LE PHOTOVOLTAIQUE « Une technologie à intégrer dans l’évolution des infrastructures de...

LE PHOTOVOLTAIQUE« Une technologie à intégrer dans l’évolution des

infrastructures de réseaux électriques. »

Mardi 13 Novembre 2012

2 – L’avenir du photovoltaïque

- L’évolution du marché - Les différentes technologies

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque

- Les nouvelles technologies- L’électromobilité

- Le SMART GRID

3 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux

4 – QUESTIONS / REPONSES

« Le silicium est le deuxième élément le plus abondant sur terre après l’oxygène, avant le carbone et l’azote. Il représente environ 25 % en masse de l’écorce terrestre, ce qui permet de le considérer comme inépuisable. On le trouve entre autres dans le sable, le quartz et les feldspaths. »

- Les différentes technologies1 - Qu’est ce que le photovoltaïque

Silicium Poly cristallin ( p-Si ) Silicium Mono cristallin ( m-Si )

LE SILICIUM CRISTALLIN

Rendement : 13 à 19 %

Performant au rayonnement direct du soleil

Pertes de production dues aux hautes T°

Besoin d’une orientation et d’une inclinaison optimale

Coûts de fabrication élevés

Bilan carbone important

Rendement : 11 à 15 %

Performant au rayonnement direct du soleil

Pertes de production dues aux hautes T°

Besoin d’une orientation et d’une inclinaison raisonnable

Coûts de fabrication un peu moins élevés

Bilan carbone moins important

« Outre le silicium amorphe, qui fait le lien entre les deux grandes catégories, les recherches dans le domaine des matériaux semi-conducteurs ont conduit à l’apparition d’une diversité de technologies utilisant des complexes de matériaux en couches minces. »

- Les différentes technologies1 - Qu’est ce que le photovoltaïque

CIGS – Cuivre Indium Gallium Sélénium CDTE -Tellurure de Cadmium

Rendement : 12.5 %

Très grande stabilité dans le temps

Pas de pertes de production dues aux hautes T°

Très bonne réaction au rayonnements diffus

Orientation et inclinaison flexible

Coûts de fabrication modérés

Bilan carbone bas

Rendement : 12.2 %

Très grande stabilité dans le temps

Pas de pertes de production dues aux hautes T°

Très bonne réaction au rayonnements diffus

Orientation et inclinaison flexible

Couts de fabrication modérés

Bilan carbone bas

LES COUCHES MINCES

- Les différentes technologies1 - Qu’est ce que le photovoltaïque

Simulation de production :

100 KWc Polycristallin 250 W – Azimut 0° Sud - Pente 20° - Tarif 10 Cts € / KWh

VALENCIENNES

BEZIERS

Energie produite : 148.5 MWh/an

Soit 14 850 € / an

Energie produite : 96.9 MWh/an

Soit 9 690€ / an

- Les différentes technologies1 - Qu’est ce que le photovoltaïque

Simulation de production :

100 KWc Polycristallin 250 W – Azimut 0° Sud Pente 20° - Tarif 16.19 Cts € / KWh

ST PONS de THOMIERES

COURNONTERRAL

Energie produite : 146.6 MWh/an

Soit 23 734€ / an

Energie produite : 135.7 MWh/an

Soit 21 970€ / an

+ 8 %

- Les différentes technologies1 - Qu’est ce que le photovoltaïque

Simulation de production :

100 KWc Polycristallin 250 W – BEZIERS – Tarif 10 Cts € / KWh

Pente 32 ° Azimut Sud : p-Si - 154.20 MWc / An Cm – 155.70 MWc / An+ 1.5 MWc / An – Cm

Pente 5 ° Azimut EST : p-Si – 129.90 MWc / An Cm – 133.20 MWc / An+ 3.3 MWc / An - Cm

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque- L’évolution du marché

En Mars 2007, les 27 Chefs d’État et de gouvernement de l’Union Européenne se sont engagés lors du sommet de Bruxelles sur des objectifs à l’horizon de 2020 appelés « 3 fois 20% » :

- Réduction de 20% des émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990

- Réduction de 20% de la consommation d’énergie par rapport au tendanciel à 2020

- Augmentation à hauteur de 20% de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique.

Lors de l’examen du projet de loi Grenelle 1 en Octobre 2008, l’Assemblée Nationale a fixé les objectifs de la France pour 2020 à 23% d’énergies renouvelables comme cela avait été demandé par la commission européenne au nom du principe de solidarité.Pour répondre à ces exigences, chaque pays européen doit à son tour mettre en place les mesures nécessaires au développement de ce secteur.

