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Cours danalyse de projets dénergies propres Analyse de projets dinstallation photovoltaïque Photo : Centre de la technologie de lénergie de CANMET - Varennes.

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1 Cours danalyse de projets dénergies propres Analyse de projets dinstallation photovoltaïque Photo : Centre de la technologie de lénergie de CANMET - Varennes Installation photovoltaïque sur un centre de recherche national, Québec, Canada © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

2 Objectifs Réviser les principes de base des installations photovoltaïques Réviser les principes de base des installations photovoltaïques Décrire les enjeux importants dune analyse de projet dinstallation photovoltaïque Décrire les enjeux importants dune analyse de projet dinstallation photovoltaïque Présenter le modèle RETScreen ® pour les projets dinstallation photovoltaïque Présenter le modèle RETScreen ® pour les projets dinstallation photovoltaïque © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

3 Quest-ce que les installations PV fournissent? Électricité (CA/CC) Électricité (CA/CC) Pompage de leau Pompage de leau …mais aussi… Fiabilité Simplicité Système modulaire Image Silence Système déclairage solaire pour une maison, Ouest du Bengale, Inde Photos : Harin Ullal (NREL PIX) © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

4 Composants dune installation PV Modules Modules Stockage : batteries, réservoir Stockage : batteries, réservoir Conditionneur dénergie Conditionneur dénergie Onduleur Contrôleur de charge Redresseur Convertisseur CC à CC Autres génératrices : diesel/essence, éolienne Autres génératrices : diesel/essence, éolienne Pompe Pompe Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

5 Systèmes raccordés au réseau Intégration du PV Intégration du PV Distribué Centralisé Types de réseau Types de réseau Central Isolé Ne sont habituellement pas rentables sans subventions Ne sont habituellement pas rentables sans subventions Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

6 Systèmes hors réseau Configuration Configuration Autonome Hybride Souvent très rentable Souvent très rentable De petites charges sont préférables (< 10 kW p ) Coût dinvestissement plus bas que le coût de lextension du réseau Coût dexploitation et dentretien plus bas que celui de génératrices et de batteries non rechargeables Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

7 Systèmes de pompage de leau Catégorie spéciale de système hors réseau Catégorie spéciale de système hors réseau Souvent rentable Souvent rentable Abreuvoir à bétail Alimentation en eau dun village Alimentation en eau sanitaire Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

8 Ressource solaire 1 W p de PV = 800 à Wh par année 1 W p de PV = 800 à Wh par année Latitude Ennuagement La ressource solaire hivernale est critique pour les systèmes hors réseau La ressource solaire hivernale est critique pour les systèmes hors réseau Angles dinclinaison plus grands (latitude +15º) Systèmes hybrides La ressource solaire annuelle est critique pour les systèmes raccordés au réseau La ressource solaire annuelle est critique pour les systèmes raccordés au réseau Systèmes de poursuite solaire lorsquil y a une forte proportion de rayonnement solaire direct Photo : Environnement Canada © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

9 Corrélation entre la charge et lénergie solaire Corrélation saisonnière Corrélation saisonnière Irrigation Chalet Corrélation diurne Corrélation diurne Positive, nulle et négative Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Photo : Sandia Nat. Lab. (NREL PIX) Photo : BP Solarex (NREL PIX) NégativePositive Nulle © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2004.

10 Maison raccordée au réseau, 1 kW (38º N, Californie) Énergie = 1,6 MWh/an Coût = 0,35 $/kWh Coût du réseau = 0,08 $/kWh Exemples de coûts de systèmes PV Système hybride hors réseau de télécommunication, 2,5 kW (50º S, Argentine) Énergie = 5 MWh/an, (PV=50 %) Coût = 2,70 $/kWh Coût génératrice/batterie = 4,00 $/kWh © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Champ Onduleur Installation Divers Champ Batterie Des.&Install Génératrice Source dénergie Exploitation Divers

11 Enjeux dun projet dinstallation photovoltaïque Distance du réseau électrique Distance du réseau électrique Coût dune visite des lieux Coût dune visite des lieux Coûts de lexploitation et de lentretien Coûts de lexploitation et de lentretien Fiabilité par rapport au coût Fiabilité par rapport au coût Gérer les attentes Gérer les attentes Aspect social Aspect social Valeurs intangibles Valeurs intangibles Image Bénéfices environnementaux Réduction du bruit et de la pollution visuelle Modularité et simplicité du système Photo : Vadim Belotserkovsky Station de relais NorthwesTel Mountaintop, Nord de la Colombie-Britannique, Canada © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

12 Exemples : Tibet, Botswana, Swaziland et Kenya Lanterne solaire et systèmes PV résidentiels Le coût de lextension du réseau est prohibitif Le coût de lextension du réseau est prohibitif Petites charges Petites charges Entretien local Entretien local Simple Simple Fiable Fiable Photo : Simon Tsuo (NREL PIX) Photo : Vadim Belotserkovsky Photo : Frank Van Der Vleuten (Renewable Energy World) Photo : Energy Research Center of the Netherlands Photo : Energy Research Center of the Netherlands Batik réalisé à des fins éducativesSystème solaire résidentiel Maison du personnel médical © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

