Vertuoze 12/02/15 François-Xavier CALLENS Responsable développement des Energies Renouvelables Animateur Plateforme Lumiwatt
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
Etat du marché PV en France
EVOLUTIONS TARIF D ACHAT SOURCE HESPUL 2016 : fin du tarif d achat??
PUISSANCE RACCORDEE SOURCE HESPUL AO CRE : distorsion territoriale
EVOLUTION DE LA DEMANDE SOURCE SER
ILLUSTRATIONS SOURCE HESPUL - 7 -
SOURCE HESPUL ET SER DATES DIFFERENTES - 8 -
PUISSANCE INSTALLEE EN EUROPE AU 31/12/13-10 -
Evolution prix installations - 11 -
Évolution prix
Évolution prix 2009 : 3kWc : environ 6 /Wc 100kWc : environ 5 /Wc 2014 : 3kWc : environ 3,2 /Wc 100kWc : environ 2,3 /Wc
Parité réseau Parité réseau : coût PV=prix marché Dernier AO CRE / 100-250 kwc : 15,3c /kwh sur 20 ans
AUTOCONSOMMATION : PRESPECTIVES A MOYEN TERME - 17 -
Évolution prix Évolution prix - 18 -
SECTEUR RESIDENTIEL - 19 -
SECTEUR TERTIAIRE - 20 -
- 22 -
Evolution/Perspectives : parité et autoconsommation - 23 -
PERSPECTIVES OBJECTIFS REGIONAUX SOURCE SER
PERSPECTIVES REGIONALES VOLONTÉS POLITIQUES AAP Tertiaire aides existantes CR Primes autoconsommation résidentiel TRI Critères Feder Démonstrateur Lumiwatt 2-25 -
Solutions d intégration architecturale - 26 -
SOURCE CR AQUITAINE - 27 -
SOURCE CR AQUITAINE - 28 -
TEMPS DE RETOUR ENERGETIQUE - 29 -
Temps de retour énergétique du photovoltaïque Conférence européenne PV- 2009
DURABILITE ET RISQUE - 31 -
SOURCE TRAVOLOGIE/SUN ELEC Encrassement - 32 -
Grèles, chocs, marche sur les modules : microfissures Source Travologie/Sun ELec
Délamination lièe au mauvais process de fabrication
RECYCLAGE - 35 -
Economie Circulaire dans le photovoltaïque
DÉMONTRATEURS LUMIWATT - 37 -
PLATEFORME TECHNOLOGIQUE Loos en Gohelle Base du 11/19 Lens Liévin Zone du projet
PLATEFORME TECHNOLOGIQUE COMPARAISON TECHNOLOGIQUE SOUS NOS LATITUDES PLATEFORME PROPOSÉE POUR TESTS AVEC FABRICANTS INFORMATION/SENSIBILISATION/FORMATION
Analyse données du site Performance annuelle sur 2013 PRODUCTIVITE EN KWh DC/KWc SUR 2013 1 400 D N O S A J*** J M A M F J 1 200 1 000 800 600 400 200 -
Analyse données du site exemple 1 Journée à fort ensoleillement
Analyse données du site exemple 1 Journée à fort ensoleillement et forte température
DEMONSTRATEUR 2015/2016 USAGE DES ENR ELECTRIQUES - 44 -
Développements 2014-2016 Plateforme 1 PRODUCTION ENR GESTION / MONITORING
Développements 2014-2016 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
LA TECHNOLOGIE PHOTOVOLTAIQUE - 48 -
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. 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
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%
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
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
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. faible si faible lumière Contact avant Verre de protection Anti reflet Silicium polycristallin Rendement : modules 12-14 % (100 Wc/m2), moins cher que monocristallin, Faible rendement sous faible éclairage Contact arrière Si dopé p Si dopé n
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/ 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
Technologies couches minces
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
Evolution du rendement des cellules solaires Nanofils
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