En France, c’est la loi du 10 février 2000 qui instaure le principe de l’obligation d’achat ; les arrêtés fixent quant à eux le niveau de tarif d’achat et les conditions d’éligibilités. Le surcoût du tarif d’achat est financé par la Contribution au Service Public de l’Electricité (CSPE -Contribution au Service Public de l’électricité ). C’est un fond de péréquation, alimenté par chaque consommateur lors du paiement de ses factures d’électricité. Pour l’instant, seul EDF et les entreprises locales de distribution sont soumises à l’obligation d’achat. Ce sont les seules à pouvoir être remboursées par la CSPE lors de leur achat d’électricité photovoltaïque.

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque- L’évolution du marché

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque- L’évolution du marché

Arrêtés Tarifaires

- 13 Mars 2002

- 10 Juillet 2006

- 12 Janvier 2010

- 31 Aout 2010

- 09 Décembre 2010

- 04 Mars 2011

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque- L’évolution du marché

Evolution des tarifs

- 04 Mars 2011

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque- L’évolution du marché

2 – L’avenir du photovoltaïque - Les nouvelles technologies

SYSTEMES A CONCENTRATION CELLULES A COLORANTS

CELLULES ORGANIQUES

MODULES

2 – L’avenir du photovoltaïque - Les nouvelles technologies

SYSTEMES High Voltage – 1500 V DC MICRO ONDULEURS

Onduleur BACK-UP Raccordé ( France )

ONDULEURS

2 – L’avenir du photovoltaïque - L’électromobililté

Avec le Grenelle de l’environnement, les véhicules rechargeables, 100% électriques ( – VE - ou hybrides rechargeables – VHR -) sont une priorité importante pour la politique de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Le déploiement des véhicules rechargeables et des infrastructures de recharge associées vise à répondre à plusieurs enjeux -> ( Ex. division par 4 des émissions de Gaz à Effet de Serre à l’horizon 2050, par rapport à leur niveau de 1990 (objectif dit du « facteur 4 »).

Pour répondre à cet enjeu, une attention particulière devra être accordée :

- Aux ressources énergétiques mobilisées pour alimenter le futur parc de véhicules rechargeables. Ainsi, il faudra minimiser l’usage des ressources énergétiques émettrices de Gaz à Effet de Serre, en ayant recours aux énergies peu ou pas émettrices. Cela se traduit notamment par un juste calibrage de l’infrastructure de recharge, pour réduire le risque de concentration de la charge sur des heures de pointe, et des incitations tarifaires pour favoriser une recharge à puissance normale en heure creuse

- A une compatibilité du déploiement de l’infrastructure de recharge avec les contraintes de gestion et de pilotage des réseaux de distribution d’électricité.

2 – L’avenir du photovoltaïque - L’électromobililté

« La condition décisive pour que les voitures électriques soient un succès est le développement des énergies renouvelables »

Charlotte Loreck (Market Expert in Institute for Applied Ecology - Germany)

2 – L’avenir du photovoltaïque - L’électromobililté

Production et recharge des véhicules électriques.

Une installation photovoltaïque de 100 kWp = 500.000 km/an*

2 – L’avenir du photovoltaïque - L’électromobililté

- Collectivités locales

- Flottes d’entreprises

- Service de location

- Collectivités locales

- Flottes d’entreprises

- Privé

- Petites collectivités locales

- Privé

Bornes de rechargement

Identification RFID / Téléphone

2 Points de charge

Socles Type E/F, Type 2

Modes de charge 1, 2 et 3

Information de charge et de facturation sur l’écran

Données exploitables au besoin sur le Portail

Personnalisable

2 – L’avenir du photovoltaïque - L’électromobililté

Une adaptabilité conséquente

Différentes possibilités d’alimentation

OU

2 – L’avenir du photovoltaïque - L’électromobililté

Vitesse maxi : (km/h) 130

Puissance administrative 7 cv

Autonomie 170 km.

Capacité Batterie : 24 Kwh

3 Types de Charge

- Normale : 3KVA

- Accélérée : 22KVA

- Rapide : 43 KVA

2 – L’avenir du photovoltaïque - Le SMART GRID (Réseau intelligent)

Le smart grid est une des dénominations d'un réseau de distribution d'électricité « intelligent » qui utilise des technologies informatiques de manière à optimiser la production, la distribution, la consommation et qui a pour objectif de mieux mettre en relation l'offre et la demande entre les producteurs et les consommateurs d'électricité.

