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• historique
• Technologies, production cellules, 3
• Installations domestiques 10
• Branchement sur le réseau 11
• Typical Datasheet
• Large Public Installation 17
• Element of PV 19
• Rôle de l’EXPERT 21
• Certification des composants, qualification installateurs et labellisation installation
• Estimation du potentiel de la technologie
• Coût d’énergie économisée ou générée par la technologie
• Actual Photovoltaic penetration on the market
• Different Storage Mode 23
• List Price of different ENR production France 2012 30
• Certificates', Labels,,, 31
• Recycling 35
• Liens utiles 37
• Futures 44
• Annexe 47
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Benchmark, Brain storming, Reflexions
Photovoltaic Panels,
Energy production Public and Private
Animate by Assaad Bakkar
RAYONNEMENT SOLAIRE
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On définit souvent l'énergie solaire comme abondante, renouvelable, non polluante et gratuite.
L'énergie solaire est très abondante
Cette affirmation est exacte, puisque sur les 1.7*1017W arrivant en permanence au sommet de l'atmosphère, un peu plus de la moitié atteint le sol,
soit environ 10'000 fois la puissance moyenne consommée par l'homme. Autrement dit, il suffirait de capter cette énergie pendant une heure par
année ou pendant 10 secondes par jour pour couvrir l'ensemble de nos besoins.
Bref historique de la technologie
Quelques dates importantes de l’histoire du photovoltaïque:
1839: Le physicien français Edmond Becquerel découvre le processus de l’utilisation de l’ensoleillement pour produire du courant
électrique dans un matériau solide. C’est l’effet photovoltaïque.
1958: Une cellule avec un rendement de 9% est mise au point. Les premiers satellites alimentés par des cellules solaires sont envoyés dans
l’espace.
1973: La première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l’Université de Delaware.
1983: La première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en Australie.
Energie solaire photovoltaïque
utilisent les panneaux Photovoltaïques comme source d'énergie direct.
Bateau Avion Train et autoroute
2012 :
Principe
Le mot "photovoltaïque" (PV) vient de "photo", la lumière en grec ancien, et du nom de
l’inventeur de la pile électrique Alessandro Volta qui a donné son nom au "volt". Les
technologies photovoltaïques convertissent donc la lumière du Soleil en électricité.
La silice se trouve dans la nature sous forme compacte (galets, quartz filonien par
exemple), ou sous forme de sable plus ou moins fin.
►Principe de fonctionnement
Les photopiles sont constituées de matériaux semi-conducteurs (généralement
silicium) qui transforment directement la lumière du rayonnement solaire en énergie
électrique.
Les particules de lumière (photons) viennent heurter les électrons sur le silicium et lui
communiquent leur énergie. Le silicium est traité (dopé) de manière à jouer le rôle de
clapet anti-retour (diode) d'électricité et ainsi à diriger tous les électrons dans le même
sens. Une tension apparaît donc en présence de lumière aux bornes de la photopile. Si
l'on ferme le circuit à l'aide d'une lampe, d'un moteur, etc., le courant peut circuler.
La tension est peu variable alors que le courant est quasi proportionnel à la lumière
reçue.
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(Source REE n°5 de mai 1998)
Extraction Mise en Forme
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On avance chaque jour, Un module photovoltaïque de 17,4%, 3 Euros/Wc,
technologie HIT (220 watts contre 215 watts précédemment).
Dans les cellules solaires il est nécessaire de transmettre la lumière du soleil à la couche génératrice d’énergie (la couche c-Si) en perdant le
moins d’énergie possible. Sanyo a réussi à réduire la perte optique par absorption dans la couche d´a-Si et les couches conductrices
transparentes, minimisant ainsi les pertes optiques et électriques. A travers l’utilisation d'un verre sans reflets pour ses nouveaux modules,
Sanyo a réduit la réflexion et la dispersion des rayons lumineux. Un verre anti-réflexion permet d'augmenter le rendement tout au long de la
journée. Le matin ou le soir, quand le soleil est bas, la surface du verre capte plus de rayons solaires. Ainsi, les performances de ce verre
permettent d'améliorer le rendement électrique du module.
Désignation HIT-N220E01 HIT-N215E01
Power (w) 220 W 215 W
Rendement 17.4 % 17.1 %
Maximum Voltage 41.6 V 40.9 V
Maximum Intensity 5.31A 5.27A
Dimensions 1 580 x 798 x 35 mm
Weigth 15 kg
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SCHOTT (2012) un rendement de 19,6 % pour des cellules monocristallines hautes performances, à métallisation par sérigraphie, d'un format de 156 x 156 mm. Ces cellules hautes performances atteignent ainsi une puissance record de 4,73 watts/crêtes. Le rendement actuel des cellules solaires en silicium réalisées par sérigraphie est habituellement de l'ordre de 17,0 à 18,5 %.
Dans la technologie PERC, la face arrière des cellules solaires comporte un revêtement réfléchissant composé d'une couche diélectrique et d'une couche métallique, lesquelles sont dotées de contacts par points. Cette nouvelle structure améliore les caractéristiques optiques et électriques de la cellule solaire, la
lumière incidente étant réfléchie sur la face arrière. La cellule peut ainsi transformer davantage de lumière en électricité. La face avant de la cellule hautes performances est elle aussi optimisée.
►Silicium poly cristallin
Ces cellules, grâce à leur potentiel de
gain de productivité, se sont aujourd'hui
imposées : elles représentent 49 % de
l'ensemble de la production mondiale en
2000. L'avantage de ces cellules par
rapport au silicium monocristallin est
qu'elles produisent peu de déchets de
coupe et qu'elles nécessitent 2 à 3 fois
moins d'énergie pour leur fabrication.
Taille 155.5 mm Rendement 11 à 15 %.
8 à 9 m² de surface de captage pour
l'obtention de 1kw crête.
►Silicium monocristallin
Son procédé de fabrication est
long et exigeant en énergie;
plus onéreux, il est cependant
plus efficace que le silicium
poly cristallin.
Rendement 13 à 17%.
7 à 9 m² de surface de captage
pour l'obtention de 1kw crête.
►Silicium amorphe
Les coûts de fabrication sont sensiblement meilleur
marché que ceux du silicium cristallin. Les cellules
amorphes sont utilisées partout où une alternative
économique est recherchée, ou, quand très peu
d'électricité est nécessaire (par exemple,
alimentation
des montres, calculatrices, luminaires de secours).
Elles sont également souvent utilisées là où un fort
échauffement des modules est à prévoir ;nécessite
donc plus de surface pour la même puissance
installée. Rendement 5 à 9%..
Pour ces trois matériaux
photovoltaïques, les coûts par
unité puissance sont identiques
mais les surfaces de capteur
nécessaires pour atteindre cette
unité de surface varient en
fonction du rendement.
Silicium cristallin (poly & mono)
présent 90% of World Market.
►Puissance maximum MPP/tension de sortie
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Caractéristiques et effets sur les PV
►Effet de l’éclairement sur le panneau solaire.
Current(A)
is Proportionel
to Lighting Power(w/m2)
Augmentation proportionnelle de la puissance avec l'ensoleillement.
# 0.4% loss per °c
►Temperature Effect, Photovoltaic panel.
►Le module photovoltaïque
Une cellule poly cristallin, intensité à puissance maximum 7.33A, tension à
puissance maximum 0.48V. Les cellules sont connectées entre elles par de fins
ruban métalliques (cuivre étamés), du contact face avant - au contact face arrière
+. La mise en série des cellules permet d'augmenter la puissance.
