Introduction
Le 2 novembre 2025, la startup allemande VerticalSun a présenté les résultats impressionnants de son installation pilote de panneaux solaires verticaux bifaciaux. Après deux ans de tests, les données confirment une augmentation de production énergétique de 50 pour cent comparativement aux installations solaires horizontales traditionnelles de puissance nominale équivalente. Cette innovation, qui réoriente littéralement l'approche du solaire photovoltaïque, pourrait révolutionner l'intégration de l'énergie solaire dans les environnements urbains et agricoles.
Les panneaux solaires traditionnels, installés sur les toits avec une inclinaison optimale vers le sud (dans l'hémisphère nord), ont dominé le marché depuis des décennies. Cependant, cette configuration présente des limitations : espace limité sur les toits, production concentrée en milieu de journée créant des pics difficiles à gérer pour le réseau, et incompatibilité avec certaines utilisations du sol. Les tours solaires verticales de VerticalSun proposent un paradigme radicalement différent qui pourrait surmonter ces obstacles et accélérer la transition énergétique.
Le concept des tours solaires verticales
Une orientation révolutionnaire
Contrairement aux panneaux traditionnels inclinés à 30-40 degrés vers le sud, les tours solaires verticales de VerticalSun sont orientées est-ouest et montées sur des structures verticales de 3 à 5 mètres de hauteur. Cette configuration contre-intuitive apporte plusieurs avantages fondamentaux :
Capture bifaciale : Les panneaux captent la lumière des deux côtés. La face est génère de l'électricité au lever du soleil, tandis que la face ouest produit en fin de journée. Le sol réfléchissant sous les panneaux contribue également à la production via réflexion.
Production étalée : Plutôt qu'un pic de production à midi comme avec les installations traditionnelles, les tours verticales produisent de manière plus constante de l'aube au crépuscule, mieux alignée avec les courbes de consommation électrique.
Angles optimaux : Aux latitudes moyennes (40-55 degrés), le soleil reste relativement bas sur l'horizon pendant une grande partie de l'année. Les panneaux verticaux captent cette lumière à angle proche de perpendiculaire, maximisant l'efficacité.
Adaptation saisonnière : En hiver, lorsque le soleil est particulièrement bas, les panneaux verticaux maintiennent une efficacité relativement élevée, contrairement aux panneaux horizontaux dont la production chute dramatiquement.
La technologie bifaciale avancée
Les panneaux utilisés par VerticalSun intègrent des technologies bifaciales de dernière génération :
- Cellules photovoltaïques bifaciales au silicium monocristallin de type N atteignant 24 pour cent d'efficacité sur chaque face
- Verre anti-reflet double face optimisant la capture lumineuse
- Cadres aluminium perforés réduisant l'ombrage et augmentant l'effet Albedo (réflexion)
- Revêtement hydrophobe auto-nettoyant maintenant la propreté des surfaces
- Garantie de 30 ans avec dégradation inférieure à 0,3 pour cent annuel
Ces spécifications placent les panneaux de VerticalSun parmi les plus performants du marché, mais c'est leur configuration verticale qui débloque vraiment le potentiel.
Les structures de support innovantes
Les tours solaires utilisent des structures de support modulaires brevetées permettant diverses configurations :
Mâts autoportants : Pour les installations autonomes, des mâts en acier galvanisé ancrent profondément les panneaux. Des fondations vissées évitent le béton massif, réduisant l'impact environnemental et les coûts.
Clôtures solaires : Les panneaux peuvent servir simultanément de clôtures, maximisant l'utilisation d'infrastructures existantes. Cette approche séduit particulièrement les agriculteurs et les zones industrielles.
Intégration architecturale : En milieu urbain, les panneaux s'intègrent dans des façades, des auvents de parking, ou des séparateurs autoroutiers, utilisant des espaces autrement non-productifs.
Les résultats de l'installation pilote
Des données sur deux ans confirment les performances
L'installation pilote de VerticalSun, située près de Munich, comprend une capacité nominale de 500 kilowatts répartie sur 3 hectares en configuration agri-voltaïque. Comparée à une installation horizontale de référence de 500 kilowatts sur le même site, les résultats sur 24 mois sont éloquents :
Production totale : Les tours verticales ont généré 850 mégawattheures contre 570 mégawattheures pour l'installation horizontale, soit 49 pour cent de production supplémentaire.
Régularité de production : Le coefficient de variation de la production horaire est 35 pour cent inférieur, indiquant une production beaucoup plus stable et prévisible.
Performance hivernale : Entre novembre et février, les tours verticales ont surperformé de 73 pour cent comparativement aux panneaux horizontaux, compensant partiellement la faible production hivernale typique.
Efficacité par surface occupée : Bien que les tours nécessitent plus d'espace entre rangées pour éviter l'ombrage, la production par hectare reste supérieure de 28 pour cent grâce à la bifacialité et à l'utilisation de l'espace sous les panneaux.
