production d’énergie par modules photovoltaïques · c. calcul de l’energie fournie par des...

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Ce travail a bénéficié d’une aide de l’Agence National de la Recherche portant la référence ANR-09-VILL-0003

Production d’énergie par modules photovoltaïques

Objectif du document Le but de ce document est de présenter et expliquer les choix retenus pour simuler la production d’énergie électrique par les modules photovoltaïques.

Type de document Résultats et échange scientifique

Référence au projet Tâche 2b

Version Date Auteur Modifications

V 0.1 15/06/2012 Jean-Luc Salagnac

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Sommaire

A. Introduction ................................................................................................................................ 3 B. Composants d’un système photovoltaïque et indicateurs de performance ................................. 3 C. Calcul de l’énergie fournie par des modules PV dans MUSCADE ........................................... 5 D. Influence de la température ........................................................................................................ 6 E. Influence de l’orientation ........................................................................................................... 7 F. Surface des champs de modules PV ........................................................................................... 7 G. Résumé ....................................................................................................................................... 8

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A. INTRODUCTION Les quelques 3000 hectares de couverture1 qu’offrent actuellement les bâtiments parisiens ne constituent-ils pas une invitation à les utiliser pour les couvrir de modules photovoltaïques à des fins de production d’énergie électrique ? Quel est cependant le potentiel de production d’une telle installation compte tenu :

de l’orientation des pans de toiture ? des obstacles créant autant d’ombre portée sur des modules installés dans des conditions

d’orientation et d’inclinaison par ailleurs favorables ? des nombreuses sujétions liées à la présence de lucarnes, de souches de cheminée et d’autres

ouvrages et équipements présents en couverture ? du vieillissement intrinsèque des modules et des équipements liés ? de la salissure inévitable de la surface des modules ?

Cette grande complexité ne saurait être décrite avec finesse et prise en compte dans le cadre des échelles retenues pour la modélisation de la ville dans le cadre de MUSCADE. Un modèle simplifié est nécessaire qui permet d’approcher un ordre de grandeur de la production potentielle. La présente note présente les paramètres retenus pour cette modélisation et expose les causes d’erreur liées aux hypothèses sous-jacentes. Il ne s’agit pas ici de partir du principe physique de transformation du rayonnement électromagnétique en électricité par ailleurs abondamment décrit dans la littérature2. Il s’agit plus de décrire les paramètres qui fondent la production de systèmes photovoltaïques afin d’expliquer les valeurs des paramètres du modèle simplifié.

B. COMPOSANTS D’UN SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE ET INDICATEURS DE

PERFORMANCE Un système photovoltaïque est une chaine dont les principaux éléments sont représentés figure 1. Les modules, partie la plus visible, fournissent du courant continu qu’un onduleur transforme en courant alternatif à une tension et une fréquence permettant l’utilisation de l’énergie électrique par les appareils domestiques ou son injection sur le réseau de distribution. Comme n’importe quel assemblage de parties ayant leur fonctionnement propre, ce système présente des pertes que les relevés de production de plusieurs milliers d’installations en fonctionnement permettent d’apprécier. (LELOUX J. et al., 2011)

1 Estimation faite dans le cadre du projet EPICEA 2 Voir par exemple : http://www.ines-solaire.com/solpv/page0.html

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Les principales causes de pertes par rapport à une production de référence, sont l’orientation, l’inclinaison, la température des modules, la transformation qui a lieu au niveau de l’onduleur.

Figure 1 : schéma de principe d’une installation photovoltaïque (CSTC, 2012)

Trois indicateurs sont utilisés pour caractériser les performances globales des systèmes et donc indirectement ces pertes. Ils ont en commun de comparer des énergies produites avec à une énergie de référence évaluée à l’aide d’un modèle développé par l'Institut d'énergie solaire de Madrid (LELOUX J. et al., 2011). L’énergie de référence est produite dans des conditions standards de rayonnement (1000 W/m²).

1. PR (performance ratio) : le plus utilisé, est le rapport entre l’énergie produite par le système étudié sous des conditions de rayonnement du lieu par rapport à l’énergie produite par le système de référence. La valeur, de l’ordre de 75%, intègre l’ensemble des pertes dont les sources ont été mentionnées.