Exemple module photovoltaïque composé de 48 modules on obtient intensité
Mpp=7.33A, et tension = 23.2V.
Pour obtenir plus de tension, on assemble les cellules en série (pour obtenir une
tension nominale de 12-14 V) et on les encapsule entre deux couches de film
thermoplastique transparent.
1. Un cadre en aluminium permet la fixation.
2. Joint d'étanchéité
3. Film thermoplastiques (EVA éthylène / acétate / vinyle)
4. Un verre trempé en face avant protège les cellules pour les protéger
des agressions extérieures.
5. La face arrière est constituée d'un verre ou d'une feuille en tévelard.
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►HOTSPOT :La diode bypass, feuillage
Pour éviter le phénomène du point chaud, on utilise des diodes en
antiparallèle (diodes de "by-pass"), mais il n'est pas nécessaire d'en prévoir
une pour chaque cellule. En pratique, il suffit de prévoir une diode en
antiparallèle par groupe de 18 ou 36 cellules pour que la tension inverse
susceptible de se développer sur une diode "mauvaise" soit limitée à une
valeur acceptable. Ces diodes en nombre réduit jouent un rôle de
protection, mais ne permettent pas une utilisation correcte d'un
branchement comportant une "mauvaise" cellule.
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Illuminated by
Lightning Flash can
damage the Panel
► Lighting Flash Storm
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Dimensionnement d'un système connecté au réseau
Exemple d'applications (sans tenir compte des pertes) : Ea = Pc x Ira = 1 000 Wc (/ 1 k W/m² lumineux) x 1000 kWh/m² lumineux par an = 1 000 kWh électrique par an
Le panneau photovoltaïque est défini par sa surface et son rendement de conversion mais en général, c'est sa puissance crête, noté Pc(Wc). La puissance crête s'exprime en kilowatt crête (ou kWc), il s'agit de puissance électrique par un éclairement lumineux donc en kW électrique par kW/m² lumineux.
L'éclairement E est la puissance lumineuse reçue par unité de surface en kW/m², celle-ci varie de zéro (la nuit) à une valeur maximum de environ 1 kW/m² (à midi). L'irradiation est l'éclairement lumineux cumulé sur une durée comme l'année ou le jour. L'irradiation s'exprime en kWh/m², ce qui correspond à un certain nombre d'heures sous un éclairement de 1 kW/m². La puissance crête que délivre un module photovoltaïque est justement définie pour cet éclairement. Ce nombre d'heures sous une irradiance de 1 kW/m² multiplié par la puissance crête correspond à l'énergie électrique produite, d'où les formules suivantes :
L'énergie électrique Ea produite par an (en kWh/an) en fonction de l'irradiation annuelle Ira (en kWh/m².an) se calcule comme suit :
La puissance électrique Pel (en kW) que peut fournir un capteur photovoltaïque de puissance crête au nominal en fonction de l'irradiance Ir (en kW/m²) se calcule comme suit :
http://www.ines-solaire.com
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Un facteur de conversion doit être appliqué pour tenir compte de différentes pertes (convertisseur DC/AC, perte en puissance dans le module photovoltaïque du à l'élévation en température par exposition au rayonnement solaire). Un facteur de conversion, noté K, a pour valeur moyenne 0,75.
Le tableau donne pour différentes inclinaisons et différentes orientations l'irradiation solaire annuelle par mètre carré à Lille, Lyon et Nice :
ASSOCIATION LIBANAISE POUR LA MAITRISE DE L’ENERGIE et l’ENVIRONNEMENT
Source: GNESD Report on “Renewable Energy Technologies Contribution and Barriers to Poverty Alleviation in Jordan, Syria and Lebanon”
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Fixer les idées
Production électrique d’une installation PV, Tunisie La production annuelle moyenne d’un système photovoltaïque varie de 1 500 (dans le nord) à 1 800 kWh (au sud du pays) pour une puissance installée de 1 kW, selon l’emplacement géographique du bâtiment et les performances des équipements(source : ANME 2012).
Energie Solaire utilisation domestique
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Installations électriques photovoltaïques autonomes
En site isolé le champ photovoltaïque peut fournir directement l’énergie électrique nécessaire pour
faire fonctionner les récepteurs (éclairage et équipement domestique). Un système de régulation et
une batterie d’accumulateurs permettent de stocker l’énergie électrique en l’absence de soleil.
Fig. 7 : Système PV isolé (source: Tenesol)
Un onduleur est un dispositif électronique qui convertit le courant électrique continu(dc) en
courant alternatif (ac) avec la fréquence 50 Hz.
Panneaux Photovoltaïques
Régulateur/Onduleur(dc/ac)
Batteries de stockages
Le régulateur de charge a pour fonction principale de protéger la batterie contre les surcharges et
les décharges profondes. Il est un élément essentiel pour la durée de vie de la batterie.
La majorité des populations à l’écart des réseaux électriques vit dans des zones rurales, où l’implantation de tels réseaux est difficile, pour des
raisons d’accès ou de moyens. Les systèmes photovoltaïques constituent alors une option intéressante, ils donnent aux populations un accès à
l’électricité avec un coût, une maintenance et des difficultés de mise en œuvre réduits.
Les batteries sont utilisées pour stocker l’énergie électrique sous une forme chimique. Elles
restituent l’énergie électrique au besoin.
Pompage : système autonome
pour un carburant naturel
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Exemple d'application : On souhaite électrifier un site autonome situé près de Nice. Le module photovoltaïque sera orienté vers le sud avec une inclinaison de 60°. Le besoin en énergie électrique est de 4 kWh par jour (1 500 kWh/an). L'autonomie voulue est de 10 jours. Quelle doit être la puissance crête des modules photovoltaïques ? Pc = Ej / ( K x Irjmin ) = 4 / ( 0,6 x 2,84 ) = 2,35 kWc Prendre 2,4 kWc ou plus suivant la combinaison de modules PV choisis et la marge souhaitée. Quelle est la capacité nécessaire en batteries (en prenant Kb = 0,7) ? Qbat = Ej x J / kb = 4 x 10 / 0,7 = 57 kWh (50 batteries de 100 Ah x 12V = 60 kWh) Pour autant que la variabilité de l'ensoleillement soit celle d'un mois normal ! Comparaison du système autonome ci-dessus avec son équivalent relié au réseau et un système autonome avec stockage sur l'année . En considérant les mêmes conditions mais pour un système relié au réseau (sauf l'inclinaison qui sera de 30°), on souhaite produire la même quantité d'énergie sur l'année. Dans ce cas, la puissance en modules photovoltaïques devra être de 1,20 kWc (sans batterie puisse que le réseau fait office de "stockage ").
http://www.ines-solaire.com
Best solution (2012, France)is to be producer and totally delivery on GRID
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Fig. 10: Installation PV raccordée au réseau sans injection (« autoconsommation")
Ce type d’installation existe, par exemple en France et il y a des progrès notables pour
que ce soit prochainement le cas pour la Tunisie et le Maroc. Le propriétaire de
l’installation doit établir deux contrats pour être en mesure de vendre une partie de
l’électricité photovoltaïque produite à tarif bonifié:
•un contrat de raccordement au réseau public de distribution de l’électricité,
•un contrat d’achat de l’électricité par l’acheteur (EDF).
Deux compteurs d’énergie sont nécessaires: un compteur comptabilise l’énergie
achetée au fournisseur d’énergie (EDF…) et un autre compteur mesure l’énergie
renvoyée sur le réseau électrique lorsque la production dépasse la consommation.
