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

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Présentation au sujet: "Energie Photovoltaïque: Technologies et applications M.Sc. M.Sc. Yassin Bouyraaman, Université de Paderborn, Alger, 15 novembre 2011"— Transcription de la présentation:

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

2 Contexte du photovoltaïque Besoins énergétiques ne cesse a augmenter Dominance dutilisation des énergies conventionnelles Changement climatique - problèmes environnementaux (effet de serre) - augmentation rapide du concentration de CO 2 - 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 Top 10 - des investisseurs dans les énergies renouvelables dans le monde Mrd. US-$

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

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

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

8 Photovoltaïque en Allemagne

9 Pourquoi la promotion du photovoltaïque ? Lénergie produite est directement de lélectricité Délai dinstallation 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 lélectricité même en présence dune couverture nuageuse

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

11 Emplois dans le secteur ER en Allemagne Croissance : ca. 129% dans le secteur ES employés dans le secteur PV

12 Technologies du Photovoltaïque

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

14 1 ère 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 2 ème génération couche minces Moins cher car moins de matière première En phase commerciale Rendement entre 5% et 20% Source: Outilssolaires, lesolar Ci- amorphe cdTe CIGS

16 3 ème 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 Silicium cristallin c-Si Monocristallin Polycristallin <25% <20% Couche mince Si - amorphe CIS/CIGS <10% <20% CdTe <16% Si- nanocristallin <10% Cellule Multi-jonction 40%

18 Perspectives des technologies sur le marché européen Source:EPIA

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

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

21 Applications du Photovoltaïque

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

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

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

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

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

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

28 Systèmes photovoltaïques : différentes technologies Source: solar-tracking.fr, shsolar.es, krist-versicherungsmakler.de 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

29 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 d'énergie : 1. Une intégration à 100% des énergies renouvelables dans le systèmes énergétique en 2050 est réalisable 2. La part dénergie dans le mix énergétique en 2020 en Allemagne: 5-10% en 2030 : 25-30% Secteur économique: 1. Investissements doivent atteindre 200 Mrd. p.a. en Accès des nouveaux acteurs au marché énergétique Offre d'emploi: 1. Actuellement ca employés (60000 dans PV), on prévoit ( dans PV) en 2020 Secteur de l'environnement : réduction des émissions de CO2 Résumé

34 Technologie: 1. Avancement de la technologie photovoltaïque (Amélioration des matériaux) 2. La production des modules PV a haute qualité (Control et certification) 3. La durée de vie des PV-module est (25 ans – 30 ans) Secteur économique: 1. Les entreprises allemandes ont des projets de référence dans le monde entier 2. La fiabilité de la partenariat dans le secteur énergétique entre les deux pays Dans quelle mesure l ' Algérie peut profiter de l ' Allemagne dans le domaine du photovoltaïque ?

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


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