Vertuoze 12/02/15. François-Xavier CALLENS. Responsable développement des Energies Renouvelables Animateur Plateforme Lumiwatt

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Robin Beauséjour
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1 Vertuoze 12/02/15 François-Xavier CALLENS Responsable développement des Energies Renouvelables Animateur Plateforme Lumiwatt

2 Filière des Energies Renouvelables : - EnR et bâtiment (filière éco-construction) - Pilotage sous-filières - solaire thermique - solaire photovoltaïque - Géothermie - Appui sous-filières - Bois Energie - H2 - EMR - Biogaz-Méthanisation - Eolien

3 Etat du marché PV en France

4 EVOLUTIONS TARIF D ACHAT SOURCE HESPUL 2016 : fin du tarif d achat??

5 PUISSANCE RACCORDEE SOURCE HESPUL AO CRE : distorsion territoriale

6 EVOLUTION DE LA DEMANDE SOURCE SER

7 ILLUSTRATIONS SOURCE HESPUL - 7 -

8 SOURCE HESPUL ET SER DATES DIFFERENTES - 8 -

10 PUISSANCE INSTALLEE EN EUROPE AU 31/12/

11 Evolution prix installations

12 Évolution prix

13 Évolution prix 2009 : 3kWc : environ 6 /Wc 100kWc : environ 5 /Wc 2014 : 3kWc : environ 3,2 /Wc 100kWc : environ 2,3 /Wc

14 Parité réseau Parité réseau : coût PV=prix marché Dernier AO CRE / kwc : 15,3c /kwh sur 20 ans

17 AUTOCONSOMMATION : PRESPECTIVES A MOYEN TERME

18 Évolution prix Évolution prix

19 SECTEUR RESIDENTIEL

20 SECTEUR TERTIAIRE

22 - 22 -

23 Evolution/Perspectives : parité et autoconsommation

24 PERSPECTIVES OBJECTIFS REGIONAUX SOURCE SER

25 PERSPECTIVES REGIONALES VOLONTÉS POLITIQUES AAP Tertiaire aides existantes CR Primes autoconsommation résidentiel TRI Critères Feder Démonstrateur Lumiwatt

26 Solutions d intégration architecturale

27 SOURCE CR AQUITAINE

28 SOURCE CR AQUITAINE

29 TEMPS DE RETOUR ENERGETIQUE

30 Temps de retour énergétique du photovoltaïque Conférence européenne PV- 2009

31 DURABILITE ET RISQUE

32 SOURCE TRAVOLOGIE/SUN ELEC Encrassement

33 Grèles, chocs, marche sur les modules : microfissures Source Travologie/Sun ELec

34 Délamination lièe au mauvais process de fabrication

35 RECYCLAGE

36 Economie Circulaire dans le photovoltaïque

37 DÉMONTRATEURS LUMIWATT

38 PLATEFORME TECHNOLOGIQUE Loos en Gohelle Base du 11/19 Lens Liévin Zone du projet

39 PLATEFORME TECHNOLOGIQUE COMPARAISON TECHNOLOGIQUE SOUS NOS LATITUDES PLATEFORME PROPOSÉE POUR TESTS AVEC FABRICANTS INFORMATION/SENSIBILISATION/FORMATION

41 Analyse données du site Performance annuelle sur 2013 PRODUCTIVITE EN KWh DC/KWc SUR D N O S A J*** J M A M F J

42 Analyse données du site exemple 1 Journée à fort ensoleillement

43 Analyse données du site exemple 1 Journée à fort ensoleillement et forte température

44 DEMONSTRATEUR 2015/2016 USAGE DES ENR ELECTRIQUES

45 Développements Plateforme 1 PRODUCTION ENR GESTION / MONITORING

46 Développements Plateforme 2 - UP ENR usage de la production d EnR 2 technologies différentes STOCKAGE 4 partenaires différents, avec champs inclinaison et orientation complémentaire PRODUCTION ENR GESTION / MONITORING USAGES 3 technologies différentes, petites puissances

48 LA TECHNOLOGIE PHOTOVOLTAIQUE

Le photovoltaïque : Comment ça marche? Une cellule comporte trois parties Zone Dopée de type n : excès d électrons Zone Dopée de type p : déficit d électron. Une jonction (dite p-n).