Les conditions météorologiques variables
Un aspect particulièrement intéressant concerne la performance par temps nuageux ou avec ensoleillement diffus. Les panneaux verticaux bifaciaux excellent dans ces conditions :
Par temps couvert, la lumière diffuse arrive de toutes directions. Les panneaux verticaux, avec leurs deux faces actives, capturent significativement plus de cette lumière diffuse que les panneaux horizontaux à face unique.
Les journées de brouillard ou de neige légère, fréquentes en Allemagne, voient les tours verticales maintenir 40-50 pour cent de leur production nominale, contre seulement 15-25 pour cent pour les installations horizontales.
L'intégration réseau facilitée
Un avantage crucial souvent sous-estimé concerne l'intégration au réseau électrique. Les gestionnaires de réseau comme RTE en France ou TenneT aux Pays-Bas font face à des défis croissants avec la production solaire traditionnelle qui crée des pics de production en milieu de journée, saturant le réseau lors des journées ensoleillées tout en étant absente aux heures de pointe de consommation (matin et soirée).
Les tours verticales, avec leur production étalée, correspondent beaucoup mieux aux courbes de demande. L'installation pilote a démontré un taux d'auto-consommation locale de 76 pour cent contre 52 pour cent pour le référentiel horizontal, réduisant la nécessité de renforcement du réseau.
Les applications variées
Agri-voltaïsme nouvelle génération
L'une des applications les plus prometteuses concerne l'agriculture. Les tours verticales espacées de 8 à 12 mètres permettent la circulation de tracteurs et le maintien d'activités agricoles entre les rangées de panneaux.
Plusieurs avantages émergent :
Protection des cultures : Les panneaux verticaux créent des micro-climats, réduisant l'évapotranspiration et protégeant les cultures sensibles des extrêmes climatiques (gel, canicule, grêle).
Diversification des revenus : Les agriculteurs génèrent des revenus complémentaires significatifs via la vente d'électricité tout en maintenant leur production agricole.
Optimisation de l'irrigation : L'électricité produite peut alimenter des systèmes d'irrigation goutte-à-goutte intelligents, améliorant l'efficacité hydrique.
Des fermes pilotes en Allemagne et en France rapportent des rendements agricoles maintenus à 85-95 pour cent des niveaux pré-installation, avec certaines cultures à l'ombre légère (salades, herbes aromatiques) voyant même leurs rendements augmenter.
Infrastructures autoroutières et ferroviaires
Les abords d'autoroutes et de voies ferrées représentent des millions d'hectares de foncier généralement inexploité. Les tours solaires verticales, installées en tant que barrières anti-bruit ou clôtures de sécurité, transforment ces espaces en générateurs d'énergie.
L'Allemagne a lancé un programme pilote équipant 50 kilomètres d'autoroute de clôtures solaires bifaciales. Les résultats préliminaires indiquent une production suffisante pour alimenter l'éclairage routier, la signalisation et les bornes de recharge électrique avec un surplus injecté dans le réseau.
L'infrastructure ferroviaire présente un potentiel similaire. SNCF Réseau en France évalue l'installation de tours solaires le long des voies TGV, visant à alimenter partiellement la caténaire électrique.
Parkings et zones commerciales
Les parkings, qu'ils soient de surface ou sur plusieurs niveaux, sont des candidats idéaux pour les tours solaires verticales. Installées en périphérie ou en tant que séparateurs de rangées, elles génèrent de l'électricité tout en fournissant de l'ombre partielle aux véhicules.
Plusieurs centres commerciaux en Allemagne ont équipé leurs parkings de ces systèmes, alimentant directement leurs opérations et proposant la recharge gratuite de véhicules électriques pour les clients, créant un avantage concurrentiel.
Milieu urbain dense
Dans les villes où l'espace au sol est précieux et les toits déjà largement équipés, les tours solaires verticales offrent de nouvelles opportunités :
- Intégration dans les façades de bâtiments neufs ou rénovés
- Installation sur des murs coupe-feu ou des pignons aveugles
- Utilisation comme garde-corps sur des terrasses ou des balcons
- Création de canopées solaires verticales dans les rues piétonnes
Amsterdam teste une "rue solaire" où les deux côtés de la voie sont équipés de panneaux verticaux bifaciaux intégrés dans le mobilier urbain, générant suffisamment d'électricité pour alimenter l'éclairage public et les arrêts de bus du quartier.
Les défis techniques et économiques
Le coût d'installation initial
Les tours solaires verticales impliquent actuellement un CAPEX (dépense d'investissement) supérieur de 25-30 pour cent aux installations horizontales équivalentes en puissance nominale. Ce surcoût provient principalement :
- Des structures de support plus importantes
- De la plus grande quantité de panneaux bifaciaux (plus coûteux)
- Des fondations adaptées
Cependant, le LCOE (coût actualisé de l'énergie) sur la durée de vie se révèle compétitif grâce à la production supérieure. Les calculs de VerticalSun indiquent un LCOE de 45-50 euros par mégawattheure, comparable aux meilleures installations horizontales actuelles.