2. PRstc (performance ratio conditions standard) :l’énergie produite par le système étudié est rapportée à l’énergie produite par le système de référence diminuée des pertes des modules liées à la température, facteur influant sur la performance. On arrive ainsi à mieux qualifier les propriétés intrinsèques des systèmes.

3. PI (performance index) : un pas de plus est franchi en intégrant dans la référence les pertes de

l’onduleur.

Les résultats montrent une grande stabilité de PI, ce qui en fait un indicateur de référence (figure 2). Les installations en fonctionnement produisent ainsi environ 84% de l’énergie que produirait le système de référence, abstraction faite des pertes évoquées.

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figure 2 (LELOUX J. et al., 2011)

L’utilisation de ces ratios permet de caractériser les productions des champs de capteur. A Paris, les valeurs mesurées conduisent à retenir environ 1100 kWh/kWc pour la production annuelle moyenne (LELOUX J. et al., 2011). La notion de Wc (Watt crête) est explicitée dans le chapitre suivant. Il existe de nombreuses autres sources permettant d’évaluer la production de modules photovoltaïques. Parmi celles-ci, celle du centre commun européen de recherche d’ISPRA fait référence : http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.php . Pour utiliser cette évaluation, il faut entrer un pourcentage de pertes. On pourra également se reporter avec intérêt au site « BDPV - Base de Données sites Photovoltaïques » (http://www.bdpv.fr/index.php) , lieu de collecte et d’analyse statistique de milleirs d’installations en service (ce site indique une production de 1000 kWh/kWc en région Ile de France au cours de douze derniers mois).

C. CALCUL DE L’ENERGIE FOURNIE PAR DES MODULES PV DANS MUSCADE Le souci de simplicité conduit à faire les hypothèses suivantes :

le « rendement » des modules constituant les modules est constant dans le temps (figure 3) (DUPONT Eric (CSTC), 2010)

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Les modules les plus couramment utilisés en France sont ceux utilisant des cellules PV à base de silicium monocristallin (LELOUX J. et al., 2011): nous retiendrons un rendement de 14%. Cette valeur signifie qu’un module de 1 m² recevant un flux solaire (perpendiculaire à sa surface) de 1000 W/m² a une puissance électrique maximale (puissance crête Pc) de 140 Wc. Cette puissance crête est une valeur obtenue directement par les tests normalisés3. Elle est exprimée en kWc / 1kW/m², valeur mesurée à 25°C. Il s’agit de la puissance d’un module, c’est-à-dire d’un ensemble réunissant plusieurs cellules. Les modules d’un même fabricant et ceux produits par différents fabricants ont des dimensions très variées (voir annexe 1). Le « rendement » de ces modules est ainsi obtenu de manière indirecte par la puissance crête : le rendement d’un module de puissance crête 230 W décrit en annexe 1, de dimensions 0.992 m x 1.640 m, soit 1.63 m², est 230/1630 = 14.1 %.

un champ de modules PV de surface totale A (m²) est constitué de modules dont les dimensions sont variables suivant les constructeurs. La puissance crête de ce champ s’exprime ainsi comme la somme des puissances crêtes des modules assemblés pour couvrir la surface A.

la puissance électrique Pel produite par un champ de modules de puissance crête Pc soumis à

une irradiance Ir (kW/m²), s’exprime par :

Pel (kW) = Pc (kWc / 1kW/m²) * Ir (kW/m²)

l’énergie produite pendant un temps T (jour, mois, année) par :

ET (kWh) = Pc (kWc / 1kW/m²) * IrT ((kWh/m²) où IrT est l’énergie solaire reçue par la surface pendant le temps T.