Le compteur de vente qui enregistre le courant injecté est installé sur la partie de la
ligne appartenant au réseau de distribution publique.
Fig. 11: Installation PV raccordée au réseau avec injection des excédents de production
La tête de l’installation comprendra 2 disjoncteurs et 3 compteurs :
•un pour compter l’énergie d’origine photovoltaïque produite (comptage énergie produite par le
client),
•un pour compter l’énergie achetée au fournisseur et consommée par les récepteurs de
l’installation (comptage énergie fournie au client),
•et un pour que le fournisseur d’énergie s’assure que le client ne consomme pas de l’énergie sur la
ligne électrique de production (comptage de non- consommation).
Connexion au Réseau/ Link to Grid
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Fig. 12: From Local PhotoVoltaic To GRID
PV panels Régulateur/Onduleur(dc/ac)
Collect Data
Compteur Energie Consommée Consommateurs
Compteur Energie PV
injecte sur le réseau
Celui-ci doit avoir certaines caractéristiques comme suivre le point de transfert maximum de puissance (MPPT), avoir un rendement de conversion le plus élevé possible et un coût le plus bas possible.
Example PV, 100% on GRID
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système câblage Clic-O-Tec résistant UV (50 ml)
1 panneau chantier
Système 1 Thermo 300 pxi 19 900 euros(TTC)
15 Modules PV Sunset px 200/60 ,
constitue de 60 cellules de silicium cristallin délivrant une puissance crête de 200 watts,
dimension 1620x975 mm,
surface : 22.42 m2,
garantie performance a la production sur 25 ans a 80%, garantie 25 ans
1 Onduleur SunnyBoy 3000 HF
DC/AC converter
1 Sunpower Roof Système d’ intégration en aluminium Garantie de l’ étanchéité 20 ans
Counters
TVA 5,5 %
Branchement EDF 600 euros(TTC)
Location South Ouest
Typical Contract and result 2010
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First year 2010 = 3 562(kwh)*0,58 = 2 066 euros(HT)
10 years Investment
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Exemple of système PV 100% connection To Grid :
PV, power : 2,1 KW
Integrated Module
Surface : 15,9 m2
Location South Est
Source Schneider
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Electrical PV installation including all protections
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Surface en m2 200 300 400 500 700 1000 1500
Puissance en kWc 26 39 52 65 91 130 195
Prix générateur clé en main HT en € 133 900 197 837 259 826 319 911 430 221 602 550 877 500
Prix générateur clé en main HT en €/Wc 5,15 5,07 5 4,92 4,73 4,64 4,5
Exploitation à Rennes
Production annuelle estimée en kWh/an 24 596 36 894 49 192 61 490 86 086 122 980 184 470
Recettes annuelles estimées 14 801 22 201 29 602 37 002 51 803 74 004 111 007
Suivi et entretien annuel 1 300 1 950 2 600 3 250 4 550 6 500 9 750
Excédent brut d'exploitation 13 501 20 251 27 002 33 752 47 253 67 504 101 257
Temps de retour sur investissement Brut 9,92 9,77 9,62 9,48 9,1 8,93 8,67
Orientation South - Angle 30° - sans Hypothèses ombrage – Prix indicatifs
Project PV Ouest France, RENNES.
Large Surface : Hospital, Schools, Sport building ,,,,,
Large Public Installations, une estimation en 2011
Production PV(2011) :
2,2% of total production
Grid-connected cumulative capacity as at end of 2011 Power range Installation number Power (MW) 0 – 3 kW 215 768 (89,1 %) 570 (20,3 %) 3 kW – 9 kW 8 759 (3,6 %) 44 (1,6 %) 9 kW – 36 kW 10 087 (4,2 %) 250 (8,9 %) 36 kW – 100 kW 3 501 (1,4 %) 241 (8,6 %) 100 kW – 250 kW 3 593 (1,5 %) 616 (22,0 %) > 250 kW 587 (0,2 %) 1 081 (38,6 %) Total 242 295 (100 %) 2 802 (100 %)
Source: French observation and statistics office (SOeS).
Inauguration de la centrale de production d’électricité photovoltaïque en toiture du lycée Paul Guérin de Niort.
Le 11 juin 2010
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Elle a été mise en service : le 22 avril 2010 Les principales caractéristiques techniques de la centrale sont :
Puissance : 193,05 kWc Orientation : +33°/SUD Inclinaison : 21° Production estimée : 200 000 kWh/an 1170 panneaux monocristallins de 165 Wc Structure d’intégration PV-TEC 21 onduleurs SMA Superficie : 1560 m2 Convention d’Occupation Temporaire de 20 ans
74 tCO2 évitées par an (réf. Europe, source ADEME-RTE 2007)
Compte-tenu de l’intérêt général et régional de ce projet, les 3 initiateurs ont été rejoints par la Caisse d'Epargne Aquitaine Poitou-Charentes, le Crédit Mutuel de Loire Atlantique et du Centre Ouest.et le Crédit Mutuel Océan, Dexia Crédit Local, le pôle Eco-Industries de Poitou-Charentes, et la société Poitou-Charentes Innovation qui participent au capital de la société coopérative.
2. La centrale du lycée Paul Guérin La centrale photovoltaïque du lycée Paul Guérin, dotée de 1560 m² de panneaux solaires monocristallins pour une puissance installée de 193 kWc, est la première unité de production mise en service par Poitou-Charentes Energies Renouvelables.
1. La SCIC PCER La Société Coopérative d'Intérêt Collectif Poitou-Charentes Energies Renouvelables a été créée en avril 2008 à l'initiative de la Région Poitou-Charentes, EDF et la Caisse des Dépôts et Consignations.
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Chaufferie bois avec toiture solaire - Gussing
Toiture solaire de la coopérative agricole
Photovoltaic need a large spaces
Source : www.solener.com/
La centrale est composée de 3140 panneaux solaires (5 300 m²). Elle produira 800 000 kWh/an ; ce qui évitera le rejet de 600 tonnes de CO2 par an ; ce qui correspond à la consommation annuelle moyenne de 266 foyers . + 20 capteurs thermiques, Ils auront la capacité de chauffer 3000 l d’eau qui serviront pour le nettoyage des cuves à lait.
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Element and steps for implementation
Delivery PV panel
Materiel used for connection, converter DC/AC and protection
Converter DC/AC(50 hz)
Point de puissance maximum (PPM ou MPP en anglais - "maximum peak power") : Pour un éclairement donné, c'est le régime de fonctionnement pour lequel un module PV ou une série de modules fournit le maximum de puissance (point sur la caractéristique U-I). Les onduleurs disposent d'un dispositif de suivi de ce point (MPP tracker en anglais) pour maximiser la quantité d'énergie produite.
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Production : Total Surface : 20 m2, Maximum Power : 2 000 Wc Consummation : Heating, CVC, Cooking, Refrigerator, etc…. Production : Kwh / month.
Month(2007) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 totaux Consummation(kwh) 178 138 138 104 117 99 33 33 104 102 129 160 1335
Production(kwh) 56 105 139 272 218 171 210 210 155 106 84 76 1802
Month(2008) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 totaux Consummation(kwh) 142 132 125 76 89 99 13 13 102 117 130 200 1248
Production(kwh) 62 150 141 222 264 211 195 195 192 150 45 59 1886
Month(2009) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 totaux Consummation(kwh) 184 135 117 96 90 85 15 14 94 82 125 162 1199
Production(kwh) 83 70 202 207 227 252 239 239 193 105 74 63 1954
Month(2010) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 totaux Consummation(kwh) 178 137 128 74 98 85 23 22 114 105 118 148 1230
Production(kwh) 50 69 184 249 221 243 207 207 172 130 51 38 1821
Month(2011) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 totaux Consummation(kwh) 147 137 128 89 101 98 40 39 114 103 138 172 1306
Production(kwh) 57 57 193 252 250 213 188 189 186 146 70 59 1860
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Cout et répartition du cout d’un Module photovoltaïque.
