vendredi 28 août 2009

Cartes d'ensoleillement

Solaire photovoltaïque

Solaire photovoltaïque


« Appel d’offres pour la construction de centrales solaires, renforcement du dispositif tarifaire, simplification administrative et fiscale »

Le contexte
Grâce aux efforts de recherche, l’énergie solaire pourrait être compétitive avec le prix du marché de l’électricité à l’horizon 2020. Pour les sites les plus ensoleillés, l’électricité photovoltaïque pourrait s’avérer économiquement attractive par rapport aux prix de pointe dès 2010.

L’ambition de la France est de jouer un rôle de premier plan au niveau mondial dans la révolution technologique qui s’annonce. Pour cela, il est nécessaire de dynamiser très fortement le marché français, d’accélérer la recherche et de bâtir une véritable industrie solaire en France.

Après un démarrage plus tardif que dans d’autres pays, le parc photovoltaïque français présente depuis 2000 une croissance rapide. La production d’électricité photovoltaïque a ainsi été multipliée par 3.8 sur la période 2000-2007, passant de 10 GWh à 38 GWh (métropole et DOM).

A fin juin 2008, la puissance installée raccordée au réseau était de 18 MW en métropole, contre environ 6 MW fin 2006 et 13 MW fin 2007. La France se place ainsi au quatrième rang européen, derrière l’Allemagne, l’Espagne et l’Italie. La très grande majorité des installations (environ 4 300 sur un total de 5 200 installations) est de petite taille (moins de 3 kWc). Ces petites installations représentent environ 40% de la puissance installée totale.

La dynamique à venir du marché français est très forte. A fin juin 2008, 12 000 projets cumulant plus de 400 MW étaient prêts à être raccordés au réseau. On constate une croissance annuelle moyenne de 130%, avec une tendance fortement haussière. Le relèvement du tarif d’achat (qui est passé en 2006 de 15 c€/kWh à 30 c€/kWh, avec en complément une prime de 25 c€/kWh pour les systèmes intégrés au bâti) et la création du crédit d’impôt « développement durable » ont été des éléments déterminants.

Le développement des centrales photovoltaïques au sol est encore naissant en France. Entre septembre 2007 et juillet 2008, 22 demandes d’autorisation ont été déposées auprès de l’administration pour des projets (entre 4.5 et 12 MW) cumulant 215 MW de puissance installée.

La filière industrielle française est en pleine évolution, avec notamment l’implication des grands acteurs français de l’énergie (EDF, Total, GDF-Suez, CEA, ...). Un soutien public important est apporté à des initiatives ambitieuses (PV alliance, Silpro, pôles de compétitivité, création de l’Institut national de l’énergie solaire, ...).

vendredi 21 août 2009

Un bon exemle d'installation

www.youtube.com/watch?v=qYYAr4pwyII

Le panneau solaire photovoltaique

Le panneau solaire photovoltaïque
Egalement dénommé " Module solaire photovoltaïque" ou "panneau solaire", le panneau photovoltaïque est un panneau constitué de capteurs ou cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles pour créer un réseau.
La production d'électricité
Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de capter le rayonnement du soleil, qui est alors transformé en électricité et consommé par le foyer ou injecté dans le réseau électrique.
L'installation photovoltaïque comme investissement financier
Compte tenu des objectifs de l'Etat français en termes d'utilisation des énergies renouvelables, l'électricité produite grâce à l'énergie photovoltaïque est rachetée à un tarif préférentiel. En sus, des aides de l'Etat, sous forme de crédit d'impôt, et éventuellement des régions et d'autres organismes, font de l'installation photovoltaïque un véritable placement financier.
Les différents types de panneaux photovoltaïques
Le matériau utilisé est en général le silicium, que l'on retrouve sous trois formes :
Le silicium polycristallin
Le silicium monocristallin
Le silicium amorphe