D. INFLUENCE DE LA TEMPERATURE Toutes choses égales par ailleurs, la puissance électrique fournie (le « rendement ») baisse lorsque la température des modules augmente. Pour les modules à base de cellules en silicium monocristallin, cette variation est de l’ordre de - 0.5% / K (DUPONT Eric (CSTC), 2010). L’évaluation de cette température dépend de nombreux facteurs variables d’un fournisseur à un autre ainsi que des conditions météorologiques, notamment du vent. Il ne serait pas cohérent dans le cadre de MUSCADE d’introduire un calcul fin de cette température sur la base d’un bilan énergétique du module, compte tenu de sa constitution, de son exposition, des ombres portées, …

3 voir site CERTISOLIS, filiale CSTB-LNE, laboratoire d’essais et organisme tierce partie indépendant de certification des modules photovoltaïques http://certisolis.com

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Prendre la température du module Tm égale à la température ambiante Tamb conduirait à surévaluer la production, le module exposé au soleil étant apriori plus chaud que l’air ambiant. S’il était décidé de retenir la température comme paramètre de simulation, il faudrait retenir la même hypothèse que celle retenue par le centre commun européen de recherche d’ISPRA :

Tm=Tamb+kT Ir où kT = 0.05°C/(W/m²) Cependant l’utilisation d’un « performance index PI » permet d’éviter ces détours hasardeux.

E. INFLUENCE DE L’ORIENTATION Il s’agit de calculs géométriques qui pourront avantageusement tirer parti des valeurs tabulées publiées, par exemple celles de la RT 2005 (annexe 2).

F. SURFACE DES CHAMPS DE MODULES PV Pour chaque maille du modèle est connue une surface de toiture qui ne préjuge pas des sujétions (souches, lucarnes, …) limitant la couverture de cette surface par des modules. D’autres facteurs peuvent contribuer à limiter le recouvrement de la surface disponible, ne serait-ce que la forme des modules (problème de pavage de la surface). Dans ces conditions, nous ne disposons pas d’éléments fiables pour introduire un coefficient qui représenterait la surface effectivement utilisable. Des photographies des toits parisiens laissent à penser que ce coefficient est difficile à déterminer sans étude spécifique.

Aussi, nous proposons de considérer toute surface bien orientée (est, sud, ouest) comme totalement disponible à la production d’électricité par modules PV.

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G. RESUME Les données nécessaires au calcul de l’énergie produite par les champs de modules photovoltaïques couvrant les toitures sont les suivantes :

Orientation du toit (issue du GI) : orientation principale du bâtiment, surface et pente du toit. Surface A des champs de modules PV = surface du toit utilisable d’après des critères

d’orientation Rendement r : 14%, constant Performance index PI, tenant compte des pertes diverses : 0.84 énergie produite sur une période T, ET :

ET (kWh) = Pc (kWc / 1kW/m²) * IrT ((kWh/m²) * 0.84

ou

ET (kWh) = IrT ((kWh/m²) * r * 0.84

Une vérification d’une production calée sur la valeur 1000 kWh/kWc constituera un contrôle des calculs effectués.

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Références : CSTC, 2012. Performance Energétique des Bâtiments: Systèmes photovoltaïques [WWW Document].

http://www.cstc.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=infofiches&pag=48&art=7 . DUPONT Eric (CSTC), 2010. Le toit générateur d’électricité et de chaleur. LELOUX J. et al., 2011. Performance Analysis of 10,000 Residential PV Systems in France and

Belgium. Presented at the 28th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, 5-9 September 2011, Hamburg, Hamburg.

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ANNEXE 1

Documentations SOLAZERO et SUNMODULE

MODULES POLYCRISTALLINS

60 CELLULES

Des performances optimalesNos modules photovoltaïques sont réalisés

à partir de matériaux de très haute qualité,

sélectionnés pour leur performance en

termes de rendement et de robustesse.

Ils présentent une tolérance de puissance

positive de 0W +5W, et possèdent un fort

potentiel d’autoprotection électrique.