Cost of different Element of PV Module.
L'énergie solaire bénéficie actuellement d'une
politique environnementale extrêmement
volontariste. En France EDF s'engage à acheter aux
producteurs le KWh photovoltaïque bien au-delà des
tarifs appliqués. De plus, les régions subventionnent
à plus de 40%, l'intégration de système solaire dans
le bâtiment.
System prices The turnkey price of building integrated rooftop systems was around 3,9 EUR/W by end of 2011 compared with 5,9 EUR/W 12 months ago (source SER), a 35 % decrease. Large roof of commercial/industrial buildings between 250 kW and 500 kW were 53 % less expensive at 2,6 EUR/W and turnkey prices of ground-mounted centralised systems were around 2,0 EUR/W (56 % decrease during the year). Reduction is principally due to price reduction of modules and, to a lesser extent, other components such as inverters. During 2011, the drop in the price of photovoltaic modules and systems induced a significant increase in the internal profitability rate of the projects and led to a rapid expansion in medium- and high-power systems.
2012-05-30 Photovoltaics in France, National Survey Report 2011, ADEME
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The United States has fallen to third place last year -- from second in 2009 -- for its investments in clean energy sources such as solar and wind. reports the Pew Charitable Trusts.
World Investment on Renewable Energy 2010
Taux actuel de pénétration du marché
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La tendance mondiale obéit à un contexte favorable au développement des énergies renouvelables:
•Technologies en développement continu, tendant à réduire les coûts d’investissement et d’exploitation et à produire des kWh compétitifs;
•Incertitudes et forte volatilité des combustibles fossiles;
•Sensibilité à l’environnement et lutte contre le réchauffement climatique;
•Un marché à fort potentiel pour: l’éolien, le solaire thermique et le photovoltaïque;
•Plus de 60 Milliards $ US investis en 2007 dans des projets ER dans le monde;
•Un marché des émissions CO2 d’environ 233 milliards $ à l’horizon 2050 (contre 60 en 2007).
D’une manière concrète, ce sont quelques 6,1 GWc de modules photovoltaïques qui ont été installés dans le monde en 2009, portant le parc à
environ 21 GWc. D'après l'EPIA (Association européenne de l'industrie photovoltaïque), les prévisions du marché mondial annuel pour 2010 se
situent entre 8,1 et 12,7 GWc selon que l'on envisage un scénario de croissance modérée ou une politique volontaire de développement. Le
marché cumulé serait compris entre 29 et 33,6 GWc.
Fig.13 : Capacité PV installé mondial
Les prospectives de l'EPIA à 2014 visent un marché annuel
compris entre 7,6 et 13,4 GWc, pour un marché cumulé allant de
46,7 à 66,1 GWc.
En France, la croissance de ce marché qui a enregistré un taux
supérieur à 200% en 2007 et 2008, a encore atteint 140% en 2009.
En 2008, ce sont 105 MWc qui ont été installés en France, dont 75
en métropole et 30 dans les DOM-TOM, pour une puissance totale
du parc de 175 MWc, 250 MWc supplémentaires ont été installés
en 2009.
Le parc cumulé installé atteint donc 430 MWc. Cependant, compte
tenu des délais de raccordement, le parc total raccordé se situe à
268 MWc fin 2009, soit une production annuelle de 290 GWh.
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Photovoltaïc Market(France 2011) Market Historically, French photovoltaic market was a market oriented photovoltaic applications in isolated sites. It was from 1999 through the involvement of the French players of photovoltaic's and ADEME in the European project HIP HIP French market shifted towards the applications known as "connected network". Applications of type "not connected to the network", in 2004, which represented 50% of the market and which have largely contributed to the development of knowledge do study and national engineering, are now quite marginal.
The photovoltaic market connected to the France network is growing rapidly since 2006 with the establishment of the new
rates for the purchase of electricity. The progress of the Park in 2010 and 2011 marked an advance the objectives of the
Grenelle environment defined end of 2007 (1 100 MW installed end 2012 and 5 400 MW in 2020). Originally oriented
towards the electrification of isolated sites, photovoltaic electricity market corresponds today to a plurality of applications
connected to the network, ranging from small-size facilities integrated residential roofing installations of average power on
roofs of warehouses, large surfaces, agricultural sheds, or plants to the ground.
To avoid the bargain and effects following productivity gains and
lower costs of the modules on the market, the Government
undertook in 2011 to a revision of the photovoltaic electricity
purchase prices and the establishment of tenders for systems
of more than 100 kW to adapt support to the intensive development of
the Park.
Rôle de l’EXPERT en installations photovoltaïques dans les bâtiments.
Maîtrisez tous les aspects de la mise en œuvre technique et du suivi des systèmes
photovoltaïques
- Comparer la solution photovoltaïque aux solutions classiques
- Analyser la faisabilité technique de l'opération, surtout génie civile
- S'assurer de l'adéquation à l'usage envisagé
- Suivre la méthodologie et les étapes du montage du projet
- Connaître les acteurs institutionnels, techniques et financiers du secteur
- Connaître la réglementation en vigueur
- Pré-dimensionner le système et identifier les composants
- Suivre la mise en œuvre et le fonctionnement du générateur sur site
- Estimer les besoins en entretien, maintenance et pièces d'usure
- Effectuer le suivi, l'évaluation et la promotion de l'opération
Objectifs :
Savoir concevoir, installer et entretenir des projets photovoltaïques
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Il permet de stocker de grande quantité
d'énergie électrique par l'intermédiaire de
l'énergie potentielle de l'eau. Une centrale
hydroélectrique est utilisée pour transférer
l'eau entre deux bassins situés à des altitudes
différentes. Lorsque le réseau fournit un
surplus d'électricité, l'eau du bassin inférieur
est pompée dans le bassin supérieur. Sous
l'effet de la pesanteur, cette masse d'eau
représente une future capacité de production
électrique. Lors d’un déficit de production
électrique, la circulation de l'eau est
inversée : la pompe devient turbine et restitue
l'énergie accumulée. Avec un rendement
pouvant atteindre plus de 90%, il s’agit de la
solution la plus employée pour stocker
l’énergie des centrales électriques.
Sous forme d’énergie mécanique
Stockage de l'énergie
• Énergie mécanique potentielle: Stockage hydraulique
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Le stockage de l’énergie dans les batteries électrochimiques est la technique
la plus répandue pour les petites quantités d’énergie électrique. En fonction
du type de batterie (plomb-acide, lithium-ion, nickel-métal hydrure, etc.),
différentes réactions chimiques sont provoquées à partir de l’électricité : il
s’agit de la phase de charge de la batterie. Selon la demande, les réactions
chimiques inversées produisent ensuite de l’électricité et déchargent le
système.
