Effet photovoltaïque. Photovoltaïque ASPECTS TECHNIQUES D UN SYSTÈME PV. Transformation de l énergie lumineuse en électricité

Transcription

1 Solaire photovoltaïque en Région wallonne ASPECTS TECHNIQUES D UN SYSTÈME PV Par Denis THOMAS Lieu: Harzée (SOFICO + MET) Date: 30/11/2007 Energie Facteur 4 asbl - Chemin de Vieusart Wavre Tél: 010/ Site web: ef4@ef4.be Photovoltaïque Transformation de l énergie lumineuse en électricité Effet photovoltaïque Découvert en 1839 par Edmond Becquerel Apparition d une tension aux bornes d un matériau semi-conducteur exposé à la lumière Production d un courant continu PHOTON Electron Electron Trou Rendement = Puissance électrique Puissance lumineuse 3 4

2 Principales technologies solaires commercialisées Puissance crête (Wc) Nouvelles technologies: Multijonctions Spatial, concentration. Source: CSL, Verstraten, = puissance électrique dans des conditions standards de test : Couches minces: Silicium: Mono-Si Poly-Si Ribbon Si - Ensoleillement :1000 W/m² - Température: 25 C - Qualité de la lumière: AM 1,5 Silicium polycristallin CdTe Silicium amorphe CIGS Silicium polycristallin ère génération Schéma type d un système photovoltaïque raccordé au réseau Quelques chiffres valables pour la Wallonie Surface : 8 m² Puissance : 1 kwc = 1000 Wc Électricité produite : 850 kwh/an (fixe, optimum) Coûts indicatifs (htva): pour 1 kwc (8 /Wc) pour 5 kwc (6 /Wc) pour 10 kwc (5,5 /Wc) Il faudrait un système PV de 4 kwc (± htva) pour couvrir les consommations électriques d un ménage wallon moyen (3400 kwh/an) Courant continu Générateur photovoltaïque Sectionneur courant continu Onduleur Compteur électricité verte Courant alternatif Disjoncteur courant alternatif NB: Différentes fonction sde l onduleur: - Transformation DC en AC - Fonction de synchronisation avec le réseau - Recherche permanente du point de puissance maximal (MPP) - Fonction de découplage du réseau Applications électriques Tableau Électrique (avec protection différentielle) Compteur électrique existant Réseau 7 8

3 Importance de l orientation et de l inclinaison Une surface perpendiculaire au flux lumineux capte davantage de rayons lumineux que la même surface disposée en oblique Structure mobile (suiveur) Structure fixe Orientation et inclinaison pour panneaux fixes Optimum: sud, inclinaison de 35 À l optimum: ± 850 kwh/an/kwc (en Wallonie) Sans ombrage ± 850 kwh/an/kwc ± 706 kwh/an/kwc Sunswitch Durée de vie élevée Photovoltaïque = énergie propre Investissement sur le long terme: plus de 25 ans Modules Garantie sur la puissance des modules (en général 80% après ans) Norme IEC (silicium) et IEC (couches minces): tests (étanchéité, résistance mécanique, variations de température, ) Onduleurs Pas de pollution directe au moment de la production d électricité: pas d émissions de CO 2 pas de bruit Pollution indirecte Remboursement du contenu énergétique*: temps de retour énergétique d environ 3 ans environ 15 ans Grâce aux évolutions technologiques, les fabricants annoncent désormais des durées de vie de 20 ans pour les équipements Norme DIN VDE % du coût total Recyclage de l entièreté des composants d un système photovoltaïque en fin de vie * = Énergie nécessaire à la fabrication (LCA) / énergie produite annuellement Source: IEA-PVPS Task 10, EPIA, European Photovoltaic Technology Platform 11 12

4 Comptage de l électricité ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET FINANCIERS 2 situations: Production > consommation j injecte sur le réseau Consommation > production je prélève du réseau Règle générale: On compte les flux réels Prélèvement = achat d électricité Injection = vente d électricité 0,05 /kwh 0,17 /kwh *tarifs indicatifs pour les particuliers 14 Comptage de l électricité Exception: «compteur qui tourne à l envers» Puissance <10 kva Mécanisme de compensation entre les injections et les prélèvements Réduction directe de la facture d électricité Évite le changement du compteur du GRD NB: Si sur base annuelle, la production d électricité excède la consommation injection gratuite ou 2 compteurs Vente de l électricité Uniquement possible s il y a 2 compteurs GRD (l un pour le prélèvement, l autre pour l injection) Vente au fournisseur d électricité (Electrabel, Luminus, Essent, Lampiris, etc.) Prix varie en fonction de l acheteur, des périodes de production, du profil de production, des quantités d énergie produite (0,03 0,07 /kwh) Obligation du gestionnaire du réseau de distribution (GRD) d acheter la production excédentaire au prix du marché (± 0,03 /kwh) 15 16

5 Mécanisme des Mécanisme d aide à la production d électricité verte Valable pour tout le monde (particuliers, entreprises, communes, ) Règle générale: 1 CV = 1 MWh e = 456 kg de C Octroi de CV (1 CV = 456 kg CO 2, 10 ans) Certificat de Garantie d Origine Organisme de contrôle ou CWaPE Producteurs d électricité verte Producteurs d électricité classique Vente de Réseau électrique Aide à la production en Région wallonne Rachat par le GRT (Elia) Marché virtuel des Quota de 7% en 2007, +1 %/an Amende de 100 /CV manquant Achat de Fournisseurs d électricité 65 /CV PV: 150 /MWh (10 ans) 90 /CV Client final Plus d info: Mécanisme des photovoltaïques Actuellement 1 CV photovoltaïque = 1 MWh = 1000 kwh Pendant 10 ans 1 CV photovoltaïque = 150 (Elia, GRT) Prix garanti 0,15 /kwh La vente des permet un revenu supplémentaire pour le producteur d électricité verte (en plus de la vente d électricité ou de l économie sur sa facture) Mécanisme des Perspectives 2008 Octroi des pendant 15 ans Proposition Solwatt Pour les 5 premiers kwc: 7 CV/MWh Min 0,45 /kwh Pour les 5 kwc suivants: 5 CV/MWh Min 0,32 /kwh Pour le reste (> 10 kwc): 1 CV/MWh 0,15 /kwh (pendant 10 ans) Min 0,06 /kwh (5 dernières années) photovoltaïques NB: sur base du prix minimum garantit par Elia (GRTL) à 65 /CV, mais possibilité de vendre ses CV à un fournisseur d électricité 19 Attention! La revalorisation des certificats verts est prévue pour 2008! 20

6 Rentabilité pour un particulier Asbl Energie Facteur 4 Chemin de Vieusart WAVRE 010/ pv@ef4.be Attention! La revalorisation des et la prime ne sont pas encore une réalité! 21