Le panneau solaire photovoltaique

Le panneau solaire photovoltaïque
Egalement dénommé " Module solaire photovoltaïque" ou "panneau solaire", le panneau photovoltaïque est un panneau constitué de capteurs ou cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles pour créer un réseau.
La production d'électricité
Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de capter le rayonnement du soleil, qui est alors transformé en électricité et consommé par le foyer ou injecté dans le réseau électrique.
L'installation photovoltaïque comme investissement financier
Compte tenu des objectifs de l'Etat français en termes d'utilisation des énergies renouvelables, l'électricité produite grâce à l'énergie photovoltaïque est rachetée à un tarif préférentiel. En sus, des aides de l'Etat, sous forme de crédit d'impôt, et éventuellement des régions et d'autres organismes, font de l'installation photovoltaïque un véritable placement financier.
Les différents types de panneaux photovoltaïques
Le matériau utilisé est en général le silicium, que l'on retrouve sous trois formes :
Le silicium polycristallin
Le silicium monocristallin
Le silicium amorphe

jeudi 20 août 2009

Prix du kWh

Le prix du kWh produit par une installation solaire photovoltaïque dépend des couts fixes liés à l'investissement initial (achat du matériel et travaux) et de la quantité de l'énergie solaire reçue par l'installation.
Par exemple,
pour une installation domestique de 3 kW produisant 3000 kWh/an[9], et ayant coûté 6 €/W, le kWh coûte 60 centimes ; le prix descend à 40 centimes si on obtient 4500 kWh/an (zone bien ensoleillée, comme en Corse par exemple) et monte à 72 centimes si la production n'est que 2500 kWh/an (zone moins ensoleillée : nord de la France, Belgique).
pour une centrale solaire telle que celle d'Amareleja (Portugal), ayant couté 261 millions d'euro[réf. nécessaire] et produisant 93 Gwh/an[réf. nécessaire], soit 2,8 € par kWh et par an, le cout du kWh peut être estimé à 28 centimes.
pour le projet (à échéance 2013) de centrale photovoltaïque à concentration de Mildura, en Australie, produisant 270 Gwh par an pour un investissement initial de 420 millions de dollar australien, soit 230 M€[réf. nécessaire], soit 0,85 € par kWh/an, le prix du kWh descendrait à moins de 9 centimes.

Principales entreprises du secteur

producteurs de silicium
REC[5], Norvège. 1er mondial avec 6 500 T en 2006 et 13 000 T prévus en 2007 [6]. Fabrique également des cellules, des wafers et des panneaux. A développé une filière de fabrication des wafers ultrafins [7]. Conférence de presse du 26 octobre 2007. Recherche des méthodes de production de silicium alternatives.
Wacker, Allemagne. 2e producteur mondial avec 5 600 T en 2006 et 10 000 T prévues en 2008.
Hemlock, États-Unis. 3e mondial avec 3.600 T en 2006 et 7.500 T prévues en 2008.
mais aussi : Crystallox, Scanwafer, PV silicon, Hoku materials, Sichuan Xinguang, Luyang Zhonhui, Emei, Sharp, Technip, Orkla, Ferroatlantica, Metallurgija, Hycore, Le Silicium de Provence, [8], etc.
- producteurs de cellules
Sharp, Japon. 2e producteur mondial avec 370 MW en 2007.
Q cells, Allemagne. 1er producteur mondial avec 389 MW en 2007.
mais aussi : Suntech Power, Schott, Isofoton, ErSol, DelSolar, Photowatt, Photovoltec, Sunways, Topray Solar, Nanjing PV-tech, REC, KIS Co, Solland, Solartec Sro, etc.
- producteurs d'équipement de fabrication de cellules
Applied Materials, Centrotherm, Roth and Rau, OTB, Alcatel Vacuum Technology, Oerlikon, Pfeiffer Vakuum,
- producteurs de panneaux solaires photovoltaïques
Sharp, Japon. 1er producteur mondial avec 710 MW en 2007 (produit le silicium, les cellules et les panneaux).
Suntech Power (Chine) : 2e mondial avec 330 MW en 2007. Fabrique aussi des cellules.
mais aussi : BP solar, Trina Solar, Yingli Solar, Sanyo, Deutshe solar, Kyocera, First Solar, Mitsubishi, Motech, SolarWorld, Shell Solar, Aleo Solar, Solarwatt, Centrosolar, Soleco, Scheuten Solar, Sunpower corp, Solar Fabrik, Tenesol, Evergreen Solar, Honda Soltec, Kaneka, Scancell, Shenzen Topray, Ningbo Solar, E-ton Dynamics, General Electric, Solterra, Shanghai Solar, Sunset, Solon, Solairedirect, etc.