De puissance relativement faible, elles présentent néanmoins une grande
capacité de stockage pour des durées de décharge élevées (jusqu'à plusieurs
heures) avec un taux de rendement de 70 à 80%. Ces dispositifs peuvent
également avoir des fonctions de secours lorsque le réseau électrique est
défaillant ou dans le cas d’une production d’électricité issue des énergies
renouvelables, avec des valeurs d’énergie stockée de quelques Wh jusqu’à 40
MWh. L’inconvénient majeur est lié à leur durée de vie, limitée par les
dégradations chimiques des réactions(3)
Sous forme d’énergie électrochimique
Type Densité massique en Wh/kg
Densité volumique en Wh/l
Tension d'un élément
Puissance en pointe (massique) en W/kg
Durée de vie (nombre de recharges)
Autodécharge par mois
Plomb/acide 30-50 75-120 2,25 700 400-800 5%
Ni-Cd 45 - 80 80 - 150 1,2 V ? 1 500 - 2 000 > 20 %
Ni-MH 60 - 110 220 - 330 1,2 V 900 800 - 1 000 > 30 %
Li-PO4 (lithium phosphate)
120 - 140 190 - 220 3,2 V 800 2 000 5 %
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L'énergie peut être stockée sous forme
d'énergie cinétique dans un « volant d’inertie »,
dispositif en forme de roue tournant autour de son
axe central. Une machine électrique lui fournit
l’énergie cinétique (fonctionnement moteur) et la
récupère selon les besoins (fonctionnement
générateur), entraînant une baisse de la vitesse de
rotation du volant d'inertie. Ce système permet de
restituer environ 80% de l’énergie accumulée mais
pour un temps de stockage limité. En pratique, le
volant d’inertie est utilisé pour un lissage à très
court terme de la fourniture d’énergie au sein
d’appareils de production.
•Énergie mécanique cinétique
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Les systèmes de stockage par pompage hydraulique représentent en 2011 une capacité de près de 100 GW dans le monde(5).
Environ 80 GW s’y ajouteront d’ici 2014. Aujourd’hui, ces systèmes constituent la grande majorité des capacités totales de
stockage d’électricité mais les moyens de stockage se diversifient, notamment avec la construction de batteries
électrochimiques de grande capacité.
40 GW de puissance installée sont prévus d’ici 2030 (principalement au Japon et aux USA).
Les batteries électrochimiques semblent alors l’option la plus prometteuse pour un stockage fixe ou mobile. Une utilisation à
la hausse des batteries lithium-ion est notamment prévue d’ici 2013, avec un passage de 1 343 MWh à 12 525 MWh installés.
(1) "PG&E teste le stockage de l'énergie par air comprimé", Enerzine, 28 août 2009
(2) "Energie renouvelable : bientôt le stockage par air comprimé ?", L'expansion.com, 15 janvier 2010
(3) Thèse sur le système inertiel de stockage d'énergie associé à des générateurs éoliens, Gabriel-Octavian Cimuca
(4) "10 questions à Jean Dhers sur le stockage de l'énergie électrique", Académie des technologies, décembre 2006
(5) « Les systèmes de stockage d’énergie », Feuille de route stratégique, ADEME, avril 2011
« Le stockage de l’énergie, enjeux et solutions techniques », ENEA-Consulting, Facts & Figures, janvier 2011
Perspectives
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Filières des contrats Durée Tarifs
Énergie éolienne 15 ans (terrestre) • Métropole : 8,2 c€/kWh pendant 10 ans, puis entre 2,8 et 8,2 c€/kWh pendant 5 ans selon les sites. • DOM, Saint-Pierre-et-Miquelon et Mayotte : 11 c€/kWh.
20 ans (offshore) 13 c€/kWh pendant 10 ans, puis entre 3 et 13 c€/kWh pendant 10 ans selon les sites.
Énergie photovoltaïque 20 ans Tarifs d'achat en vigueur du 1er juillet au 30 septembre 2012 (réactualisation trimestrielle) Intégration au bâti sur un bâtiment à usage principale : • D’habitation (résidentiel) : Puissance entre 0 à 9 kWc (incl.) : 35,39 c€/kWh Puissance entre 9 kWc (excl.) et 36 kWc (incl.) : 30,96 c€/kWh Puissance supérieure à 36 kWc : 10,51 c€/kWh • D’enseignement ou de santé : Puissance entre 0 et 36 kWc (incl.) : 24,64 c€/kWh Puissance supérieure à 36 kWc : 10,79 c€/kWh • Autre qu’habitation, enseignement ou santé : Puissance entre 0 à 9 kWc (incl.) : 21,36 c€/kWh Puissance supérieure à 9 kWc : 10,51 c€/kWh Intégration simplifiée au bâti (tout usage) • Puissance entre 0 et 36 kWc (incl.) : 18,42 c€/kWh • Puissance entre 36 kWc (excl.) et 100 kWc (incl.) : 17,50 c€/kWh • Puissance supérieure à 100 kWc : 10,51 c€/kWh Installations ne rentrant pas dans les catégories ci-dessus Puissance entre 0 et 12 MWc (incl.) : 10,51 c€/kWh
Géothermie 15 ans • Métropole : 20 c€/kWh + prime à l’efficacité énergétique comprise entre 0 et 8 c€/kWh. • DOM et Saint-Pierre-et-Miquelon : 13 c€/kWh + prime à l’efficacité énergétique comprise entre 0 et 3 c€/kWh.
Hydraulique 20 ans (lacs et cours d’eau)
6,07 c€/kWh + prime comprise entre 0,5 et 2,5 c€/kWh pour les petites installations + prime comprise entre 0 et 1,68 c€/kWh en hiver selon la régularité de la production.
20 ans (des mers)
15 c€/kWh
Prices France 2012
Certification des composants, qualification installateurs et
labellisation installation
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Certifications des composants, label de qualité de l’industrie photovoltaïque : AQPV Il s’agit là d’un travail de spécialistes, les pays en développement n’ont pas encore atteint ce niveau de technologie. Par contre, en France par
exemple seuls les modules répondant aux normes internationales EN 61215 ou NF EN 61646 ,associe a un label de qualité AQPV, ouvrent droit
au crédit d’impôt. Aujourd’hui, la plupart des modules photovoltaïques répondent à ces normes qui sont indiquées sur les documentations
techniques ou plaquettes des fabricants.
En supplément, un Avis Technique a été formulé par les experts du CSTB (Centre Technique et Scientifique du Bâtiment) afin de tester et de
jalonner les caractéristiques et aptitudes des différentes solutions. Cette démarche volontaire permet aux industriels qui le souhaitent d’évaluer
techniquement la durabilité et la faisabilité de leurs procédés.
Labellisation des installateurs Toujours en France et d’une manière générale en Europe, les professionnels ont mis en place une labellisation concernant la pose et le
raccordement des installations photovoltaïques. C’est une démarche volontaire des entreprises qui s’engagent à respecter une charte de qualité.
Les entreprises doivent alors suivre une formation couronnée par un test qui ouvre droit à la labellisation si les résultats sont concluants.
Les labellisations sécurisent ainsi la qualité des produits et de leur mise en œuvre (notamment l’étanchéité de la toiture). Ces labels peuvent
conditionner l’obtention éventuelle d’une subvention du Conseil Régional.
Fort de son expérience et de la qualification de ses techniciens, l’agence pour le développement des énergies renouvelables et de l’efficacité
énergétique (ex.CDER) s’efforce d’améliorer les guides d’utilisation de cette technologie solaire et de mettre en place avec l’ensemble des
intervenants de nouveaux instruments pour cadrer la labellisation des équipements de ce secteur.
Sur un marché en plein essor, on observe une multiplication d’acteurs et de produits. Fort heureusement qu’il existe des points de repère clairs
avec les certifications de qualité qui sont d’usage dans les pays avancés et commencent à faire leur apparition dans les pays en émergence
économique.
En France, par exemple, il y a des certifications des composants et une labellisation d’installations. Les pays du Maghreb sont en cours de suivre
le même exemple avec une certaine avancée de la Tunisie.
