Photovoltaïque: Technologies et applications

Présentation au sujet: "Photovoltaïque: Technologies et applications"— Transcription de la présentation:

1 Photovoltaïque: Technologies et applications
M.Sc. M.Sc. Yassin Bouyraaman, Université de Paderborn, Alger, 15 novembre 2011

2 Contexte du photovoltaïque
Besoins énergétiques ne cesse a augmenter Dominance d’utilisation des énergies conventionnelles Changement climatique - problèmes environnementaux (effet de serre) - augmentation rapide du concentration de CO2 - dommages économiques causés par les catastrophes naturelles (en 2005 : 230 Mrd. US$)

3 Energies renouvelables – la solution des problèmes
Transformation rapide du système énergétique Création des marchés pour les nouvelles technologies Intégration des énergies renouvelables dans le système énergétique Investissements dans le domaine des énergies renouvelables

4 Investissements mondiales dans les ER
Mrd. US-$ Top 10 - des investisseurs dans les énergies renouvelables dans le monde

5 Investissements dans le secteur les énergies renouvelables en Allemagne
PV : 13 Mrd. € Source: Bundesregierung. BMU, DLR/ZSW, Stand : 3/2011

6 Production d’électricité en Europe 2010
Total 3 374,2 TWh Source: Statistisches Bundesamt , Status: 2009 European Union: Sustainable Energy week

7 Production d’électricité en Allemagne 2010
photovoltaïque énergies renouvelables nucléaire hydro gaz naturel biomasse lignite charbon éolienne autres Source: Statistisches Bundesamt , Status: 01/2011 www. Unendlich-viel-energie.de

8 Photovoltaïque en Allemagne

9 Pourquoi la promotion du photovoltaïque ?
L’énergie produite est directement de l’électricité Délai d’installation des parcs rapide Application à toutes les échelles (Mini-grid, Off-grid et réseaux énergétiques) Besoin en maintenance très limité Les coûts de production des panneaux décroissent rapidement Production de l’électricité même en présence d’une couverture nuageuse

10 Développement du Marché de photovoltaïque en Allemagne
Puissance installée: ca. 18 MWp Approvisionnement énergétique : 12 TWh Source: Energieverbraucher.de, Stand : 6/2011

11 Emplois dans le secteur ER en Allemagne
Croissance : ca. 129% dans le secteur ES  employés dans le secteur PV une croissance de 130% et que appartient au secteur photovoltaïque

12 Technologies du Photovoltaïque

13 Cellules monocristallines Cellules polycristallines
Variété des cellules Cellules monocristallines Cellules polycristallines Cellules couche mince Cellules organique Cellules colorées Source: Mercateo, M. Schnauss

14 à base silicium cristallin
1ère génération à base silicium cristallin Technologie rigide En phase commerciale Rendement entre 12 – 25% Convenables pour les régions ensoleillées (Algérie par ex.) Source: lesolar

15 couche minces 2ème génération Moins cher car moins de matière première
CIGS couche minces Moins cher car moins de matière première En phase commerciale Rendement entre 5% et 20% Ci- amorphe cdTe Source: Outilssolaires , lesolar

16 Nouvelles technologiques
3ème génération Nouvelles technologiques Cellules Multi-jonctions, cellule à concentration Rendement jusqu' à 40% En phase d’industrialisation et commercialisation Très cher Source: ecourja, solarserver

17 Rendement de certaines cellules
Cellule Multi-jonction 40% Monocristallin <25% Silicium cristallin c-Si Polycristallin <20% <10% Si - amorphe <16% Couche mince CdTe CIS/CIGS <20% Si- nanocristallin <10%

18 Perspectives des technologies sur le marché européen
Source:EPIA

19 Hauts standards de qualité Haute performance Haute fiabilité
Variété des modules Hauts standards de qualité Haute performance Haute fiabilité Basse tolérance Longue garantie Source: Simens, Laumanns,SunWare,directindustry

20 Capacité de production élargies Automatisation
Production novatrice Capacité de production élargies Automatisation Produits de haute qualité Source: Solar Fabrik, Q-Cells