Économie

Après avoir été tirée par l’électrification des sites isolés et l'alimentation de matériel mobile, la demande est maintenant motivée par la perspective de manquer d'énergie ou le souci d'éviter l'émission de gaz à effet de serre, et concerne surtout les installations connectées au réseau.
Depuis plusieurs années, les installations de panneaux photovoltaïques sont accélérées par des programmes nationaux offrant des incitations financières telles que des tarifs de rachats bonifiés de l'électricité produite pour le réseau public, notamment en Allemagne, Japon, Espagne, É.-U., Australie, France et dans d'autres pays (mais souvent à des conditions particulières).
En 2006, les nouvelles installations solaires photovoltaïques ont représenté, dans le monde, une puissance de 1500 MW, portant la totalité des installations mondiales à 6700 MW . Le Japon (1750 MW), l'Allemagne (3063 MW) et les États-Unis (610 MW) représentent ensemble 81 % du marché mondial. Les installations connectées aux réseaux (sans stockage de l'électricité) représentent la majorité des nouvelles installations.
Les cinq plus grandes firmes fabriquant des cellules photovoltaïques se partagent 60 % du marché mondial. Il s'agit des sociétés japonaises Sharp et Kyocera, des entreprises américaines BP Solar et Astropower, et de l'allemande RWE Schott Solar. Le Japon produit près de la moitié des cellules photovoltaïques du monde, mais c'est en Chine que la grande majorité des panneaux sont assemblés.
Le Japon est lui-même un des plus grand consommateur de panneaux solaires, mais largement dépassé par l'Allemagne.

Influence de l'ensoleillement

Même si la constante solaire est de 1,367 kW/m²[2], les pertes de lumière lors de la traversée de l'atmosphère réduisent l'énergie reçue au sol à environ 1 kW/m² au midi vrai : 1 m² de panneaux exposés en plein soleil reçoivent 1 kW (1000 watts). C'est cette valeur qui est communément retenue pour les calculs, et en laboratoire pour déterminer le rendement d'une cellule ou d'un panneau solaire, c'est une source lumineuse artificielle de 1 kW/m² qui est utilisée. Au final, l'énergie qui arrive au sol dépend de la nébulosité, de l'inclinaison du soleil (et de l'épaisseur de l'atmosphère à traverser) et donc de l'heure de la journée.
Au cours d'une journée, même sans nuage, la production électrique du panneau varie en permanence en fonction de la position du soleil et est à son maximum que pendant un bref passage au plein midi. Le nombre d'heures d'équivalent plein soleil, la valeur qui concerne le producteur d'électricité photovoltaïque, est moindre que le nombre d'heures où le soleil a brillé (le nombre d'heures d'ensoleillement au sens de la météorologie[3].) dans la journée. La saison joue aussi, dans le même sens. Par exemple, Rouen est située sur la ligne des 1750 heures d'ensoleillement par an, alors que le nombre d'heures d'équivalent plein soleil y est proche de 1100 heures.
Alors que cette question peut être étudiée plus en détail sur le site de l'Institut de l'énergie solaire (INES), il faut aussi tenir compte de l'albédo du sol, c'est-à-dire de son pouvoir de réflexion de la lumière. Lorsqu'une installation est dans d'un environnement très réflexif (un paysage de neige par exemple), sa production augmente parce qu'elle récupère une petite partie de la lumière réfléchie par la neige alentour. Mais cette variable n'est pas facile à quantifier et se trouve, de fait, incluse dans le nombre d'heures d'équivalent plein soleil.
Avant de s'équiper en panneaux photovoltaïques, il est intéressant de savoir ce qu'on peut en tirer au lieu géographique concerné. L'information se trouve facilement sur internet, par exemple la Communauté Européenne a mis en ligne un logiciel gratuit PV Estimation Utility. Selon cet outil, à Liège on peut obtenir 840 kWh/kWc/an, Hambourg 870, Colmar 940, Rouen 950, Munich 950, Arcachon 1100, Chamonix 1110, La Rochelle 1140, Agen 1150, Montélimar 1280, Perpignan 1290, Héraklion 1310, Madrid 1400, Cannes 1465, Séville 1470, Malte 1480, Faro Portugal 1550.