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France does not develop its own photovoltaic standards but adopts those prepared either by the international organisation IEC or by the European organisation CENELEC. French AFNOR is responsible for the mandatory translation of these standards into French. For example, a well-known standard such as IEC 61215 for photovoltaic modules has been transposed to the French version standard NF EN 61215. Bidding documents may refer to either IEC or NF EN standards. The UTE French photovoltaic commission UF82 is the national equivalent of committees IEC/TC82 and CENELEC/TC82. This Commission, with its 25 experts, takes part in writing comments and voting on draft standards. International standards translated into French and published in 2011 were the following: NF EN 62509, NF EN 62253, NF EN 60904-5 Ed. 2.0, NF EN 62548 Ed. 1.0, NF EN 62116 Ed.1.0, NF EN 61683 Ed. 1.0 and NF EN 50548. Note that technical specifications (TS) do not have to be translated into French. Nevertheless, considering the importance of the series IEC TS 62257 Recommendations for small renewable energy and hybrid systems for rural electrification, Part 1 "General introduction to rural electrification" is being translated.
4.5 Quality policy, standards and directives 4.5.1 Photovoltaic standards
All electricity production installations of power less than 250 kVA and external electrical installations connected to the public grid require a certificate signed by the Consuel (French committee for the safety of electricity users), testifying that they comply with security recommendations. A survey conducted on small residential photovoltaic installations in 2010 showed that 15 % of the installations presented a significant risk. To increase the checks carried out by the installers themselves, since September 2011 the certificate of conformity requests must be accompanied by a new technical file (SC 134-2 or SC 132-3). Since 1 January 2011, low-voltage photovoltaic systems must refer to the recommendations of the UTE C 15-712-1 practical guide "Photovoltaic systems connected to the public electricity grid". This document replaces UTE C 15-712 and complements the general standard NF C 15-100 concerning low-voltage electrical systems.
4.5.2 Certificate of conformity
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CERTISOLIS TC, a subsidiary of LNE and the CSTB, is the photovoltaic product performance testing and certification laboratory. The CERTISOLIS MODULES PHOTOVOLTAÏQUES label affixed on the modules tested is a guarantee of their compliance with applicable standards and the quality of their design and manufacture. The quality label QualiPV certifies that the installers have received training and apply a quality charter (3 600 installers in 2011). The QualiPV Élec label is for electricians and the QualiPV Bât label is for roofers. Since 2011, these quality labels have obtained the official mention "Reconnu Grenelle environnement" ( recognized by Grenelle Environment) allocated by the State and the ADEME. The aim of the ADEME is to provide guidance to private consumers to help them identify the various quality labels applicable to companies and products. Jointly with the Ministry of Sustainable Development and its partners (FFB, CAPEB, Qualibat, Qualit’ENR, Qualifelec), a commitment charter signed in November 2011 defines the requirements to be respected. The qualifications or quality labels concerned will therefore bear the mention "Reconnu Grenelle environnement" ( recognized by Grenelle Environment). Consumers will therefore find it easier to identify companies offering the professionalism required to perform work on energy savings and renewable energies.
4.5.4 Qualification and quality label
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Gestion et valorisation des systèmes en fin de vie : Recycling
Un système photovoltaïque est principalement constitué de modules et d’onduleurs. Le reste étant des composants et raccords électriques classiques, dont le recyclage n’est pas spécifique à la filière photovoltaïque.
La législation européenne en matière de gestion des déchets s’appuie essentiellement sur la directive cadre sur les déchets 2008/98/CE, la directive 2011/65/CE relative aux exigences d’éco-conception des produits liés à l’énergie, la directive 2002/95/CE dite RoHS limitant l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques, et la directive 2002/96/CE dite DEEE (ou D3E) relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques. Depuis 2005, les fabricants d’onduleurs doivent, dans le respect de la directive des D3E réaliser à leurs frais la collecte et le recyclage de leurs produits. Suite à la révision en 2012 de cette directive, les fabricants des panneaux photovoltaïques vont devoir respecter les obligations de collecte et de recyclage des panneaux, à leur charge. Pour en savoir plus sur les conséquences, les objectifs et les délais d’application de ces obligations, vous pouvez consulter la note téléchargeable. Les règlements européens n°1013/2006 et n°1014/2007 concernent quant à eux le transfert de déchets.
Contexte réglementaire
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Panneaux photovoltaïques repris ©CERES
Depuis 2007, des fabricants européens de panneaux photovoltaïques se sont regroupés autour de l’association PV Cycle pour organiser la collecte et le recyclage : les producteurs photovoltaïques peuvent ainsi déposer gratuitement les panneaux(uniquement si fabriqués par les fabricants membres de PV Cycle) dans les points de collecte de PV Cycle.
Après séparation mécanique des câbles, boîtes de jonction et cadres métalliques, le recyclage des modules à base de silicium cristallin peut suivre deux voies. Celle du traitement thermique va permettre d’éliminer le polymère encapsulant en le brûlant et de séparer ainsi les différents éléments du module photovoltaïque (cellules, verre et métaux : aluminium, cuivre et argent). Celle du traitement chimique consiste à broyer l’ensemble du module puis à extraire des matériaux secondaires par fractions, selon différentes méthodes.
Recyclage des modules photovoltaïques à base de silicium cristallin Collect PV
Select silicium
Recycling Silicium
On peut noter que dans le cadre de l’appel d’offres photovoltaïque au-delà de 250 kWc, il est demandé au candidat-exploitant de constituer une garantie financière de démantèlement, émise au profit de l’Etat, d’un montant de 30 000 €/MW. Cette obligation vise aussi bien les opérations de démantèlement que de remise en état du site et de recyclage des modules photovoltaïques.
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3) Typical metering arrangements and tariff structures for electricity customers The electricity bill paid by the consumer is the sum of: a) cost of producing electricity (40 %), b) costs of delivering electricity through transmission and distribution (calculated by CRE, 33 %,), c) local taxes (TLE, 7 %), and routing (CTA, 2 %), d) public electricity service contribution (CSPE, 4 % ) and e) VAT (14 %). The regulated tariffs (TRV) are proposed to CRE by ministry of Energy. The TRV offer different categories, tariff options or versions. Category (price Blue, Yellow or Green) depends on the subscribed power. Residential customers choose a contract power (from 3 to 36 kVA) and an option. The tariff option allows consumers to optimize their electricity bills based on its ability to shift some consumption away from peak hours. In consideration for this virtuous behavior, the consumer benefits from lower bills adapted to this behavior. Option ‘base’, option ‘off peak-peak hours’ and options ‘EJP’ and ‘Tempo’.
This informative annex gives the reader some background about the French national environment in which photovoltaic's is deployed. The readers should do their own research if they require data that are more detailed.
ANNEX A COUNTRY INFORMATION
1) retail electricity prices : Average price for consumer 0,129 EUR/kWh (VAT included), industry 0,081 EUR/kWh.
2) typical household electricity consumption 3 000 kWh (not including heating) per year. NOTE - In France, the building sector represents an energy consumption of 70 Mtep, or 42 % of final consumption and nearly 25 % of CO₂. The average annual consumption of primary energy in the building sector is close to 400 kWh/m² per year. To meet its commitments "Factor 4" and as part of the Grenelle Environment, Parliament has set two objectives for this sector: • 2012 (RT 2012, BBC) new buildings meet the standards Effinergie low consumption, that is to say they should not consume more than 50 kWh/m² of primary energy per year. • from 2020 (RT 2020, BEPOS) new buildings, said BEPOS, must be "positive energy" that is to say they will produce more energy than they consume. These two objectives can be achieved with the use of renewable energy especially solar building integrated which will play a major role.
