PREAMBULE
Les articles ci-dessous devraient vous permettre de parfaire vos connaissances de manière succincte sur le fonctionnement et l'installation de générateurs photovoltatïques.
Les enjeux de la transition énergétique :
- Lutter contre le réchauffement en réduisant les émissions de gaz à effet de serre de la production d’énergie.
- Maîtriser la demande en énergie et promouvoir l’efficacité énergétique pour réduire le niveau de dépendance énergétique.
- Combattre la précarité énergétique.
- Maîtriser les impacts locaux sur la qualité de l’air et l’environnement
- Développer les technologies pour les systèmes énergétiques de demain
Comment ca marche le solaire
Le photovoltaique ... comment ça marche 🙂
Définition : Phénomène physique propre à certains matériaux appelés "semi-conducteurs", le plus connu et le plus utilisé est le silicium, issu de la silice.
Découverte :
1839 : Antoine César BECQUEREL, physicien français, découvre « l’effet photovoltaïque ».
1905 : Albert Einstein fut le premier à en proposer une explication, en utilisant le concept des « photons ».
1955 : BELL Téléphone (Etats-Unis) annonce la mise au point d'une cellule dont le rendement atteint 6 %, marquant ainsi la naissance des premières applications PV
Premières applications
1958 : Une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers satellites alimentés par des cellules PV sont envoyés dans l’espace.
1973 : La première maison alimentée par des cellules PV est construite à l’Université de Delaware.
1983 : La première voiture alimentée par énergie PV parcourt une distance de 4 000 km en Australie.
L'effet photovoltaique
Lumière => photon => effet photovoltaïque => paire électron/trou => courant => puissance => production électrique
La lumière augmente => Le courant augmente => La production électrique augmente
La lumière baisse => Le courant baisse => La production électrique baisse
Déduction :
Un module photovoltaïque ou appelé aussi panneau solaire a besoin de lumière pour produire de l'électricité. Son fonctionnement est optimum quand les rayons lumineux sont les plus intense, en été et au zénith.
On distingue 3 types de rayonnement ;
- le direct
- l'indirect ou diffus
- le réfléchi ou albédo
Pour quantifier ce rayonnement lumineux ou éclairement on utilise le terme "puissance" en W par m² => W/m²
Plus le rayonnement est direct et plus la production d'électricité sera importante, la production la plus conséquente sera donc en été. En hiver le rayonnement lumineux correspond à environ 75% de diffus, à la montagne l'albédo généré par le reflet de la neige sur les panneaux ainsi que la température extérieure plus froide qu'en bord de mer accentueront les performances de votre installation.
Le gisement solaire
Ce gisement s'exprime en énergie et l'unité est le Kw/m².
On remarque que cette quantité d'énergie est 2 fois plus importante dans le sud de la France que dans le nord, ce qui ne veut pas dire que l'on ne peut pas installer des modules PV partout en France, il suffira d'adapter la taille de l'installation à ses besoins.
La notion de performance
Le rendement du panneau solaire dépend de plusieurs critères :
L'exposition :
La meilleur exposition est face au soleil donc une orientation au sud
L'inclinaison
L'inclinaison optimum moyenne pour notre pays est de 30°, moyenne car l'angle de rayonnement lumineux varie entre l'hiver et l'été, de 16° a 70°
La position géographique de l'installation
Elle varie en fonction de la position sur notre globe, pour la France c'est 45° Latitude Nord
Tableau récapitulatif ci-dessous
La température
Le rendement d'un module photovoltaïque depend aussi de la température de celui-ci, plus il est chaud et plus ses performances diminuent. La ventilation permet de réduire ces pertes dues à la chaleur et en fonction du type d'installation, on peut les réduire :
Integration au bâti :
Les differents types de panneaux
- Le polycristallin
- Le monocristallin
- L'amorphe
La transformation du courant
On transforme le courant continu en courant alternatif
Quelle type d'installation choisir ?
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L'évolution du prix de l'électricité pour les années à venir
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