Les différentes technologies de modules photovoltaïques

Il existe plusieurs technologies différentes de modules solaires photovoltaïques :
Les modules solaires monocristallins : Ils possèdent un meilleur rendement au m², et sont essentiellement utilisés lorsque les espaces sont restreints. Le coût plus onéreux qu'une autre installation de même puissance, contrarie le développement de cette technologie.
Les modules solaires polycristallins : Actuellement c'est le meilleur rapport qualité/prix et les plus utilisés. Ils ont un bon rendement et une bonne durée de vie (plus de 35 ans), et en plus ils peuvent être fabriqués à partir de déchets de l'électronique.
Les modules solaires amorphes : Ces modules auront un bon avenir car ils peuvent être souples et ont une meilleure production par faible lumière. Le silicium amorphe possède un rendement divisé par deux par rapport à celui du cristallin, ce qui nécessite plus de surface pour la même puissance installée. Toutefois, le prix au m² installé est plus faible que pour des panneaux solaires composés de cellules. [1]
Les modules solaires en couche mince à base d'absorbeur CdTE :
Les modules solaires en couche mince a base d'absorbeur CIGS

Cellule Photovoltaique

Le principe de l'obtention du courant par les cellules photovoltaïques s'appelle l'effet photoélectrique. Ces cellules produisent du courant continu à partir du rayonnement solaire. Ensuite l'utilisation de ce courant continu diffère d'une installation à l'autre, selon le but de celle-ci. On distingue principalement deux types d'utilisations, celles où l'installation photovoltaïque est connectée à un réseau de distribution d'électricité et celles où elle ne l'est pas.
Les installations non connectées peuvent directement consommer l'électricité produite. À petite échelle, c'est le cas des calculatrices solaires et autres gadgets, conçus pour fonctionner en présence de lumière naturelle ou artificielle (dans un logement ou un bureau). À plus grande échelle, des sites non raccordés au réseau électrique (en montagne, sur des îles ou des voiliers, un satellite,...) sont alimentés de la sorte, avec des batteries d'accumulateurs pour disposer d'électricité au cours de période sans lumière (la nuit notamment)
Des installations photovoltaïques sont aussi connectées à un réseau de distribution. Sur les grands réseaux de distribution (Amérique du nord, Europe, Japon ...) des installations photovoltaïques produisent de l'électricité et l'injecte dans le réseau. Pour ce faire, ces installations sont munis d'onduleurs qui transforment le courant continu en un courant alternatif aux caractéristiques du réseau (e.g. fréquence de 50 Hz en Europe ou 60 Hz en Amérique du nord par exemple). Elles n'ont pas besoin d'installation de stockage

Energie solaire photovoltaique

L'énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique produite à partir du rayonnement solaire. L'énergie solaire étant une énergie renouvelable, l'énergie solaire photovoltaïque l'est aussi.La cellule photovoltaïque est un composant électronique qui est la base des installations produisant cette énergie. Elle fonctionne sur le principe de l'effet photoélectrique. Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque, plusieurs modules sont regroupés pour former une installation solaire. Cette installation produit de l'électricité qui peut être consommée sur place ou alimenter un réseau de distribution.Le terme photovoltaïque désigne selon le contexte le phénomène physique - l'effet photovoltaïque - ou la technologie associée

Photovoltaique

Photovoltaique :

Tout ce qu'il faut savoir