4) typical household income Paying income tax: 31 898 EUR per year; not paying income tax: 8 946 EUR per year; all households: 21 504 EUR per year (source: france-inflation.com) 5) typical mortgage interest rate Fixed mortgage rate by end 2011: loan for 10 years: 3,4 % to 4,3 %, loan for 20 years: 3,9 % to 4,8%. 6) voltage (household, typical electricity distribution network) 230 V, 50 Hz
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7) electricity industry structure and ownership The electricity market in France is organized around four major areas: a) production: three main players, EDF, Endesa France and CNR. They provide more than 95 % of electricity production in France, 90 % being provided by EDF mainly nuclear (85 % of EDF's output is nuclear). This segment of the electric sector is fully open to compétition; b) transportation: RTE is the public organisation in charge of transport infrastructure (management, construction, maintenance); c) distribution: actors are EDF and local distribution companies (ELD). The Energy Regulation Commission (CRE) regulates both the transportation and distribution; d) marketing: financial activities such brokerage and trading on the OTC market or on the power exchange (Powernext). 8) Price of diesel fuel: 1,40 EUR per liter (motor vehicles).
9) Typical values of kWh/kW for PV systems in parts of France A PV system delivers an average electrical energy of 800 to 1 000 kWh/kW in Alsace Region, 1 200 to 1 400 kWh/kW in Provence – Alpes – Côte d’Azur Region and an average of 1 450 kWh/kW per year in Overseas départements (DOM).
ANNEX A COUNTRY INFORMATION, next
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Références
Alain Ricaud. Photopiles solaires. De la physique de la conversion photovoltaïque aux filières,
matériaux et procédés. Presses polytechniques et universitaires romandes. EPFL-Centre Midi
CH-1015 Lausanne.
B. Flèche - D. Delagnes Energie solaire photovoltaique.doc.
Christian Vauge. Le choix solaire : une énergie qui entre dans la vie quotidienne. 1974.
ISBN 2-7107-0140-5.
Henri Jupin, Photosynthèse1999.
Jacques Vernier. Les énergies renouvelables. Collection Que sais-je?
Jean-Paul Braun, Benjamin Farraggi et Anne Labouret. Les cellules solaires. ETSF (Editions
techniques et scientifiques françaises ; société Solems, 3, rue Léon Blum, ZI les Glaises, 91124
Palaiseau Cedex.).
P.K. Edwards (traduit par L. Marlot). Capteurs solaires Paris 1979 (édition SCM), ISBN 2-
901133-17-7.
Siemens. La conversion photovoltaïque. Entrée dans l'univers de l'énergie solaire. Siemens Solar
GmbH.München.
STI ELT Production d’énergie électrique: Energie solaire photovoltaïque/Energie solaire
photovoltaique.doc / B. Flèche - D. Delagnes / juin 07.
R.Tavernier, C.Lizeaux. Sciences de la Vie et de la Terre 2nd. 1993. 320p. Bordas.
Notes internes CDER et Ministère de l’Energie, des Mines, de l’Eau et de l’Environnement du
Maroc.
Websites
•www.mem.org.ma
•www.greenstore.ma
www.one.org.ma
www.cder.org.ma
www.riaed.netwww.bdpv.fr
•www.photovoltaique.info
•www.hespul.org
•www.ademe.fr
•www.edf.fr
•www.omd.tribords.com
•www.iea.org
•www.fr.wikipedia.org
•www.solarsud.com
Producteurs /Fabricants
S2S Onduleur Solaire
Greenstore
Solar energy solutions
Batienergy
Eko.fil
BP Solar
CLIPSOL
CONERGY
AEXIS Energie
PHOTOWATT
TENESOL
TRYBASOLAR
Intervenants professionnels
Ce sont des organisations institutionnelles qui pourraient être impliquées d’une manière ou d’une
autre dans le développement, l’utilisation ou la promotion de la technologie solaire. Il est cité
particulièrement :
•Le Ministère de l’Energie et des Mines, de l’Eau et de l’Environnement
•L’Office National de l'Electricité ONE
•L’Agence pour le Développement des Energies Renouvelables et de l’Efficacité Energétique
(ex. CDER)
•L’Association Marocaine de l’Industrie Solaire
•Le Laboratoire Public d’Etudes et d’Essais NAREVA Holding
•Direction des Régies et des Services Concédés
•AMENDIS Tanger et Tétouan
•LYDEC Casablanca
•REDAL Rabat
•RADEEC Settat
•RADEEF Fès
•RADEEJ El Jadida
•RADEEL Larache
•RADEEM Meknes
•RADEEMA Marrakech
•RADEEN Nador
•RADEEO Oujda
•RADEES Safi
•RADEET Beni-Mellal
•RADEETA Taza
•RAK Kénitra
•RAMSA Agadir
Futures
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HyperSolar Magnifies Solar Energy HyperSolar intends to produce a thin, flat, clear solar concentrator, that could boost the amount of sunlight reaching solar cells by up to 400 percent
concentrate the power of the sun is based on four primary innovations: ● Micro-concentrators -- A matrix of small, highly efficient solar concentrators collect sunlight from a wide range of angles, eliminating the need for tracking mechanisms ● Photonics light routing -- A solid-state photonics network underneath the micro-concentrators transports light from collection points at the top to the concentrated output points at the bottom ● Photonics light separation -- The photonics network separates collected sunlight into different spectrum ranges, which can be routed to different types of solar cells ● Photonics thermal management -- The heat from unused portions of the solar spectrum is filtered out, thus avoiding overheating, which can degrade solar cell performance
Green House 2020
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Isolation
Power : photovoltaic Panels
All new construction should be positive energy from 2020
http://www.concept-mfc-2020.fr/
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Realist :Train using Photovoltaic for heating, lighting and all fees need
Future : High way using PV
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Acheteur : L'acheteur est l'organisme soumis à l'obligation d'acheter l'énergie photovoltaïque produite sur le territoire national. Seul EDF et les Entreprises Locales de Distribution (régies locales) sont soumises à l'obligation d'achat. Angle d’incidence : L'angle d'incidence est l'angle entre le rayon lumineux qui arrive sur une surface (panneaux pv, par exemple) et la perpendiculaire à cette surface. L'angle d'incidence détermine le rayonnement direct reçu par cette surface. ARD : Agence Réseau de Distribution. Ce sont les délégations régionales d’ERDF Bilan énergétique : Le Bilan Énergétique étudie tous les postes de consommation et de production d'énergie d'un lieu, bâtiment, famille, organisme... Le Bilan sert souvent à optimiser et réduire la consommation afin de faire des économies d'énergie Cellule photovoltaïque : Composant électronique semi-conducteur permettant de générer un courant électrique lors de son exposition à la lumière. CRE : La CRE (Commission de Régulation de l'Energie) est une autorité administrative indépendante chargée de veiller au bon fonctionnement des marchés de l'électricité et du gaz en France. [http://www.cre.fr/->http://www.cre.fr/] Concentration (concentrateur) : Méthode par laquel le rayonnement solaire est concentré afin de multiplier l'intensité de l'énergie solaire en un point spécifique. Plusieurs technologies différentes (utilisation de miroirs, de lentilles...) permettent ainsi d'obtenir des intensités équivalentes à des dizaines voir centaines de soleils . CRAE : Contrat de raccordement, d’accès et d’exploitation; pour les raccordements inférieurs à 36kVA. Contrat qui gère la relation contractuelle entre le producteur photovoltaïque et le gestionnaire du réseau de distribution pour les raccordements inférieurs à 36kVA. Le CRAE est délivré par ERDF (ou une Entreprise Locale de Distribution, ELD). Contrat d’achat : Contrat qui gère la relation contractuelle entre le producteur photovoltaïque et l'acheteur. Le contrat d’achat est délivré par EDF AOA (Agence Obligation d'Achat) ou une Entreprise Locale de Distribution (ELD). Couloirs écologiques : Aide au maintien de la biodiversité par l'intermédiaire de zones de passage permettant la migration et la circulation d'espèces (faune et flore) d'un endroit vers un autre et d'une population vers une autre. Courant alternatif : ou AC (alternative courant en Anglais). C'est un courant périodique représenté par une sinusoïdale et dont le sens change régulièrement. Il est caractérisé par sa fréquence exprimée en hertz (Hz) Courant continu : Courant électrique dû au mouvement de charges électriques qui circulent toujours dans une même direction Crédit d’impôt : mesure fiscale permettant à une personne physique résidant dans son habitation principale, imposable ou non, d’obtenir une réduction (ou crédit, le cas échéant) d’impôt sur le revenu. Le matériel ouvrant droit doit répondre à des critères précis. CSPE : Contribution au Service Public de l'électricité CSTB : Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment est un organisme public dont le rôle est d'améliorer la qualité des constructions et leur environnement à travers l'expertise sur des produits, composants ou procédés. L’ "avis technique" et le "pass'innovation" sont formulés par cet organisme.
