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Performances énergétiques des systèmes PVR 6 Installation photovoltaïque raccordée au réseau (compétence électrique) Version de janvier 2011.

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1 Performances énergétiques des systèmes PVR 6 Installation photovoltaïque raccordée au réseau (compétence électrique) Version de janvier 2011

2 2 PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible La démarche MDE (Maîtrise de la demande délectricité) Source Hespul

3 3 = Réduire les besoins (changements de comportement et organisation de la société) = Réduire lénergie nécessaire aux besoins (technologie et procédés constructifs) = Produire de lénergie propre et inépuisable (Soleil = 5 milliards dannées à vivre !) La démarche « négaWatt » PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

4 4 La démarche MDE Une famille française composée de deux adultes et deux enfants consomme en moyenne à kWh par an (hors chauffage, eau chaude, et cuisson électrique) PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

5 5 Répartition moyenne de la consommation électrique PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

6 6 APPAREILS EN VEILLEPUISSANCEENERGIE Télévision7 W60 kWh/an Magnétoscope6 W50 kWh/an Démodulateur (antenne parabolique)15 W130 kWh/an Décodeur10 W87 kWh/an Ampli d'antenne2 W18 kWh/an Chaîne Hi-Fi7 W60 kWh/an La démarche MDE APPAREILSECONOMIES REALISABLES Télévision33 % Magnétoscope83 % Eclairage68 % Congélateur64 % Réfrigérateur63 % Sèche linge12 % Lave linge29 % PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

7 7 En chassant le gaspillage, la consommation dun foyer moyen peut atteindre environ 2300 kWh, soit près de 30% déconomie facilement réalisable. La démarche MDE Impact sur la consommation délectricité PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

8 8 Un générateur photovoltaïque de 2,5 kWc (20m 2 ) sur un toit incliné à 18° et orienté Sud, produira en moyenne, environ 3800 kWh/an délectricité. Rappel: consommation moyenne dun ménage économe, environ 2300 kWh/an 3800 kWh = 380 kg/an de CO 2 évités* * 400g/kWh, source ADEME-EDF pour la Martinique La démarche MDE Complémentarité MDE et PVR chez le particulier PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

9 9 Performance Ratio (PR) = Energie reçue (ensoleillement) Ecarts aux Conditions Standards Pertes dans les câbles DC Intégration Disparités dans les Pc des modules Onduleur Pertes dans les câbles AC Déconnexion ou fréquence réseau Température Précision mppt Rendement PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

10 10 Le Performance Ratio (PR) E (kWh) = Pc (kW) x Ei (h équivalent à 1kWh/m²) x PR PR (performance ratio) = de lordre de 0,60 à 0,80 PR dépend : de la dispersion de puissance des modules PV de la température moyenne des modules PV des pertes de câblage du rendement moyen de londuleur du suivi de Pmax (mppt) du temps darrêt des onduleurs (tension réseau hors tolérance) Ecart à CST Faible ensoleillement Intégration Disparité des modules + câbles Pmax Onduleur Réseau Energie au réseau Energie électrique PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

11 11 E (kWh) = Pc (kW) x Ei (nombre dh équivalent à 1000W/m²) x RP Les paramètres à déterminer: Pc: puissance crête, fixée par les caractéristiques du projet (surface, budget client…) Ei :énergie incidente dans le plan des modules RP: ratio de performance, analyse qualitative de la performance du GPVR Attention aux unités: E(kWh) : kWh électriques produits en sortie donduleur Pc(kW): puissance crête du GPVR exprimée en kW Ei (h équivalent à 1000W/m²) = Ei (kWh/m²/an): énergie solaire reçue dans le plan des modules Productible des GPVR Les paramètres nécessaires au calcul du productible PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

12 12 Ensoleillement maximal au Lamentin : ~1900kWh/m² par an (Orientation Sud ; inclinaison 18°) Les variables du rayonnement solaire Irradiation fonction de linclinaison & orientation PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

13 13 Ensoleillement maximal au Raizet : ~2200kWh/m² par an (Orientation Sud ; inclinaison 22°) Les variables du rayonnement solaire Irradiation fonction de linclinaison & orientation PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

14 14 Performance Ratio (PR) Type dintégration Modules non ventilés (intégration au bâti) Modules ventilés (surimposés) Modules très ventilés Ratio de performance P R 0,7*0,75*0,8* * estimations PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

15 15 E (kWh) = Pc (kW) x Ei (nombre dh équivalent à 1000W/m²) x RP GPVR intégré en toiture chez un particulier: Pc = 2,5kWc, fixé par le budget du client Localisation : Martinique, toiture sud, inclinaison 18°, sans ombre Ei(au sol) 1850 kWh/m²/an ; Ei(modules) 1900 kWh/m²/an RP = 0,75 (entre 0,6 et 0,8), modules en surimposition toiture E(kWh) 2,5 x 1900 x 0, kWh/an injectés sur le réseau Le productible de ce GPVR est de 1425 kWh/kWc/an (1 kWc installé dans ces conditions produira environ 1425kWh électrique par an) Productible des GPVR Exemple de calcul et définition du productible PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

16 16 c Performances énergétiques PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

17 17 Du côté du rayonnement solaire: DéfinitionUnitésOrdres de grandeur Puissance solaireW/m²0 à 1000 W/m² Energie solaire Ei incidente au sol kWh/m²/anLille 1050 kWh/m²/an Lyon 1250 kWh/m²/an Nice 1700 kWh/m²/an Martinique 1850 kWh/m²/an DéfinitionUnitésOrdres de grandeur Puissance crêteWc0 à plusieurs MWc Production électrique du GPVRkWh/anDépend de la taille du GPVR Productible du GPVRkWh/kWc/anLille 900 kWh/kWc/an Lyon 1000 kWh/kWc/an Nice 1350 kWh/kWc/an Martinique 1450 kWh/kWc/an (dans les conditions optimales) Du côté du GPVR: Productible des GPVR Rappel des différentes unités utilisées en GPVR PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

18 18 Bilan énergétique dune installation couplée au réseau depuis 1994 Installation photovoltaïque raccordée réseau de 2,2 kWc Vente du surplus Mornant (Rhône, métropole) PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

19 19 Bilan énergétique dune installation couplée au réseau depuis 1994 PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

20 20 Bilan énergétique dune installation couplée au réseau depuis 1994 PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

21 21 Bilan énergétique dune installation couplée au réseau depuis 1994 PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible

22 22 Bilan énergétique dune installation couplée au réseau depuis 1994 Bilan énergétique de l'installation PV de Gérard MOINE Puissance 2,2 kWc Inclinaison 20° Orientation Sud Ouest ProductionConsommationInjection Moyenne /12ans Energie moyenne (kWh/an) PV (compétence électrique) – Chap. 6 : Productible


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