Photovoltaïque

La production d’électricité à partir du soleil est possible grâce à l’effet photovoltaïque découvert par Alexandre Edmond Becquerel en 1839. C’est la propriété qu’ont certains matériaux de transformer la lumière du soleil (les photons) en électricité.



S’agissant de la conversion de la lumière et non de la chaleur émise par le soleil, un capteur solaire photovoltaïque produit aussi par ciel couvert (mais bien moins que par un fort ensoleillement), ce qui n’est pas le cas d’un capteur solaire thermique.

L’électricité produite par le solaire photovoltaïque peut être utilisée :

  • en site isolé, lorqu’aucun raccordement au réseau de distribution n’est possible ni souhaité (chalet d’alpage, refuge, habitation autonome, usage agricole itinérant, caravaning, bateau...)
  • en site raccordé au réseau de distribution en vue d’une autoconsommation et/ou de sa vente à EDF ou une Régie d’électricité.

Un capteur solaire photovoltaïque produit du courant continu en basse tension.
Il est donc nécessaire d’utiliser un onduleur pour alimenter les appareils domestiques habituels en 230 V ainsi que pour injecter l’énergie sur le réseau de distribution.
Il est aussi possible d’utiliser l’électricité directement en courant continu basse tension à condition de s’équiper en appareillage ad-hoc.

Site de référence : http://www.photovoltaique.info/

Plaquettes de l'ASDER sur le photovoltaïque
- Points de vigilance pour une installation en Photovoltaïque
- Photovoltaïque raccordé au réseau
- Electricité en sites isolés

Diaporamas de la conférence de l'ASDER "Produire de l'électricité photovoltaïque ...pour en faire quoi ?"

 

Configuration en site raccordé au réseau

L’objectif est d’utiliser le réseau de distribution afin de mutualiser l’énergie produite, car le stockage de l’électricité à grande échelle est encore complexe et coûteux.

Les capteurs sont installés sur un ouvrage neuf ou existant (ou sur une surface au sol).

Cet ouvrage est destiné à être physiquement raccordé au réseau de distribution pour le soutirage (consommation d’électricité du réseau) et/ou pour l’injection de la production photovoltaïque.

L’énergie produite par les capteurs solaires est

  • soit intégralement vendue au réseau : production et soutirage sont indépendants

  • soit partiellement injectée au réseau : seule l’énergie solaire non consommée sur place est vendue au réseau. Le soutirage reste indépendant.

  • soit utilisée intégralement en auto-consommation, ce qui permet de diminuer l’énergie appelée du réseau. L’énergie solaire qui ne serait pas consommée est cependant injectée au réseau, mais sans être vendue.

 

 

 

 

Configurations en site isolé

  • avec stockage sur batterie (sans groupe électrogène) :  Cas typique d’un refuge ayant des besoins d’éclairage. En journée les capteurs rechargent les batteries et contribuent à l’alimentation des appareils. Les batteries prennent le relais lorsque les capteurs ne produisent plus suffisamment.. Lorsque les batteries sont déchargées, il n’y a plus d’électricité.

source Qualit'EnR

  • avec stockage sur batterie et secours : Même fonctionnement que le cas précédent avec en plus un système de secours lorsque les batteries sont déchargées (ou pour alimenter un appareil très consommateur). Le secours peut être un groupe électrogène, une éolienne, une turbine hydraulique...  L’alimentation électrique est assurée quelles que soient les conditions climatiques si les bons choix ont été faits.

 

source Qualit'EnR

Matériels nécessaires en site isolé :

  • des capteurs photovoltaïques
  • des câbles unipolaires solaires
  • un ensemble de batteries en cas de stockage
  • un régulateur permettant de gérer la charge et la décharge des batteries afin de préserver leur durée de vie
  • un onduleur si des appareils domestiques doivent être alimentés en 230 V
  • un chargeur si un secours externe est raccordé à l’installation
  • des appareils en basse tension s’il est choisi ce type de mise en oeuvre sans onduleur

Dimensionnement en site isolé :

Les éléments suivants déterminent le dimensionnement du matériel:

  • la puissance appelée par les appareils à alimenter
  • leur durée d’utilisation chaque jour
  • le nombre de jours d’autonomie souhaité sur batterie
  • les périodes d’utilisation dans l’année
  • la localisation géographique
  • l’implantation des capteurs

Tout confort électrique en site isolé se traduit en coût matériel. Il est donc indispensable de s’équiper au plus juste, en appareillage à très basse consommation.