Cours d’analyse de projets d’énergies propres Analyse de projets d’installation photovoltaïque Cours d’analyse de projets d’énergies propres Installation photovoltaïque sur un centre de recherche national, Québec, Canada Photo : Centre de la technologie de l’énergie de CANMET - Varennes © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

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

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

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

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

Systèmes hors réseau Configuration Souvent très rentable Autonome Hybride Souvent très rentable De petites charges sont préférables (< 10 kWp) Coût d’investissement plus bas que le coût de l’extension du réseau Coût d’exploitation et d’entretien 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.

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

Ressource solaire 1 Wp de PV = 800 à 2 000 Wh par année Latitude Ennuagement La ressource solaire hivernale est critique pour les systèmes hors réseau Angles d’inclinaison plus grands (latitude +15º) Systèmes hybrides La ressource solaire annuelle est critique pour les systèmes raccordés au réseau Systèmes de poursuite solaire lorsqu’il y a une forte proportion de rayonnement solaire direct Photo : Environnement Canada © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

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

Exemples de coûts de systèmes PV Maison raccordée au réseau, 1 kW (38º N, Californie) Énergie = 1,6 MWh/an Coût = 0,35 $/kWh Coût du réseau = 0,08 $/kWh 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 Champ Onduleur Installation Divers Champ Batterie Des.&Install Génératrice Source d’énergie Exploitation Divers © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

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

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

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

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

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

Habituellement non rentable sans subventions Exemples : Suisse et Japon Bâtiments raccordés au réseau avec système PV Habituellement non rentable sans subventions 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 Couverture de toit fait de PV Photo : Atlantis Solar Systeme AG PV intégré au vitrage d’un immeuble à bureaux Photo : Solar Design Associates (IEA PVPS) © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

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

Modèle RETScreen® pour les projets d’installation photovoltaïque Pouvant être utilisé partout dans le monde pour l’analyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions d’émissions de gaz à effet de serre. Raccordé au réseau (central ou isolé) Hors réseau (PV/batterie ou PV/batterie/génératrice) Pompage de l’eau RETScreen® nécessite seulement 12 points de données contre 8 760 pour les modèles de simulation horaire Non couvert actuellement : Systèmes de concentrateurs Calculs de probabilité de perte de charge © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Calculs RETScreen® : installation photovoltaïque Voir le e-Manuel Analyse de projets d’énergies propres : Manuel d’ingénierie et d’études de cas RETScreen® Chapitre Analyse de projet d’installation photovoltaïque © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

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

Conclusions Systèmes PV pour la production d’électricité en réseau, hors réseau et pour le pompage de l’eau La ressource solaire est bonne partout dans le monde Systèmes PV installés dans tous les climats Coûts d’investissement 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 d’une précision comparable à des outils de simulation horaire RETScreen® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation d’études préliminaires de faisabilité © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Questions? www.retscreen.net Module Analyse de projets d’installation photovoltaïque Cours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International Pour plus d’information visitez le site Web de RETScreen à : www.retscreen.net © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.