À mesure que la technologie se démocratise et que les volumes de production augmentent, les coûts devraient converger voire devenir inférieurs.
L'acceptabilité visuelle et environnementale
Les tours solaires verticales modifient davantage le paysage que les panneaux au sol horizontaux, soulevant des questions d'acceptabilité. Certaines communautés rurales expriment des réticences face à ces structures de 3 à 5 mètres de hauteur.
VerticalSun répond en proposant des designs intégrés et des couleurs adaptées. Dans les zones agricoles, les panneaux peuvent être peints en vert pour se fondre dans le paysage. Pour les applications urbaines, des designs architecturaux contemporains transforment les installations en éléments esthétiques.
L'impact sur la biodiversité fait également l'objet d'études. Les résultats préliminaires suggèrent que les rangées espacées de tours verticales ont un impact moindre sur la faune que les installations horizontales massives qui couvrent intégralement le sol. Les oiseaux et petits mammifères circulent entre les tours, et la végétation sous-jacente maintient les écosystèmes locaux.
L'intégration aux réglementations existantes
Les réglementations sur le solaire photovoltaïque ont été conçues pour les installations horizontales. Les tours verticales, en tant que nouvelle configuration, rencontrent des zones grises réglementaires dans plusieurs juridictions.
En France, par exemple, la classification cadastrale et les règles d'urbanisme ne sont pas totalement adaptées. Sont-elles des constructions permanentes nécessitant un permis de construire ? Des clôtures ? Des installations agricoles temporaires ? Ces questions sont en cours de clarification avec les ministères concernés.
Les perspectives de déploiement
Un marché de 50 milliards d'euros d'ici 2035
Les analystes du secteur énergétique prévoient que les configurations solaires verticales pourraient représenter 15 à 20 pour cent des nouvelles installations photovoltaïques d'ici 2035, créant un marché de 50 milliards d'euros en Europe seulement.
Plusieurs grandes entreprises énergétiques et industrielles annoncent des plans de déploiement massif :
- RWE (Allemagne) : 2 gigawatts de solaire vertical d'ici 2030
- Total Energies (France) : Programme pilote de 500 mégawatts d'agri-voltaïsme vertical
- Enel (Italie) : Équipement de 1000 kilomètres d'autoroutes avec clôtures solaires
L'innovation continue
VerticalSun et ses concurrents émergents travaillent sur des améliorations :
Tracking vertical simple axe : Des systèmes permettant une rotation lente des panneaux autour de l'axe vertical pour suivre le soleil, augmentant potentiellement la production de 10-15 pour cent supplémentaires.
Stockage intégré : Des modules batteries intégrés aux structures de support, créant des systèmes solaires verticaux autonomes capables de fournir de l'électricité 24h/24.
Matériaux innovants : Des recherches sur des cellules pérovskites bifaciales flexibles qui pourraient réduire le poids et le coût tout en augmentant l'efficacité.
Intelligence artificielle : Des systèmes IA optimisant dynamiquement l'orientation et la production en fonction des prévisions météorologiques et des besoins énergétiques.
Articles connexes
Pour approfondir le sujet, consultez également ces articles :
- AI PCs : Croissance de 8,2% du marché portée par fin de Windows 10 et IA
- AWS vs Azure vs Google Cloud : Comparatif complet 2025
- AWS Graviton 4 : Les Processeurs ARM Révolutionnent le Cloud Computing en 2025
Conclusion
Les tours solaires verticales de VerticalSun et d'autres innovateurs représentent bien plus qu'une simple amélioration incrémentale de la technologie solaire. Elles proposent un paradigme fondamentalement différent qui pourrait débloquer des gigawatts de capacité solaire dans des contextes où les installations traditionnelles ne sont pas optimales.
Avec 50 pour cent de production supplémentaire, une meilleure adéquation aux courbes de demande, et la capacité d'utiliser des espaces jusqu'ici inexploités, ces systèmes pourraient accélérer significativement la transition énergétique. L'agri-voltaïsme vertical, en particulier, offre une solution élégante à la tension entre production alimentaire et production énergétique, permettant les deux sur le même terrain.
Alors que l'Europe et le monde cherchent à multiplier par cinq ou dix leur capacité solaire d'ici 2050 pour atteindre la neutralité carbone, les solutions innovantes comme les tours verticales ne sont pas un luxe mais une nécessité. Chaque hectare, chaque mètre linéaire d'infrastructure, chaque surface verticale doit être considéré comme une opportunité potentielle de génération d'énergie propre.
La révolution solaire ne se fera pas uniquement en couvrant les déserts de panneaux horizontaux. Elle se fera aussi en réimaginant nos villes, nos fermes et nos infrastructures comme des générateurs d'énergie tridimensionnels. Les tours solaires verticales de VerticalSun nous offrent un aperçu prometteur de cet avenir énergétique distribué, intégré et durable.