Sécurité et robustesseNos modules sont parfaitement protégés

de l’oxydation et des intempéries les plus

sévères. (Jusqu’à 5400 Pa)

Notre engagement sur la qualité Nos processus de fabrication sont

conçus pour vous garantir une qualité

irréprochable : comme nos produits, ils

sont testés selon un cahier des charges

très strict, et conformes aux normes IEC

61215 et 61730. Les certifications ISO 9001

et 14001 sont de plus en cours sur notre

Des interlocuteurs fiables et référents tout

au long du processus commercial

Un service après-vente conçu pour votre

sérénité

De nombreux programmes de recherche

appliquée pour construire et préparer l’avenir

Une vision résolument tournée vers

les énergies renouvelables, avec le

développement de notre offre Biomasse sur

notre plateforme d’Ygos (capacité 250 000T)

dans les Landes

Un engagement concret et actif mené dans

l’entreprise pour le développement durable :

analyse du cycle de vie, bilan carbone,

recyclage, choix stratégiques et industriels.

Nos valeurs

>

Exigence et excellence

>

Pragmatisme

>

Vision long terme

>

Responsabilité sociétale

et environnementale

Où sont fabriqués nos modules ?Nos modules photovoltaïques sont fabriqués dans

notre usine de Pontonx sur l’Adour : 17 hectares

de terrain, 35000 m2 de bureaux et d’atelier dans

lesquels nous développons également nos activités

de recherche et développement.

Notre usine comporte deux lignes de fabrication :

>

Une ligne de fabrication automatisée de 65MW

>

Une ligne de fabrication pour vos demandes

spécifiques de 10MW

NOTRE ENGAGEMENT PRODUIT

SOLAREZO C’EST AUSSI

220 �� 250W

Réf. RS 220-250P60

Nombre de cellules 60

Technologie polycristalline

Dimension des cellules 156mm*156mm

Masse du Module 19,2kg

Puissances crêtes 220 225 230 235 240 245 250

Caractéristiques générales

Epaisseur 3,2mm

Options Anti-reflet, auto-nettoyant

Couleur Aluminium anodisé

Options Cadre noir : nous consulter

Couleur Blanc opaque

Composition Tedlar - Polyester

Verre

Cadre

Face arrière

Boîtier de jonction Classe IP65

Diodes anti-retour 3

Câbles & connecteurs 1m en standard

Encapsulant Film EVA

Charge maximale admissible 5400 Pa (540 kg/m2)

Caractéristiques mécaniques

220 225 230 235 240 245 250

135,2 138,3 141,4 144,4 147,5 150,6 153,7

36,16 36,45 36,65 36,90 37,06 37,19 37,81

Tension au MPP (1) (Vmpp) 28,78 29,17 29,52 29,82 30,12 30,50 31,06

Courant de court circuit (Icc) 8,26 8,31 8,36 8,45 8,57 8,69 8,72

Courant au MPP (Impp) 7,64 7,71 7,79 7,88 7,97 8,03 8,05

Facteur de forme (FF) 0,736 0,743 0,750 0,754 0,756 0,758 0,758

Tension maximale du système 1000 VDC

Température de fonctionnement -40°C à +85°C

Tolérance de puissance -0 +5w

Courant inverse admissible ��20A

Rendement cellules 15,2% à 17,4%

(1) Point Maximum de puissance

Caractéristiques Electriques

Température de fonctionnement nominale de la cellule (NOCT) 46°C ±2°C

Cœfficient de température Icc (%/C) 0,05±0,01%/°C

Cœfficient de température Vco (%/C) - 0,4±0,05%/°C

Cœfficient de température Pmax - 0,4±0,05%/°C

Cœfficients de comportement en température

GARANTIE DE PUISSANCE

GARANTIE PRODUIT 10 ANS

8

6

4

2

5 10 15 20 25 30

(l)

dV / dl = 75,1 ohm

(V)

dV / dl = 0,563 ohm

0

35

MODULES SOLAIRES POLYCRISTALLINS

60 CELLULES

220 �� 250W MODULES SOLAIRES POLYLL CRISTALLINSTT

60 CELLULES

Dimensions identiques en face avant

VUE ARRIÈRE (mm)

COUPE TRANSVERSALE DU CADRE (mm)

95% ��5 ans

90% ��12 ans

85% �� 18 ans

80% ��25 ans

Tension de circuit ouvert (Vco)

�� Puissance aux STC (Pmax)

STC : Conditions standards de tests (1000 �/m2, à 25°C, Air mass=1,5)