21 Applications du Photovoltaïque

22 PV connecté au réseau électrique
Source: martin-pudlo-solar-technik

23 Systèmes photovoltaïques à toutes échelles
Grands systèmes posés au sol 100 kWp – 1MWp : 6% > 1 MWp : 17% Photo: Voltwerk PV- intégré dans les bâtiments Plus de systèmes photovoltaïques déjà installés 98% des systèmes sont connectés au réseau 23% < 1% Photo: Schüco petits systèmes - habitations privées 1-10 kWp immeubles collectifs, bâtiments publics & sociaux, fermes, bâtiments commerciaux kWp 18% 59% Photo: Solarwatt Photo: Solarwatt Photo: Solarwatt

24 Plus grand parc solaire photovoltaïque en Allemagne
Puissance totale installée : 78 MWp Nombre de PV-modules : Surface de m² La production totale d’électricité peut couvrir les besoins de ca familles Photo: Lausitzer Rundschau Système de montage Photo: Geosol Photo: PV-Magazine Source: Photovoltaik.eu, Lausitzer Rundschau, Geosol

25 Systèmes photovoltaïques pour la mobilité
Stations-services solaires Carports chargent des véhicules électriques Chargement des Portables Source: M. Schnauss, Solon Herbert, Kopf, SunWare, Sunovation

26 Systèmes isolés pour les régions éloignées
Mini-réseaux photovoltaïques Solar Home systems Electrification rurale Pompage de l'eau Source: solar 23, worldpress.com,

27 Système photovoltaïque simple pour pompage de l’eau
Module photovoltaïque Utilisation d'une pompe à eau avec un moteur á courant continu Source: Prof. Krauter (PI insitut Berlin)

28 Systèmes photovoltaïques : différentes technologies
Rendement supérieur de 30% (Système tracker) Hauteur plus importantes, d'où une utilisation des sols sous les panneaux plus importante Technologie plutôt employée dans des régions très ensoleillées pour compenser les coûts de production Source: solar-tracking.fr, shsolar.es, krist-versicherungsmakler.de

29 – Position des modules au sud
Conseils pour augmenter le rendement des systèmes photovoltaïques - pour l'Algérie Orientation et inclinaison du système PV par rapport à la position du Soleil – Position des modules au sud – inclination verticale optimale entre 25°– 35° Mise en considération des coefficient de température lors de l`achat des panneaux photovoltaïques – Une perte de puissance de 10 – 15% à haute température – Utilisation des systèmes de refroidissements La qualité des PV-Modules

30

31 Perspectives d'avenir du solaire photovoltaïque

32 Stratégies de développement
Amélioration des matériaux de cellules pour un bon rendement de conversion Développement des cellules organique Utilisation efficace de stockage électrique Utilisation des onduleurs intelligents Intégration des réseaux intelligentes – Smart Grid Smart Home

33 Secteur de l'environnement : réduction des émissions de CO2
Résumé Secteur d'énergie : Une intégration à 100% des énergies renouvelables dans le systèmes énergétique en 2050 est réalisable La part d‘énergie dans le mix énergétique en 2020 en Allemagne: 5-10% en 2030 : 25-30% Secteur économique: Investissements doivent atteindre 200 Mrd. € p.a. en 2020 Accès des nouveaux acteurs au marché énergétique Offre d'emploi: Actuellement ca employés (60000 dans PV), on prévoit ( dans PV) en 2020 Secteur de l'environnement : réduction des émissions de CO2

34 Technologie: Secteur économique:
Dans quelle mesure l'Algérie peut profiter de l'Allemagne dans le domaine du photovoltaïque ? Technologie: Avancement de la technologie photovoltaïque (Amélioration des matériaux) La production des modules PV a haute qualité (Control et certification) La durée de vie des PV-module est (25 ans – 30 ans) Secteur économique: Les entreprises allemandes ont des projets de référence dans le monde entier La fiabilité de la partenariat dans le secteur énergétique entre les deux pays

35 Merci pour votre attention!
Yassin Bouyraaman Tel. : – 2303 Fax : – 3235 Web: