Résistance à la grêle des modules photovoltaïques

Depuis les orages de grêle de 2022, qui ont causé plus de 5 milliards € de dommages assurés en France, la résistance à la grêle des modules photovoltaïques, ou hail resistance, est devenue un sujet central. Ce risque, longtemps considéré comme marginal, occupe désormais le haut des bilans de sinistralité.

En 2024, selon les données d’un grand assureur américain relayées par PVEL, la grêle ne représentait que 6 % des sinistres photovoltaïques en volume… mais 72 % des montants indemnisés aux Etats Unis. Cette disproportion révèle la gravité du phénomène : les épisodes de grêle récents dépassent les seuils de certification minimums règlementaires (2,5 cm), causant parfois des baisses de performance supérieures à 30 %, même sans casse visible.

Dans ce contexte, les assureurs durcissent leurs exigences : nouveaux critères de performance, franchises spécifiques, et dans certains cas, exclusion de certaines zones à risque. La grêle devient ainsi un facteur de risque technique et financier, à anticiper dans tout projet photovoltaïque exposé. 

La scorecard KIWA 2025 de PVEL révèle une tendance inquiétante dans la dernière campagne de tests de fiabilité des modules photovoltaïques :

• 83 % des fabricants échouent à au moins un test, contre 66 % en 2024.
• Les échecs concernent majoritairement les tests de résistance mécanique (application de charges) et de résistance à la grêle (projection de grêlons), deux essais particulièrement critiques pour la durabilité en conditions extrêmes.

Pourquoi cette baisse ?

La pression sur les coûts pousse les fabricants à modifier la BOM (Bill of Materials) des modules, ce qui dégrade leur tenue mécanique et résistance à la grêle. 

La norme de référence pour la certification des modules photovoltaïques, IEC 61215-2 (section MQT 17), impose un test de résistance à la grêle. Celui-ci consiste à projeter 11 grêlons de 25 mm de diamètre (±1 mm) à 23 m/s (environ 83 km/h), depuis une distance de 0,5 à 1 mètre, sur des zones critiques du module : cadre, coin, et centre de cellule.

Pour être conforme, le module ne doit présenter ni fissure visible, ni perte excessive de puissance, et doit conserver une résistance d’isolation minimale de 3500 ohm/cm. La masse et le diamètre des grêlons sont soumis à une tolérance stricte de ±5 % pour garantir la validité du test.

Voici un tableau récapitulatif des caractéristiques des grêlons utilisées selon cette norme : 

Ce test est imposé par la norme de référence internationale IEC, mais il ne simule qu’un impact modéré, qui ne reflète plus toujours la réalité du terrain.

Pour répondre à ces défis, la norme IEC TS 63397:2022 vient compléter l’IEC 61215. Cette norme renforce les exigences en intégrant des séquences de tests supplémentaires : cycles thermiques, chaleur humide, imagerie par électroluminescence, et couvre une gamme plus large de diamètres de grêlons (25, 35, 45 mm, etc.). Elle vise à garantir la robustesse des modules dans des environnements plus exigeants.

Par ailleurs, la norme RG, développée par des organismes suisses et autrichiens, propose des critères encore plus stricts. Sa principale différence avec l’IEC 61215-2 réside dans la température des grêlons utilisés : -20 °C contre -4 °C ± 2 °C dans la norme IEC.  

Cette température plus basse accroît significativement la dureté des projectiles, augmentant la sévérité des impacts.

Le diamètre des grêlons testés selon RG est aussi plus important (30, 40, 50 mm). La vitesse de projection reste similaire, mais la position des impacts est ajustée pour solliciter davantage les zones périphériques des modules, plus vulnérables. Le nombre d’impacts (11) reste identique.

Note importante : La résistance à la grêle ne se résume pas à la taille des grêlons. Température, vitesse, et position des impacts sont autant de paramètres qui influencent la sévérité du test.  

Des grêlons de 30 à 50 mm de diamètre sont aujourd’hui fréquemment observés lors d’événements météorologiques extrêmes, notamment en France, en Italie ou en Allemagne. Leur vitesse dépasse souvent 30 m/s, bien au-delà des conditions simulées par la norme IEC 61215.

Conséquence : certains modules certifiés IEC 61215 se brisent, fissurent ou deviennent inopérants lors d’épisodes de grêle sévère. 

Cette insuffisance des normes se traduit également dans le secteur de l’assurance photovoltaïque. En effet, depuis 2024, les assureurs renforcent leurs conditions : surprimes pouvant atteindre +20 %, franchises plus strictes, voire refus de couverture pour les projets situés dans des zones à forte exposition au risque climatique. Une clause fréquente mentionne explicitement la taille des grêlons, excluant la prise en charge des dommages si des grêlons de plus de 30 mm sont prouvés sur le site.

Cette évolution traduit la nécessité de modules plus robustes et mieux adaptés aux conditions réelles du terrain pour garantir à la fois la pérennité des installations et leur couverture assurantielle. 

Si les normes établissent des seuils minimaux de conformité, les tests en laboratoire, tels que ceux menés dans le cadre de la norme IEC TS 63397:2022 ou selon les protocoles suisses, vont plus loin en reproduisant des conditions extrêmes proches du terrain.

Ces évaluations approfondies permettent de mesurer la robustesse réelle des modules face à la grêle, aux variations climatiques et à l’usure.

Chez SYNAPSUN, nous proposons une gamme complète de modules photovoltaïques certifiés, allant au-delà des exigences minimales de la norme IEC, avec des modules résistants à des grêlons de 35 mm (IEC) et RG4 avec un verre classique de 2x2,0 mm pour assurer la sécurité de vos installations photovoltaiques. 

En complément, nous disposons également de modules spécifiquement conçus pour offrir les meilleures garanties de résistance à la grêle, grâce à un verre plus épais, renforçant ainsi la robustesse des panneaux.

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