��

��

Réf. RS 220-250P60

SolarWorld. And EveryDay is a SunDay. www.solarworld.de

Longueur 1675 mmLargeur 1001 mm

Hauteur 34 mmEncadrement Aluminium

Poids 22 kg

SW 200/205/210/215/220/225 polyAvec le Sunmodule Plus, la société SolarWorld AG présente un concept de panneauinnovateur. Le tri plus (conformément au « Flash report » de SolarWorld) garantitune efficacité de l’installation maximale tout en rendant superflue l’opération com-plexe du tri des panneaux solaires sur place. Le processus de fabrication entière-ment automatisé dans les usines de SolarWorld assure une qualité de produit despanneaux constamment élevée et donc des rendements importants à long terme.

Le cadre du panneau solaire et le verre encastré adhèrent parfaitement grâce à uneapplication de silicone en continu. Ainsi, le panneau solaire dispose d’une stabilitéhaut de gamme qui empêche, par ex., le détachement du cadre en cas de chute deneige. Des tests effectués selon la norme IEC 61215, pendant lesquels ont été appliquédes charges jusqu’à 5,4 kN/m2, prouvent que le panneau solaire est capable de résis-ter à un dépôt important de neige ou de glace.

La boîte de jonction brevetée, plate et compacte, protège contre la corrosion et assureune résistance thermique optimale grâce à une dissipation rapide de la chaleur.Tous les raccordements sont soudées à l’arc et garantissent une connexion électriquefiable à l’intérieur de la boîte. Sont également utilisés des câbles de raccordementrésistants, haut de gamme, munis de connecteurs préconfectionnés. La garantie de25 ans et les matériaux recyclables de nos panneaux solaires rendent notre conceptde qualité encore plus attrayant.

statut: janvier 2008

Face arrière

1675

950

287,5

550

550

287,5

960

Ø 9

Ø 9

Ø 4

34

SW 200/205/210/215/220/225 poly

Matériaux utilisésCellules par panneau solaire 60Type de cellules silicium polycristallinDimensions des cellules 156 x 156 mm2

Grandeurs caractéristiques thermiquesNOCT 46°CTK Isc 0,034 %/KTK Voc -0,34 %/K

Grandeurs caractéristiques relatives à l'intégration optimale dans le systèmeTension de système maximale classe II 1.000 VDC

Valeurs limites de contre-courant ne pas appliquer de tensions externes supérieures à Voc

sur le panneau solaireAutres données Tolérance de puissance +/- 3 %Boîte de jonction IP 65Connecteur MC type 4

Comportement lors de conditions de test standardSW 200 SW 205 SW 210 SW 215 SW 220 SW 225

Puissance au point de puissance maximale Pmax 200 Wc 205 Wc 210 Wc 215 Wc 220 Wc 225 WcTension à vide Voc 36,1 V 36,2 V 36,4 V 36,5 V 36,6 V 36,8 VTension au point de puissance maximale Vmpp 28,3 V 28,5 V 28,7 V 28,9 V 29,2 V 29,5 VCourant de court-circuit Isc 7,70 A 7,80 A 7,90 A 8,00 A 8,08 A 8,17 ACourant au point de puissance maximale I mpp 7,07 A 7,20 A 7,32 A 7,44 A 7,54 A 7,63 A

Comportement à 800W/m2, NOCT, AM 1,5SW 200 SW 205 SW 210 SW 215 SW 220 SW 225

Puissance au point de puissance maximale Pmax 143,0 Wc 146,6 Wc 150,1 Wc 153,7 Wc 157,3 Wc 160,9 WcTension à vide Voc 32,7 V 32,8 V 32,9 V 33,0 V 33,1 V 33,3 VTension au point de puissance maximale Vmpp 25,4 V 25,5 V 25,7 V 25,9 V 26,2 V 26,5 VCourant de court-circuit Isc 6,36 A 6,45 A 6,53 A 6,61 A 6,68 A 6,75 ACourant au point de puissance maximale I mpp 5,64 A 5,74 A 5,84 A 5,94 A 6,01 A 6,08 A

Faible réduction du taux de rendement en conditions de charge partielle à 25 °C: à 200 W/m2, un taux de rendement de 95 % (+/- 3 %) est atteint en conditionsde test standard (1 000 W/m2).

