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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Pièces et éléments d'une installation solaire photovoltaïque

Pièces et éléments d'une installation solaire photovoltaïque

Une installation solaire photovoltaïque est un ensemble d'éléments qui ont pour but de produire de l' électricité à partir de l'énergie solaire. C'est un type d' énergie renouvelable qui capte le rayonnement solaire grâce à des panneaux photovoltaïques.

Les différentes parties d'un système photovoltaïque varient légèrement selon qu'il s'agit d'installations photovoltaïques connectées au réseau ou de systèmes isolés.

Dans les installations isolées, l'énergie générée peut être stockée à l'aide de batteries solaires et de régulateurs de charge. Dans le cas d'installations raccordées au réseau, l'électricité produite est fournie au réseau électrique général pour être distribuée.

Les principaux éléments d'une installation solaire photovoltaïque sont :

1. Panneaux solaires photovoltaïques

Le panneau solaire photovoltaïque est l'élément qui capte le rayonnement solaire et se charge de transformer l'énergie solaire en électricité grâce à l'effet photovoltaïque. Ce type de panneaux solaires est composé de petits éléments appelés cellules photovoltaïques.

Pièces et éléments d'une installation solaire photovoltaïqueLa cellule photovoltaïque est la partie du panneau photovoltaïque chargée de transformer le rayonnement solaire en énergie électrique grâce à l'effet photovoltaïque. Le résultat est un courant électrique en courant continu.

Les cellules photovoltaïques sont encapsulées en deux couches entre une feuille de verre avant et une couche arrière d'un polymère thermoplastique ou autre feuille de verre. La feuille de verre est utilisée lorsque l'on souhaite obtenir des modules avec un certain degré de transparence. 

Habituellement cet ensemble d'éléments est encadré dans une structure en aluminium anodisé pour augmenter la résistance et faciliter l'ancrage du module photovoltaïque.

Les cellules photovoltaïques les plus courantes sont le silicium et peuvent être divisées en trois sous-catégories :

2. Onduleurs

L'onduleur est un appareil électronique chargé de convertir le courant généré dans le panneau photovoltaïque de manière à ce qu'il soit optimal pour l'alimentation électrique. Un onduleur convertit le courant continu généré en courant alternatif.

Le panneau solaire photovoltaïque de ce type d'installation fournit de l'électricité sous forme de courant continu. Ce courant peut être transformé en courant alternatif au moyen de l'onduleur de courant et injecté dans le réseau électrique ou dans le réseau interne.

Le processus, simplifié, serait le suivant :

  1. L'énergie est générée à basse tension (380-800 V) et en courant continu.

  2. Il est transformé avec un onduleur de puissance en courant alternatif.

  3. Dans les centrales électriques de moins de 100 kW, l'énergie est directement injectée dans le réseau de distribution basse tension. Et pour les puissances supérieures à 100 kW, un transformateur est utilisé pour monter l'énergie en moyenne tension et celle-ci est injectée dans les réseaux de transport.

3. Suiveurs solaires

Les suiveurs solaires sont des mécanismes qui orientent la position des panneaux photovoltaïques en fonction de la position du Soleil pour augmenter leurs performances. Son utilisation est assez courante dans la production d'énergie solaire.

Pièces et éléments d'une installation solaire photovoltaïqueLes suiveurs solaires permettent d'augmenter fortement la production solaire, de l'ordre de 30 % pour les premiers et de 6 % supplémentaires pour les seconds, dans les lieux à fort rayonnement direct.

Il existe plusieurs types de trackers solaires :

  • Suiveurs solaires à deux axes : la surface du panneau photovoltaïque est toujours perpendiculaire au Soleil.

  • Suiveurs solaires sur un axe polaire : la surface du panneau solaire tourne sur un axe orienté vers le sud et incliné d'un angle égal à la latitude.

  • Suiveurs solaires sur un axe azimutal : la surface tourne sur un axe vertical, l'angle de la surface est constant et égal à la latitude.

  • Suiveurs solaires sur un axe horizontal : la surface tourne sur un axe horizontal et est orientée dans une direction nord-sud.

4. Câblage électrique

Le câblage électrique est l'élément qui transporte l'énergie électrique depuis sa génération, pour sa distribution et son transport ultérieurs. Son dimensionnement est déterminé par le critère le plus restrictif entre la différence de potentiel maximale et l'intensité maximale admissible.

Évidemment, le dimensionnement du câblage électrique est beaucoup plus important dans le cas d'installations solaires raccordées au réseau. Dans le cas d'installations isolées, il suffit de transférer l'énergie électrique localement, généralement vers les batteries électriques.

5. Batteries et régulateurs de charge

Dans le cas des installations solaires autonomes, l'utilisation de batteries est nécessaire pour pouvoir stocker l'énergie électrique générée. Pour le bon fonctionnement de ces éléments, un régulateur de charge est également nécessaire pour garantir un remplissage optimal des batteries et ainsi prolonger la durée de vie des batteries.

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Date de publication : 7 avril 2016
Dernier examen : 12 mars 2022