Que ce soit dans le cadre d’un projet de bâtiment neuf, sur un bâtiment existant ou directement au sol avec les trackers photovoltaïques, les solutions sont aujourd’hui nombreuses pour diversifier vos activités avec la production d’électricité photovoltaïque. Dans cet article nous allons regarder comment cela fonctionne et quelles sont les solutions techniques.
Nous verrons dans un second article, les intérêts économiques en fonction des choix de valorisation de la production d’électricité.
Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?
Pour simplifier les choses, voici un résumé des étapes qui permettent de produire de l’électricité avec un panneau solaire photovoltaïque :
- Les photons viennent frapper les cellules photovoltaïques,
- Les électrons se déplacent alors produisant un courant électrique continu,
- Ce courant électrique continu est transformé en courant alternatif grâce aux onduleurs en sortie d’installation.
Chaque cellule d’un panneau est produite à l’aide d’un matériau semi-conducteur appelé le silicium. Ce matériau a un comportement assez spécifique lorsqu’il est exposé au rayonnement solaire. Les photons de la lumière solaire vont transmettre l’énergie qu’ils comportent aux électrons du matériau semi-conducteur, c’est-à-dire le silicium. Les électrons vont alors se mettre en mouvement et ce déplacement produit un courant électrique continu. Le système permet ensuite d’additionner les quantités d’électricité produite par les différentes cellules qui composent le panneau solaire photovoltaïque.
Il est impératif de transformer ce courant électrique continu en courant alternatif afin qu’il soit utilisé sur votre exploitation ou envoyé sur le réseau de distribution électrique. C’est le rôle des onduleurs, situés en sortie de centrale photovoltaïque, étape indispensable à la génération d’électricité à partir de l’énergie solaire.
On définit un panneau solaire photovoltaïque par sa puissance crête (en watt-crête ou Wc). Cette donnée correspond à la puissance maximale que peut délivrer le panneau dans des conditions optimales d’ensoleillement. Forcément, un watt de puissance ne produira pas la même quantité d’électricité fonction de l’ensoleillement de la journée ou de son exposition.
Comment optimiser le rendement d'un panneau solaire photovoltaïque ?
Le rendement d’un panneau solaire est le rapport qui existe entre l’énergie qui arrive sur le panneau et celle qui en ressort sous forme d’électricité.
Avec un même panneau photovoltaïque, il est possible d’obtenir des résultats de production électrique très différents. Le rendement d’une installation de panneaux solaires photovoltaïques prend en compte de nombreux éléments pour calculer la quantité d’énergie solaire qui sera bel et bien convertie en énergie électrique. Ces paramètres sont notamment :
- Latechnologie utilisée pour la fabrication du panneau solaire : certaines technologies ont des rendements inférieurs à d’autres.
- Lapuissance du panneau : c’est la puissance en watts-crête que nous avons évoquée plus haut.
- Les autres équipements de votre installation : les onduleurs ou bien les câbles peuvent aussi induire certaines pertes énergétiques.
- Lazone où est implanté le panneau photovoltaïque : bien évidemment, la qualité et la quantité du rayonnement solaire vont conditionner la production d’électricité.
- L’inclinaison et l’orientation du panneau : une orientation Sud avec une inclinaison à 30° est par exemple la meilleure installation possible. Les autres positions induisent des pertes plus ou moins importantes.
- Les potentielles ombres : une ombre qui se porterait sur votre installation viendrait diminuer sa performance.
Ainsi, il est nécessaire de prendre en compte un grand nombre de données afin de réaliser une bonne installation solaire photovoltaïque. De mauvais choix peuvent vous amener à un projet très cher et peu rentable. Le concept de rendement est donc primordial si vous voulez faire des économies d’énergie.
Le bureau d’étude projet bâtiment Littoral Normand est présent pour vous accompagner dans cette première étape d’étude afin de distinguer les différents scénarios de valorisation de production électrique fonction de votre profil de consommation et de votre parc bâtiment existant ou à créer.
Une attention toute particulière est également apportée au raccordement à la terre de ces installations afin que les courants électriques créés ne deviennent pas parasites pour vos animaux et n’engendrent plus de dégâts que de revenu. Le diagnostic électro-géobiologique est là pour prévenir ces risques et obligatoire dans le cadre d’un projet de production d’électricité sur votre exploitation.
Dans un prochain article, nous verrons quels sont les scénarios de valorisation économique de votre installation.
Arnaud FRANÇOIS
Directeur Technique et Innovation Littoral Normand