Face avant

1001

SolarWorld AG se réserve le droit de modifier les spécifications.Cette fiche technique satisfait aux conditions de la norme EN 50380.Cette fiche technique est également disponible en anglais.

IEC 61215Classe de protection II

Structure

1 ] Vue de face: verre trempé2] cellules solaires cristallines

intégrées dans de l’EVA (éthylène-acétate de vinyle)

3] Face arrière: film tedlar

12

3

Vue latérale

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Page 11

ANNEXE 2

Calcul réglementaire RT 2005

142/159

Th-CE 2005 DOC V7.3

19.3.1 ENERGIE INCIDENTE HI

La détermination de l'énergie incidente annuelle (mensuelle) dans le plan des modules est donnée par la formule :

Hi = Hhor,zone . FT Avec :

Hhor,zone : énergie incidente annuelle sur un plan horizontal par région géographique [kwh/m²], FT : Facteur de transposition.

Pour le calcul de l'énergie incidente annuelle sur un plan horizontal par région géographique Hhor,zone, on adopte par convention la répartition suivante :

- PACA, Languedoc Roussillon : 1500 kWh/m²

- Rhône Alpes, Midi Pyrénées : 1350 kWh/m²

- Pays de la Loire, Poitou Charente, Aquitaine, Limousin, Auvergne : 1250 kWh/m²

- Bretagne, Basse Normandie, Centre, Bourgogne, Franche Comté : 1150 kWh/m²

- Nord Pas de Calais, Haute Normandie, Picardie, Ile de France, Champagne Ardenne, Loraine, Alsace : 1050 kWh/m²

Le Tableau 86 donne une définition de ces éclairements en fonction des départements associés, conformément à la définition des zones géographiques de la RT2000.

Le facteur de transposition FT traduit la variation d'énergie incidente dans un plan incliné par rapport à l'énergie incidente dans un plan horizontal. Les valeurs du tableau ci-dessous ont été calculées par le logiciel PVSYST et représentent la moyenne arithmétique obtenue pour différentes stations météorologiques d'une même zone. Ces valeurs sont calculées par la formule :

FT = Hi,inclinaison, orientation / Hi,horizontal,sud

Zone Régions associées Départements Energie solaire sur plan horizontal [kWh/m²/an]

PV1 PACA, Languedoc Roussillon 04-05-06-13-83-84 11-30-34-48-66 1500

PV2 Rhône Alpes, Midi Pyrénées 01-07-26-38-42-69-73-74 09-12-31-32-46-65-81-82 1350

PV3 Pays de la Loire, Poitou

Charente, Aquitaine, Limousin, Auvergne

44-49-53-72-85 16-17-79-86

24-33-40-47-64 19-23-87

03-15-43-63

1250

PV4 Bretagne, Basse Normandie, Centre, Bourgogne, Franche

Comté

22-29-35-56-14-50-61 18-28-36-37-41-45

21-58-71-89-25-39-70-90 1150

PV5

Nord Pas de Calais, Haute Normandie, Picardie, Ile de

France, Champagne Ardenne, Loraine, Alsace

59-62-27-76 02-60-80

77-78-91-95+Paris 08-10-51-52

54-55-57-88-67-68

1050

Tableau 86 : Valeurs de Hhor,zone

143/159

Th-CE 2005 DOC V7.3

FT – Zone PV1 Orientation Ouest Sud-Ouest Sud Sud-Est Est

0° 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 30° 0.93 1.09 1.15 1.09 0.93 45° 0.87 1.06 1.13 1.06 0.87 60° 0.79 0.99 1.06 0.99 0.79 In

clin

aiso

n

90° 0.59 0.74 0.77 0.74 0.59


0° 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 30° 0.93 1.06 1.10 1.06 0.93 45° 0.87 1.02 1.08 1.02 0.87 60° 0.79 0.95 1.00 0.95 0.79 In

clin

aiso

n

90° 0.60 0.70 0.71 0.70 0.60


0° 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 30° 0.93 1.07 1.13 1.07 0.93 45° 0.87 1.05 1.11 1.05 0.87 60° 0.79 0.98 1.04 0.98 0.79

