Systèmes photovoltaïques - Cythelia

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Principe de fonctionnement LES SYSTEMES PHOTOVOLTAIQUES Bien que fondamental dans la chaîne que représente un système, le module photovoltaïque à lui seul ne peut pas grand chose : pour répondre à un besoin défini, il faut en fait l’associer étroitement à un système complet correspondant à une application bien spécifique. Un système photovoltaïque sera donc constitué du générateur précédemment décrit, généralement associé à l'un ou plusieurs des éléments suivants: - un système d'orientation ou de suivi (rencontré assez rarement sous nos latitudes), - une gestion électronique (stockage, mise en forme du courant, transfert de l'énergie), - un stockage palliant la nature aléatoire de la source solaire, - un convertisseur DC/AC -une charge en courant continu basse tension ou en courant alternatif standard. La Figure 1 représente symboliquement les divers éléments du système le plus général. Dans la pratique, bien sûr, les systèmes utilisent les éléments appropriés au type de charge et aux conditions locales. Figure 1 : Schéma synoptique décrivant le système photovoltaïque le plus général Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 10/ 155
LES SYSTEMES PHOTOVOLTAIQUES Principe de fonctionnement Les systèmes PV les plus couramment utilisés sont de trois types : 1. Les systèmes PV avec stockage électrique (batterie d’accumulateurs électrochimiques). Ceux-ci alimentent des appareils d’utilisation : o soit directement en courant continu o soit en courant alternatif par l’intermédiaire d’un convertisseur continu - alternatif (onduleur) 2. Les systèmes à couplage direct sans batterie (fonctionnement dit aussi “au fil du soleil”). Les appareils d’utilisation sont branchés soit directement sur le générateur solaire, soit, éventuellement, par l’intermédiaire d’un convertisseur continu - continu (adaptateur d’impédance). Pour les systèmes sans batterie, il y a possibilité d’avoir recours à une forme de stockage qui ne soit pas de nature électrochimique. Exemples : Pompage: stockage par réservoir d’eau, Réfrigération: stockage de froid (stockage de glace ou eutectique), Electrolyse de l’eau : stockage d’hydrogéne. Le choix de tel ou tel système se fera en fonction de différents critères simplicité, application, environnement, etc. 3. Les systèmes connectés au réseau local par l’intermédiaire d’un onduleur piloté à la fréquence du réseau, le réseau servant de stockage. L’étude de systèmes <strong>photovoltaïques</strong> se ramène à l’étude de l’adaptation de la charge. On recherchera à optimiser le système pour avoir le meilleur rendement d’adaptation du système (rapport de l’énergie électrique fournie à l’utilisation à l’énergie électrique qu’aurait pu fournir le générateur fonctionnant toujours à son point de puissance maximum). Polytech' Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 11/ 155
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