L'apport des technologies informatiques devrait permettre d'économiser l'énergie en lissant les pointes de consommation et en diminuant les capacités de production en pointe qui sont les plus coûteuses et les plus polluantes, de sécuriser le réseau et d'en réduire le coût.

C'est aussi une réponse (partielle) à la nécessité de diminuer les émissions de gaz à effet de serre pour lutter contre le dérèglement climatique.

2 – L’avenir du photovoltaïque - Le SMART GRID (Réseau intelligent)

Le prix des installations photovoltaïques baisse tandis que celui de l’électricité devient de plus en plus cher. La parité réseau (ou compétitivité du photovoltaïque), c’est-à-dire lorsque le coût du kWh photovoltaïque sera égal au coût du kWh du réseau. Cette parité réseau ne sera pas atteinte partout en même temps car elle dépend des coûts d’investissement et de fonctionnement des installations, donc de la puissance installée, mais aussi du lieu géographique d’implantation (ensoleillement différent par exemple entre le nord et le sud), et encore d’autres facteurs.

L’autoconsommation. Dans les faits, les électrons obéissent à la loi de proximité et vont au point de consommation le plus proche. Du fait que l’électricité photovoltaïque n’est pas toujours produite au même moment qu’elle est consommée, un particulier dépasse rarement 20 % à 40 % d’autoconsommation (le reste est utilisé « ailleurs » - c’est-à-dire injecté au réseau dans la plupart des cas, ou plus rarement dans des batteries, selon la configuration du système).Le réseau électrique permet heureusement à toute l’électricité produite puisse d’être consommée quelque part sans être perdue.

2 – L’avenir du photovoltaïque - Le SMART GRID (Réseau intelligent)

Le tarif Jaune : pour les puissances souscrites entre 36 à 250 kV. Il correspond aux entreprises peu énergivores. En 2011, la valeur moyenne de ces tarifs se situent entre 11 et 12 c€/kWh TTC.

Puissance supérieure à 250 kV, livraison en haute tension (20 000 V)Le tarif Vert : pour les puissances souscrites supérieures à 250 kVA. Il correspond aux entreprises très énergivores. Il se situe en 2011 entre 7 et 9 c€/kWh HT.

2 – L’avenir du photovoltaïque - Le SMART GRID (Réseau intelligent)

Production d’électricité par des systèmes et générateurs photovoltaïques.

•Gestion intelligente et stockage des ressources éolienne et photovoltaïque.

• Mise à disposition de l’énergie via notre borne pour le rechargement des véhicules électriques (vélo, scooter, automobile) 24h/24 et 7j/7.

1.Les énergies renouvelables sont privilégiées. 2.Production de l’énergie en système isolé ou raccordé au réseau. 3.Gestion de l’énergie optimisée et priorisée : A.Charge véhicule B.Charge batterie C.Injection réseau privé

4.Intégration du produit dans un projet d’électromobilité global, particulier, d’éco-quartier ou de service supplémentaire.

2 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux« Tout ou partie des places du parc de stationnement doit être conçu de manière à pouvoir accueillir ultérieurement un point de charge pour la recharge normale d'un véhicule électrique ou hybride rechargeable…»

Décret n° 2011-873 du 25 juillet 2011

Les Atouts

Faibles coûts des infrastructures dans les projets neufs.

Impact publicitaire très fort.

Services attractifs supplémentaires pour les collectivités, les entreprises et le particulier.

Accès aux labels HQE, BBC ou BEPOS plus facile.

Réduction de consommation d’énergie ( Insertion dans un futur projet SMART GRID ).

Autonomie des charges des véhicules (non connecté au réseau électrique).

2 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux

Eoliennes

Toitures PV Bâtiment public

Abris à véhicules PVpublic

Eclairage public intelligent

Producteur PV individuel privé

Producteur PV centrale au sol

Producteur Biomasse

INFRASTRUCTURES DE GESTION INTELLIGENTE ET DE TRANSPORT D’ENERGIES

2 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux

Réseaux Electriques BT / HT

Réseaux Télécommunications

Réseaux Eclairage Public

Réseaux de production

Réseaux de Rechargement VE

Réseaux Gestion SMART GRID

2 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux-Quelques Installations

2 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux-Quelques Installations de service

2 – L’intégration du PV dans les infrastructures de réseaux-Quelques Installations

MERCI POUR VOTRE ATTENTION

QUESTIONS / REPONSES