13 Exemples : Finlande et Canada Maisons et chalets en régions isolées Système modulaire Système modulaire Simple Simple Réduction du bruit Réduction du bruit Aucune ligne électrique Aucune ligne électrique Chalet : corrélation entre la charge et la saison Chalet : corrélation entre la charge et la saison Maison habitée à lannée : systèmes hybrides Maison habitée à lannée : systèmes hybrides Photo : Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates)Photo : Vadim Belotserkovsky ChaletMaison Système hybride © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

14 Exemples : Maroc et Brésil Systèmes hybrides pour lalimentation de villages Le coût de lextension du réseau est prohibitif Le coût de lextension du réseau est prohibitif Le coût du diesel et de lentretien des génératrices est élevé Le coût du diesel et de lentretien des génératrices est élevé Les aspects humains Les aspects humains Attentes Gestion de la demande Impact social Photo : Roger Taylor (NREL PIX) Photo : BP Solarex (NREL PIX) Village Collège rural © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

15 Exemples : Antarctique et Canada Système industriel : télécommunication et système de contrôle Sites très isolés… Sites très isolés… Coûts dexploitation et entretien Génératrice et installation PV complémentaire …et aussi… sites près du réseau électrique… …et aussi… sites près du réseau électrique… Coût du transformateur Peut être réutilisé ailleurs Plus fiable que le réseau électrique Photo : Soltek Solar Energy Photo : Northern Power Systems (NREL PIX) Système de contrôle sismique Contrôle dune tête de puits de gaz © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

16 Exemples : Suisse et Japon Bâtiments raccordés au réseau avec système PV Habituellement non rentable sans subventions Habituellement non rentable sans subventions Motivé par : Motivé par : Image Bénéfices environnementaux Stimulation du marché Les engagements à long terme des fabricants, des gouvernements et des services publics ont amené des réductions de coûts Les engagements à long terme des fabricants, des gouvernements et des services publics ont amené des réductions de coûts Photo : Atlantis Solar Systeme AG PV intégré au vitrage dun immeuble à bureaux Photo : Solar Design Associates (IEA PVPS) Couverture de toit fait de PV © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

17 Exemples : Inde et États-Unis Systèmes PV de pompage de leau Rentable lorsque hors réseau Rentable lorsque hors réseau Corrélation de la charge Corrélation de la charge Stockage dans un réservoir deau Corrélation entre la charge et la saison Améliore la qualité de leau Améliore la qualité de leau Pratique Pratique Fiable Fiable Simple Simple Photo : Harin Ullal, Central Electronics Ltd. (NREL PIX)Photo : Jerry Anderson, Northwest Rural Public Power District (NREL PIX) Eau sanitaire Système dabreuvoir à bétail © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

18 Modèle RETScreen ® pour les projets dinstallation photovoltaïque Pouvant être utilisé partout dans le monde pour lanalyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions démissions de gaz à effet de serre. Pouvant être utilisé partout dans le monde pour lanalyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions démissions de gaz à effet de serre. Raccordé au réseau (central ou isolé) Hors réseau (PV/batterie ou PV/batterie/génératrice) Pompage de leau RETScreen ® nécessite seulement 12 points de données contre pour les modèles de simulation horaire RETScreen ® nécessite seulement 12 points de données contre pour les modèles de simulation horaire Non couvert actuellement : Non couvert actuellement : Systèmes de concentrateurs Calculs de probabilité de perte de charge © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

19 Voir le e-Manuel Analyse de projets dénergies propres : Manuel dingénierie et détudes de cas RETScreen ® Chapitre Analyse de projet dinstallation photovoltaïque © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Calculs RETScreen ® : installation photovoltaïque

20 Exemple : validation du modèle RETScreen ® pour les projets dinstallation PV Système hybride PV/génératrice/batterie en Argentine comparé au modèle de simulation horaire HOMER Système hybride PV/génératrice/batterie en Argentine comparé au modèle de simulation horaire HOMER Charge de 500 W CA Champ PV de 1 kW p, batterie de 60 kWh, génératrice de 7,5 kW, onduleur de 1 kW Comparaison de la consommation en carburant du groupe électrogène par RETScreen et par Homer Comparaison de la production dénergie PV calculée par RETScreen et par Homer © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

21 Conclusions Systèmes PV pour la production délectricité en réseau, hors réseau et pour le pompage de leau Systèmes PV pour la production délectricité en réseau, hors réseau et pour le pompage de leau La ressource solaire est bonne partout dans le monde La ressource solaire est bonne partout dans le monde Systèmes PV installés dans tous les climats Coûts dinvestissement élevés Coûts dinvestissement élevés Applications hors réseau rentables Subventions nécessaires pour les applications raccordées au réseau RETScreen ® calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données de ressource mensuelles, donnant des résultats dune précision comparable à des outils de simulation horaire RETScreen ® calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données de ressource mensuelles, donnant des résultats dune précision comparable à des outils de simulation horaire RETScreen ® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation détudes préliminaires de faisabilité RETScreen ® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation détudes préliminaires de faisabilité © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

22 Questions? Module Analyse de projets dinstallation photovoltaïque Cours danalyse de projets dénergies propres RETScreen ® International Pour plus dinformation visitez le site Web de RETScreen à :


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