Energie Solaire Photovoltaïque

STI ELT ELECTROTECHNIQUE Approche générale

Production d’énergie électrique :

ENERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

Energie solaire photovoltaique.doc / B. Flèche - D. Delagnes / juin 07 Page 1

SOMMAIRE

1- L’ENERGIE SOLAIRE...................................................................................................................................................................... 2

ÉCLAIREMENT OU IRRADIANCE............................................................................................................................................................... 2

RAYONNEMENT, IRRADIATION OU ENERGIE INCIDENTE.......................................................................................................................... 2

2- LA CELLULE PHOTOVOLTAIQUE.............................................................................................................................................. 5

2.1 HISTORIQUE...................................................................................................................................................................................... 5

2.2 LES DIFFERENTES TECHNOLOGIES..................................................................................................................................................... 5

2.2.1 Les modules photovoltaïques au silicium.................................................................................................................................. 6

2.2.2 Les autres modules photovoltaïques composites et organiques ................................................................................................ 7

2.2.3 Comparatif des différentes technologies ................................................................................................................................... 8

2.2.4 Les modules PV double face...................................................................................................................................................... 9

2.3 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT........................................................................................................................................................ 9

2.4 ASSOCIATION DE CELLULES : LE PANNEAU SOLAIRE (EXTRAIT D’UN COURS MAGISTRAL DE STEPHAN ASTIER PROFESSEUR DES

UNIVERSITES– INPT-ENSEEIHT) ......................................................................................................................................................... 11

2.5 CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES D’UN PANNEAU PHOTOVOLTAÏQUE ........................................................................................... 13

2.5.1 Caractéristiques I=f(U) .......................................................................................................................................................... 13

2.5.2 Caractéristiques P=f(U) ......................................................................................................................................................... 13

3- LES DIFFERENTS TYPES D’UTILISATION DE GENERATEURS PHOTOVOLTAIQUES............................................... 14

3.1 ALIMENTATIONS ELECTRIQUES FAIBLES PUISSANCES ..................................................................................................................... 14

3.2 INSTALLATIONS ELECTRIQUES PHOTOVOLTAÏQUES AUTONOMES.................................................................................................... 14

3.3 INSTALLATIONS ELECTRIQUES PHOTOVOLTAÏQUES RACCORDEES AU RESEAU ................................................................................ 15

3.3.1 Installation PV raccordée au réseau sans injection (« auto-consommation") ........................................................................ 15

3.3.2 Installation PV raccordée au réseau avec injection des excédents de production.................................................................. 16

3.3.3 Tarif de rachat de l’électricité photovoltaïque........................................................................................................................ 16

3.3.4 Installation PV raccordée au réseau avec injection totale de l’énergie produite ................................................................... 17

4- PRINCIPE DE DIMENSIONNEMENT D’UNE CENTRALE PHOTOVOLTAIQUE EN SITE ISOLE................................ 17

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Production d’énergie électrique :

ENERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

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Préambule :

L’épuisement des ressources fossiles, à plus ou moins long terme, et la flambée des cours du brut, la lutte contre

les émissions de gaz à effet de serre rendent urgentes la maîtrise des consommations et la diversification des

sources d’énergie : l’utilisation et le développement des énergies renouvelables.

On considère qu’une énergie est renouvelable, toute source d'énergie qui se renouvelle assez rapidement pour

être considérée comme inépuisable (d'où son nom) à l'échelle de l'homme mais aussi dans certains cas de

l'humanité (solaire par exemple). Les énergies renouvelables sont issues de phénomènes naturels réguliers ou

constants provoqués principalement par le Soleil (l'énergie solaire mais aussi hydraulique, éolienne et

biomasse...), la Lune (énergie marémotrice, certains courants : énergie hydrolienne...) et la Terre

(géothermique profonde...).

Le rayonnement solaire constitue la ressource énergétique la mieux partagée sur la terre et la plus abondante :

La quantité d’énergie libérée par le soleil (captée par la planète terre) pendant une heure pourrait suffire à

couvrir les besoins énergétiques mondiaux pendant un an.

Une partie de ce

...