Incl

inai

son

90° 0.60 0.73 0.76 0.73 0.60

PV5

PV4

PV3PV2

PV1

144/159

Th-CE 2005 DOC V7.3


0° 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 30° 0.93 1.06 1.11 1.06 0.93 45° 0.87 1.03 1.09 1.03 0.87 60° 0.79 0.96 1.02 0.96 0.79 In

clin

aiso

n

90° 0.60 0.72 0.74 0.72 0.60


0° 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 30° 0.94 1.06 1.11 1.06 0.94 45° 0.88 1.03 1.08 1.03 0.88 60° 0.80 0.96 1.01 0.96 0.80 In

clin

aiso

n

90° 0.61 0.72 0.74 0.72 0.61

Tableau 87 : Valeurs de FT

19.3.2 PUISSANCE CRÊTE P0

La valeur de la puissance crête P0 des modules photovoltaïques (cristallins ou amorphes) est déterminée conformément aux normes :

- IEC 61215 : "Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval", pour les modules cristallins

- IEC 61646 : "Thin Film terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval" pour les modules amorphes

La valeur de la puissance crête P0 est obtenue sous des Conditions de Test "Standard" (STC) : Tref = 25 °C �2 °C, Gref = 1000 W/m² avec la répartition spectrale de l'éclairement solaire de référence.

Deux cas sont distingués :

- On dispose d’un procès verbal d’essai émanant d’un laboratoire accrédité Cofrac. On utilise la valeur de P0

indiquée sur le procès verbal,

- On ne dispose pas d’un tel procès verbal. P0 est calculé en multipliant la valeur de Rs donnée dans le tableau suivant en fonction du type de module par la surface S du module, en excluant le cadre de celui-ci.

Type de module Rs [Wc/m²]

Mono cristallin 125

Multi cristallin 115

Silicium Amorphe 55

Couches Minces 35

Tableau 88 : Valeurs par défaut de la puissance crête par m²

P0 = Rs x S

145/159

Th-CE 2005 DOC V7.3

19.3.3 INDICE DE PERFORMANCE RP

La valeur de l'indice de performance Rp qui est un facteur de correction du rendement global des modules photovoltaïques, dépend :

- du système de conversion DC/AC,

- de la température réelle de fonctionnement des modules,

- du type d'intégration des modules dans le bâtiment.

Dans ce dernier cas, on peut distinguer différents types d'intégration en fonction de la catégorie de ventilation des modules :

- non ventilés ou isolés (tout type d'intégration)

- ventilés ou faiblement ventilés (pose sur toiture)

- très ventilés ou ventilation forcée (pose sur toiture terrasse, brise-soleil, double peau)

Les valeurs prises dans la méthode de calcul sont :

Rp

Modules non ventilés 0,70

Modules ventilés ou faiblement ventilés 0,75

Modules très ventilés ou ventilation forcée 0,80

Tableau 89 : Valeurs de Rp

19.3.4 EXEMPLES

Données du projet Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3

Région administrative Rhône Alpes

PV2

Languedoc Roussillon

PV1

Ile de France

PV5

Orientation Sud Sud Sud

Inclinaison 30° 90° 60°

Technologie Mono-cristallin Multi-cristallin Amorphe

Puissance crête [kWc] 1.1 10 22

Ventilation des modules Non ventilés

Ventilation forcée

Ventilés faiblement

Calculs préliminaires Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3

Hhor,zone [kWh/m²/an] selon Tableau 1 1350.0 1500.0 1050.0

FT selon Tableau 2 1.10 0.77 1.01

Hi [kWh/m²/an] selon Equation 2 1485.0 1155.0 1060.5

Rp selon Tableau 4

0.70 0.80 0.75

Résultats Règles TH-C Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3

Epv [kWh/an] selon Equation 1

1143.5 9240.0 17498.3

Apv [m²] selon Equation 6

8.80 86.96 400.00

Tableau 90 :

production d’énergie par modules photovoltaïques · c. calcul de l’energie fournie par des...

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