Conditions techniques utilisations des solutions solaires PV
CONDITIONS TECHNIQUES UTILISATIONS DES SOLUTIONS SOLAIRE PV
Quelles sont les utilisations possibles de nos équipements solaires ?
Les utilisations d’un panneau solaire sont multiples. On utilise les panneaux solaires en autoconsommation dans le secteur résidentiel. Les panneaux photovoltaïques servent à produire et stocker l’électricité dans des accumulateurs (installations de moyennes et grandes puissances). Ils alimentent également les petits équipements nomades et appareils de sites isolés.
1- L’autoconsommation solaire
L’autoconsommation en production d’énergie solaire consiste à produire l’énergie et tout consommer. Cette utilisation de panneau solaire peut être pour le fonctionnement d’une installation de chauffage ou d’une installation d’équipement de maison. On distingue :
- système de production d’énergie raccordé au réseau ;
- système de production d’énergie non raccordé.
Le premier réinjecte une partie de sa production d’électricité dans le réseau. Le second système solaire utilise entièrement l’énergie produite.
Le photovoltaïque
Sur un site d’autoconsommation, les panneaux photovoltaïques servent à produire de l’électricité. Relié à un onduleur et des batteries, un système solaire complet assure le fonctionnement des appareils, et le stockage de l’électricité dans les batteries. Ces panneaux solaires à cellules photovoltaïques concernent très souvent le secteur résidentiel, mais également les sites isolés. Ce système d’utilisation de panneau solaire ne se raccorde pas au réseau de distribution d’électricité.
Les panneaux solaires thermiques et aérovoltaïques
Le solaire photovoltaïque n’est pas la seule application solaire d’autoconsommation, le solaire thermique en est une autre. Un panneau solaire thermique se compose de tubes où circule de l’eau ou du liquide caloporteur. Cette utilisation de panneau solaire produit de la chaleur destinée à chauffer l’eau chaude sanitaire ou fournir le chauffage d’une maison. Le panneau aérovoltaïque contient des cellules photovoltaïques et un dispositif de capteur de chaleur. Il chauffe l’air avant de l’envoyer dans la maison.
2- Les fermes solaires ou mini centrale solaire
Face à l’installation domestique de maison de faible puissance, on trouve une utilisation de panneau solaire plus conséquente. Ces panneaux se raccordent souvent au réseau de distribution d’électricité. L’objectif est de revendre la production d’électricité à la CIE(Compagnie Ivoirienne d’Electricité : cas de la Cote d’Ivoire), avec ou sans autoconsommation. Il s’agit la plupart du temps d’une installation de panneaux solaires sur toiture d’entreprises, de hangars grande surface, ou au sol terrain vaste, dans des fermes solaires ou des espaces dédiés. Les conditions de sa mise en œuvre en CI recommande le remplissage d’un cahier de charge technique.
3. Les systèmes d’installation possibles
Le solaire en site isolé / offgrid
Cette série d’architecture concerne l’électrification autonome de sites isolés, non reliés au réseau public. La source d’énergie principale est le solaire qui peut être complétée par une source tierce. Dans tous les cas il y aura des batteries de stockage et des dispositifs de gestion et conversion de l’énergie.
Solaire photovoltaïque autonome en site isolé
C’est l’architecture de base pour l’électrification de tout site isolé. Les panneaux solaires produisent la journée une quantité suffisante d’énergie pour couvrir les besoins de la journée et de la nuit. L’énergie est stockée dans des batteries pour être restituée à tout moment. Le régulateur de charge gère la recharge des batteries et le convertisseur transforme le courant continu des batteries en courant alternatif 230V.
Le dimensionnement des différents éléments doit être fait avec précision car il n’y a pas de filet, le solaire étant la seule source d’énergie. De multiples paramètres sont à prendre en compte pour faire ce dimensionnement, il est préférable de se faire accompagner par un technicien dont on aura au préalable vérifier qu’il a une réelle expérience en énergie autonome.
Solaire photovoltaïque hybride en site isolé ou non isolé
Pour les applications plus importantes, ou d’une manière générale lorsqu’il y a des saisons à faible ensoleillement, il est préférable de conserver un groupe électrogène en appui du solaire. On parle alors d’installation solaire hybride. Le concepteur dimensionnera de telle façon que la plupart du temps le groupe électrogène ne soit pas sollicité, mais s’appuiera sur celui-ci, une ou deux heures par jour au creux des mauvaises saisons (hiver en Europe, saison des pluies en zone tropicale, …). Ceci permet d’éviter de surdimensionner une installation pour quelques semaines difficiles. La présence d’un groupe électrogène permettra également d’alimenter certains consommateurs de forte puissance mais rarement utilisés sans avoir investir dans un convertisseur puissant.
Dans un environnement urbain non isolé connecté au réseau national (CIE) , le système Hybride permettrait de réduire la consommation sur le secteur et orienter le charge vers le Solaire . En effet cette méthode donne un double avantages selon le paramétrage :
- Gestion des délestages ou coupure de courant secteur national
- Réduction de la facture Energie
La gestion du groupe électrogène peut être manuelle ou automatisée. Le système lancera alors le groupe électrogène lors ce sera nécessaire, par exemple lorsque le niveau de la batterie atteindra un seuil prédéfini.
Solaire photovoltaïque en autoconsommation directe
La baisse des prix des panneaux solaire photovoltaïques et la hausse continue du prix de l’électricité ouvre la voie à un nouveau mode d’utilisation. La production d’énergie en provenance des panneaux solaire n’est plus injectée dans le réseau public pour en tirer un revenu, mais est injectée dans le réseau de l’utilisateur pour diminuer sa consommation chez le fournisseur public.
L’énergie produite sera consommée par l’utilisateur, sous réserve qu’au moment de la production il y ai des consommateurs connectés. Si à l’instant T les consommateurs tirent une puissance supérieure à la production solaire, alors l’intégralité de la puissance solaire est consommée et seul le complément provient du réseau public. Par contre si la puissance consommée par les consommateurs est inférieure à la puissance solaire, alors le surplus de production repartira vers le réseau public gratuitement (ce système n’est pas opérationnel en Cote d’Ivoire)..