49 Le photovoltaïque : Comment ça marche? Une cellule comporte trois parties Zone Dopée de type n : excès d électrons Zone Dopée de type p : déficit d électron. Une jonction (dite p-n). Les photons communiquent leur énergie aux atomes : Création d une charge négative (électron) et une charge positive (trou) : paire électron-trou. Si une connexion extérieure est placée aux bornes de la cellule, les électrons rejoignent les «trous» via la connexion extérieure, donnant naissance au courant électrique.

Quelles utilisations? Raccordé / non raccordé au réseau électrique Le module photovoltaïque produit du courant continu transformé en courant alternatif via un onduleur.

50 Quelles utilisations? Raccordé / non raccordé au réseau électrique Le module photovoltaïque produit du courant continu transformé en courant alternatif via un onduleur. Le courant est directement consommé par les appareils électriques ou peut être réinjecté sur le réseau, ou stocké. Alimentation des satellites. Alimentation des relais téléphoniques Pompage de l eau, électrification d un village rural Alimentation des lampadaires, des boitiers appels au secours

51 Le Watt crête (Wc) Unité de référence pour mesure la performance des panneaux solaires Wc = puisssance maximale fournie dans des conditions standard (attention aux extrapolations!): Ensoleillement de 1000 W/m² Température ambiante : 25 C Spectre lumineux correspondant à celui du soleil traversant 1,5 atmosphère Exemple : Module 150 Wc de 1m² Pour un rayonnement solaire incident de 1000W/m², il fournit une puissance de 150 W. le rendement est 15%

semi-conductrices Rendements 5-13%, prix modérés Inquiétudes sur les matériaux utilisés

52 Les technologies Technologies cristallines: Silicium purifié et découpé en fines lamelles Rendements 12-20%, prix élevés Technologies «couches minces» : Dépôts de «poudres» semi-conductrices Rendements 5-13%, prix modérés Inquiétudes sur les matériaux utilisés Technologies hybrides : Association des 2 technologies Rendements et coûts supérieurs aux technologies de base utililsées

53 Les principales technologies de cellules photovoltaïques Technologies cristalines: Silicium monocristallin Silicium polycristallin Contact avant Verre de protection Anti reflet Si dopé n Technologies hybrides Contact arrière Si dopé p Technologies couches minces Silicium Amorphe Tellurure de Cadmium Disélénure de Cuivre, Indium Disélénure de Cuivre, Indium, et Gallium Source : IRDEP

54 Selon le spectre lumineux Performance des cellules Selon l intensité lumineuse Selon la température des cellules

Technologies cristallines Silicium monocristallin Jonction avant Jonction arrière Rendement : modules 16 à 20% / 180 Wc/m² (labo : 24,7%) Coût élevé, rend.

55 Technologies cristallines Silicium monocristallin Jonction avant Jonction arrière Rendement : modules 16 à 20% / 180 Wc/m² (labo : 24,7%) Coût élevé, rend. faible si faible lumière Contact avant Verre de protection Anti reflet Silicium polycristallin Rendement : modules % (100 Wc/m2), moins cher que monocristallin, Faible rendement sous faible éclairage Contact arrière Si dopé p Si dopé n

56 Technologies cristallines

Technologies Couches minces Silicium amorphe Rendement Modules : 6 à 8% (labo : 13%), Peu cher, bon rendement même en faible éclairage rendement faible en plein soleil (60 Wc/m2) CIS/

57 Technologies Couches minces Silicium amorphe Rendement Modules : 6 à 8% (labo : 13%), Peu cher, bon rendement même en faible éclairage rendement faible en plein soleil (60 Wc/m2) CIS/ CIGS Rendement Modules : 8 à 13% (Labo : 20,3%) faible coût CdTe Rendement Modules : 11% (Labo : 16,5%) faible coût Cellule organique + faible coût - Faible rendement, stabilité Source : IRDEP

58 Technologies couches minces

59 Technologies hybrides & multicouches Cellule tandem (empilement de deux cellules simples) + bon rendement, spectre plus large - Coût élevé Cellule multijonctions + Très bon rendement - Coût élevé Source : IRDEP

60 Evolution du rendement des cellules solaires Nanofils

61 Le marché mondial du photovoltaïque Les technologies cristallines sont les plus installées Jusqu à présent, l Europe tirait le marché Constance de développement des marchés

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