Lexique
DGEC : Direction Générale de l'Énergie et du Climat (ex-DIDEME (DIrection de la DEmande et des Marchés Énergétiques)). La DGEC définit et met en œuvre la politique française relative à l’énergie, aux matières premières énergétiques ainsi qu’à la lutte contre le changement climatique et la pollution atmosphérique. DLF : Direction de la Législation Fiscale. La DLF fournit au gouvernement les éléments lui permettant de déterminer et de mettre en œuvre sa politique fiscale. Elle conçoit et élabore les dispositions législatives et règlementaires à caractère fiscal, ainsi que leurs mesures d'application. DREAL : Direction Régionale de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement (anciennement DRIRE (Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement)) EDF AOA : EDF Agence Obligation d’Achat ELD : Les Entreprises Locales de Distribution sont des entreprises créées par les collectivités locales pour exploiter les réseaux de distribution.
http://www.photovoltaique.info
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ELD : Les Entreprises Locales de Distribution sont des entreprises créées par les collectivités locales pour exploiter les réseaux de distribution. Énergie finale : Énergie disponible livrée à l'utilisateur souvent après avoir subi plusieurs transformations (stockage, transport,etc...). Lors du processus de transformation, une certaine quantité d'énergie aura été perdue (ex: perte en ligne etc...) Énergie primaire : Énergie disponible à l'état brut d'un combustible, avant toute transformation (exemple: pétrole brut, bois, gaz naturel...) ERDF : Electricité Réseau de Distribution France est l'entreprise qui exploite près de 95% du réseau de distribution français. ERDF est une filiale à 100% d’EDF. Irradiation solaire : Quantité d'énergie du soleil reçue par une surface donnée, exprimée couramment en kWh/m2. Cette énergie arrive à la surface de la Terre par trois types de rayonnements: diffus, directe et albédo. Le gestionnaire de réseau de distribution d’électricité : Organisme qui exploite le réseau électrique de distribution. Pour approximativement 95% des clients, c'est ERDF. Pour les 5% restants, ce sont les Entreprises Locales de Distribution qui assument ce rôle (ex : GEG, Electricité de strasbourg, Sorégies etc…) Maître d’oeuvre : Personne physique ou morale (Bureau d'études, cabinet d'architecte...) permettant le bon déroulement et l'aboutissement d'un chantier. Maître d’ouvrage : Personne physique ou morale pour laquelle sont réalisés des travaux. C'est aussi la personne qui finance les travaux (en partenariat ou non d'un organisme de financement, banque, société de crédit...) permettant la réalisation du chantier. Moteur stirling : C'est un moteur à combustion externe qui fonctionne par l'intermédiaire du chauffage, d'un gaz, d'une détente, d'un refroidissement puis d'une compression. Point de puissance maximum (PPM ou MPP en anglais - "maximum peak power") : Pour un éclairement donné, c'est le régime de fonctionnement pour lequel un module PV ou une série de modules fournit le maximum de puissance (point sur la caractéristique U-I). Les onduleurs disposent d'un dispositif de suivi de ce point (MPP tracker en anglais) pour maximiser la quantité d'énergie produite. Onduleur : Transforme le courant continu produit par un champ photovoltaïque en courant alternatif identique à celui du réseau de distribution. Proposition De Raccordement (PDR) : Il s'agit du document administratif qui est envoyé par le gestionnaire de réseau (ERDF par exemple) aux futurs producteurs et qui vaut pour devis. Cette proposition était avant appelée la Proposition Technique et Financière (PTF). Proposition Technique et Financière (PTF) : Il s'agit du document qu'envoie le gestionnaire de réseau (ERDF par exemple) et qui vaut pour devis de prestation de raccordement au réseau public d'électricité. Il est aujourd'hui appelé PDR. Puissance crête : Valeur de référence permettant de comparer les puissances des panneaux entre elles. La puissance crête est obtenue par des tests effectués en laboratoire, sous une irradiation de 1 000w/m2, une température de 25°, la lumière ayant le spectre attendu pour une pression atmosphérique de 1,5 AM. Rendement européen : Rendement pondéré d'un onduleur pour différentes puissances d'entrée (ensoleillements). Cette grandeur, adoptée par les principaux fabricants, permet de comparer l'efficacité des onduleurs de marques différentes. Cette caractéristique est donnée par la formule : ηeuro = 0,03 x η5% + 0,06 x η10% + 0,13 x η20% + 0,1 x η30% + 0,48 x η50% + 0,2 x η100% avec ηXX% indiquant les rendements mesurés à XX% de la puissance nominale de l’onduleur. Silicium : Semi conducteur abondamment présent sur la croûte terrestre et dans le sable. Il est utilisé dans le photovoltaïque sous trois formes : monocrystallin, polycrystallin et amorphe. Tarif d’achat de l’électricité : Prix auquel est acheté l’électricité photovoltaïque. Le tarif est fixé par arrêté. Taux de réfaction : Le taux de réfaction correspond à la part des coûts de raccordement couverte par le tarif d'utilisation du réseau public d'électricité (TURPE). Il a été supprimé pour les producteurs par la loi NOME en décembre 2010. Wafers : "Tranche" de silicium utilisée dans la fabrication d'un module photovoltaïque Watt crête : unité de puissance délivrée par un module photovoltaïque sous des conditions optimums (voir Puissance crête)
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Lexique
Romane : Green positive Village,206 residential buildings Republic HELIOSTANA , Intranet Power Connection(IPC)
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School : 190 kwc 400 000 kwh/year
Agricole Cooperative Production 800 000 kWh/an.
130 000 kWh par an
Produit 10 à 15 kW en continu
Stockage sur micro centrale hydraulique
Wood heating +PV
2000 m2 PV , 200 kw
400 000 kwh/an. Transport
8%
agriculture 23%
Tertiaire 9%
Residentiel 41%
Industrie 19%
Puissance(Mwh/an) = 2 600
Romane Export 878 000 Kwh/year.
Thanks et Merci
