Master Energétique et Environnement : TP Energie Solaire

Master Energétique et Environnement : TP Energie Solaire
L’étude qui vous est proposéea pour objectif de mettre en évidence les performances de
l’ensemble des éléments constituants une chaine de production d’électricité basée sur des capteurs
photovoltaïques puis de les monter pour simuler une installation complète par exemple celle d’un
pavillon de vacances qui comporte différents besoins électriques.
Page |
2
Figure 2 : Schéma d’un système PV
2. Eléments du rayonnement solaire
Il faut noter que la cellule photovoltaïque (PV), n’est pas une pile, mais un convertisseur
instantané d’énergie, qui ne pourra fournir une énergie sous forme électrique que s'il reçoit une
énergie sous forme de rayonnement. La cellule solaire ne peut être assimilée à aucun autre
générateur classique d'énergie électrique de type continu. Ceci est dû au fait qu'elle n'est ni une
source de tension constante ni une source de courant constant.
Actuellement, le rendement de conversion d'énergie solaire en énergie électrique est encore
faible (souvent inférieur à 12 %).
Sous un ensoleillement nominal de 1000 W/m2, il faut environ 9 m 2 de panneaux PV sont
nécessaires pour fournir 1 kWc, ce qui induit un coût élevé du watt crête.
Ce rendement faible ainsi que le coût élevé de la source photovoltaïque ont incité les
utilisateurs à exploiter le maximum de puissance électrique disponible au niveau du générateur PV.
Ce maximum est généralement obtenu en assurant une bonne adaptation entre le générateur PV et
le récepteur associé. Cette adaptation est effectuée à l'aide de convertisseurs statiques basés sur
différents modes de fonctionnement.
a) Spectre du rayonnement solaire. Constante solaire et « valeur du Soleil »
La production d'électricité photovoltaïque dépend de l'ensoleillement du lieu et de la
température, donc de sa localisation géographique, de la saison et de l'heure de la journée
Le rayonnement solaire permet la vie sur Terre et détermine le climat. Du fait du flux d’énergie
existant à l’intérieur du Soleil, la température à la surface avoisine les 5800 K. Le spectre du
rayonnement solaire s’avère donc similaire à celui d’un corps noir de 5800 K.
On appelle constante solaire l’éclairement énergétique du Soleil sur l’atmosphère extérieure
lorsque le Soleil et la Terre se trouvent distants d’une UA – une UA (unité astronomique) est la
distance séparant la Terre du soleil, soit 149 597 890 km. Les valeurs actuellement admises sont
proches de 1360 W/m -2 . La constante solaire désigne l’éclairement intégré total sur la totalité du
spectre (Figure 3).
UPMC | Contact : philippe.guibert@upmc.fr
Exemplaire provisoire