurs et axes). Cependant, des groupes comme UNITe intègrent ces opérations dans leur gestion globale pour garantir la performance sur le long terme.

Vocabulaire connexe, et synonymes

• Synonymes : Suiveur solaire, héliostat (terme plus spécifique aux miroirs qui suivent le soleil pour concentrer l’énergie), traqueur solaire.
• Vocabulaire connexe :
  • Panneau photovoltaïque : Dispositif convertissant la lumière du soleil en électricité.
  • Agrivoltaïsme : Combinaison de la production agricole et de l’énergie photovoltaïque sur une même parcelle.
  • Rendement photovoltaïque : Efficacité de conversion de l’énergie solaire en électricité.
  • Autoconsommation : Consommation de l’électricité que l’on produit soi-même.
  • Power Purchase Agreement (PPA) : Contrat d’achat d’électricité entre un producteur et un consommateur.
  • Azimut : Angle horizontal d’orientation d’un point par rapport au nord.
  • Élévation / Inclinaison : Angle vertical d’un plan par rapport à l’horizontale.
  • Biomimétisme : Approche qui s’inspire de la nature pour innover.
  • Centrale solaire au sol : Installation photovoltaïque de grande envergure située au sol.
  • Énergie renouvelable (EnR) : Énergie produite à partir de sources naturelles inépuisables ou qui se reconstituent rapidement.