Etude de casDonnes mtorologiques Les conditions climatiques de Bouznika sont idales pour la production d'nergie solaire photovoltaque. Le rayonnement atteint une moyenne de 5,1 kW/m par jour avec plus de 300 jours densoleillement par an. Un kWc produit en moyenne 1500 kWh/an sous une inclinaison des modules de 32o. La temprature de la ville est de 24oC en moyenne avec un vent humide qui souffle rgulirement de lOuest vers lEst.

Consommation moyenne annuelle: Besoin20625 kWh/an. Choix des modules photovoltaques Pc = 250W

Puissance nominale (Wc), Pmpp250

Tension nominale (V), Umpp30.8

Courant nominal (A), Impp8.12

Tension vide (V), Uoc37.9

Courant de court-circuit (A)8.66

Rendement du module (%), 15.3

Tension du systme max. admissible (V), UDC1000

Dimensions (mm), 1652 990

Orientation des modules photovoltaquesLe Maroc se situe dans lhmisphre Nord, le soleil au znith est donc vers le sud. La meilleure orientation pour les panneaux est donc vers le sud (azimute de 0).

Inclinaison des modules photovoltaquesPour dterminer langle dinclinaison optimal des modules photovoltaques, on calcul lirradiation (rayonnement) annuelle pour diffrentes inclinaisons.Langle choisit doit correspondre lirradiation maximale pour une meilleure production dnergie.Le tableau suivant prsente les irradiations solaires annuelles pour diffrents angles:

Angle()Irradiation annuelle (Wh/m)

2274400

2474750

2674970

2875130

3075270

3275290

3475240

3675100

Daprs le graphe, langle le plus convenable serait entre 31 et 32. On opte pour une inclinaison de 32.

Calcul du nombre de modules ncessaires linstallationLa puissance crte installerest donne par la formule

o: C est la consommation de lentreprise (kWh/an) :Ps est la production spcifique du site (kWh/ kWc) sous une inclinaison de 32 : Fc estle facteur de correction : Pc est la puissance crte installer C= 20625 kWh/an

Ps= 1500 kWh/ kWcFc= 1

Pc = 13.75 kWc

La puissance crte de chaque module tant 250 Wc, on en dduit le nombre de modules ncessaires pour linstallation:

Il en rsulte que notre installation ncessite 55 modules PV dont la puissance unitaire est de 250 Wc.

Structure mtallique (supports des modules)La structure des supports des modules photovoltaques doit tre trs rigide pour supporter les modules et leur poids et elle doit rsister la force du vent.

Distance entre les panneaux photovoltaques La prsence de lombre sur tout ou une partie des modules PV diminue leur rendement. Pour un fonctionnement optimal des panneaux photovoltaques, il faut laisser une distance x entre deux sries de panneaux PV conscutives. Cette distance est calcule comme suit:

L: longueur du module PVB: angle dinclinaisonH: hauteur du module PVA: angle dlvation du soleil en Dcembre (Correspond au 21 Dcembre midi o le soleil peut atteindre la position la plus basse durant toute lanne)x: distance entre deux sries de panneaux conscutiveson a:

Avec: L= 1.652m ; B= 32; H= 0.875m;

Calcul de llvation A:: Latitude du site;: Dclinaison (langle entre le rayon solaire et le plan de lquateur);

Avec: J est le nombre de jour partir du 1er janvier;Le 21 dcembre,J correspond au 355ime jours Daprs la figure, on a:

Do: = - 23.45Donc: A = 32.76L2= 1.617mX= 1.36mDonc il faut laisser une distance gale 1.4 m entre les deux sries de panneaux.Choix des onduleurs Le march propose un grand choix donduleurs PV. Le choix et le nombre d'onduleurs repose sur 3 critres : La compatibilit en tension La compatibilit en courant La compatibilit en puissance

ModleSTP 15000TL-10STP 12000TL-10

Puissance de sortie nominale, Pmax15.03 kW12.01 kW

Plage de tension photovoltaque, MPPT, (Umppt,min Umppt,max)150 800 V150-800 V

Tension dentre maximale, Umax1000 V1000 V

Courant dentre maximal, Imax (A/B)33/11A22/11A

2 entresDimensionnement des onduleurs et cblage des modules photovoltaqueLa puissance de londuleur doit tre comprise entre 0,85 et 1.25 fois la puissance du champ photovoltaque. A partir des 3 critres, le dimensionnement des onduleurs va imposer la faon de cbler les modules entre eux.Les donnes importantes de la fiche technique des modules photovoltaques sont les suivantes ModlePc = 250 WC

La tension de circuit ouvert, Uoc37.9 V

La tension MPP, Umpp30.8 V

Courant de court-circuit, Isc8.66 A

L'installation est compose de 55 modules, chacun d'une puissance crte de 250 Wc, soit une puissance crte totale de 55 250 = 13,750 kWc.

Onduleur STP 12000TL-10Choix de la configurationLe STP 12000TL-10 a deux entre A et B. Nous dterminons le nombre minimum et maximum de modules photovoltaques en srie ainsi le nombre maximum de chaines en parallle pour chaque entre.

Entre A:Nombre maximum de chanes en parallle:

Nombre minimum de modules PV en srie:

Nombre maximum de modules PV en srie:

Entre B:

Nombre maximum de chanes en parallle:

On calcule le nombre maximum de modules en srie pour lentre B de sorte que le rapport de puissance nominale ne doit pas dpasser 87%.

x est le nombre de modules en srie lentre B:

=12010 W

Donc londuleur STP 12000TL-10 admet la configuration suivante: Entre A: 2 chaines de 22 modules chacune Entre B: 1 chaine de 11 modulesNous vrifions les 3 compatibilits pour chaque entre:

Compatibilit en tensionEntre A:Entre B:

Cette configuration 22 modules en srie lentre A et 11 modules en srie lentre B est compatible avec la tension maximale admissible de londuleur.

Compatibilit en courant Entre A:Entre B:

Il en rsulte que la compatibilit en courant est assure.

Compatibilit en puissanceEntre AEntre B

Avec:

Donc, la puissance dlivre par le groupe photovoltaque est compatible avec la puissance maximale admissible de l'onduleur.