Mémoire Installation Photovoltaïque : Étude Économique & Dimensionnement

Projet de Fin D’études
Projet de Fin D’études
2013/20142013/2014
Etude Etude économique économique et et dimensionndimensionnement ement d'uned'une
installation photovoltaïque connectéinstallation photovoltaïque connectée au e au réseau d'unréseau d'un
centre commercialcentre commercial

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1.
1.SommaireSommaire
CHAPITRE I :CHAPITRE I :................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 77
I.I. L’EFFET PHOTOVOLTAÏQL’EFFET PHOTOVOLTAÏQUE UE ......................................................................................................................................................8............................8
1.1. DEFINITION DEFINITION ..............................................................................................................................................................................................8..................................................8
2.2. PRINCIPE DE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT ...................................................FONCTIONNEMENT ...............................................................................8............................8
II.II. CARACTERISTIQUES DE CARACTERISTIQUES DE CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES ................................CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES ...................................9...9
1.1. DIFFERENTS TYPE DE DIFFERENTS TYPE DE TECHNOLOGIES DE CELLULES TECHNOLOGIES DE CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES PHOTOVOLTAÏQUES 99
2.2. MODULES MODULES PHOTOVOLTAÏQUES ............................................PHOTOVOLTAÏQUES ................................................................................ 11.................................... 11
3.3. LA LA DIODE DIODE BY-PASS ....................................................................BY-PASS ........................................................................................................ .................................... 1414
4.4. LA LA NOTION DE NOTION DE PUISSANCE-CRETE .......................................................................... PUISSANCE-CRETE .......................................................................... 1414
III.III. LE RENDEMENT ET LE RENDEMENT ET LES FACTEURS PHYSIQUES QUI LES FACTEURS PHYSIQUES QUI L'INFLUENCENT L'INFLUENCENT ........ ........ 1515
1.1. CALCULER LE CALCULER LE RENDEMENT D'UN RENDEMENT D'UN PANNEAU SOLAIRE PANNEAU SOLAIRE ...................................... ...................................... 1616
2.2. INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LE RENDEINFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LE RENDEMENT D’UNE CELLULEMENT D’UNE CELLULE
PHOTOVOLTAÏQUE ...............................................................................PHOTOVOLTAÏQUE ................................................................................................................... .................................... 1616
3.3. L’INFLUENCE DE L’ECLL’INFLUENCE DE L’ECLAIREMENT : AIREMENT : .................................................................................................................................... .............. 1717
4.4. CARACTERISTIQUE I(V) DU PANNEAU SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE ETCARACTERISTIQUE I(V) DU PANNEAU SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE ET
TENSION TENSION NOMINALE. ....................................................................................................NOMINALE. ............................................................................................................... 17........... 17

33
5.5. L’IMPORTANCE DES OMBL’IMPORTANCE DES OMBRAGES SUR RAGES SUR LES CELLULES LES CELLULES PHOTOVOLTAÏQUE PHOTOVOLTAÏQUE . . 1919
IV.IV. SYSTEME PHOTOSYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE VOLTAÏQUE ............................................................................................................................................. 1......................... 199
1.1. LES DIFFERENTS TYPESLES DIFFERENTS TYPES D’INSTALLATION PHOTOD’INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE : VOLTAÏQUE : ................. ................. 2020
Figure: Principe d’une installation solaire autonomeFigure: Principe d’une installation solaire autonome................................................................................ ................................................................................ 2020
2.2. LES DIFFERENTES LES DIFFERENTES COMPOSANTES DU COMPOSANTES DU SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE : ...... : ...... 2222
CHAPITRE II :CHAPITRE II :............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 2626
I.I. DESCRIPTION GENERALE DU BATIMENT ET DETERMINATION DE SESDESCRIPTION GENERALE DU BATIMENT ET DETERMINATION DE SES
BESOINS BESOINS ENERGETIQUES: ...................................................................................................... ENERGETIQUES: ...................................................................................................... 2727
1.1. LE GISEMENT LE GISEMENT SOLAIRE DU SOLAIRE DU SITE ...........................................SITE ............................................................................... .................................... 2828
2.2.
 ETUDE D’INCLINAISON ET D’ORIENTATION DESETUDE D’INCLINAISON ET D’ORIENTATION DES
PANNEAUX PANNEAUX PV: ................ PV: ................ 3030
3.3. DIMENSIONNEMENT DIMENSIONNEMENT DU SYSTEME DU SYSTEME SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE : SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE : ............ ............ 3232
a)a) Compatibilité en courant ............................................................................................................Compatibilité en courant .............................................................................................................. 38.. 38
b)b) Compatibilité en puissance Compatibilité en puissance ........................................................................................................................................................................... 38........................................... 38
c)c) Dimensionnement des onduleurs................................................................................................. 39Dimensionnement des onduleurs................................................................................................. 39
d)d) Dimensionnement des câbles des modules photovoltaïques : .................................................... 41Dimensionnement des câbles des modules photovoltaïques : .................................................... 41
4.4. CALCUL PAR CALCUL PAR LE LOGICIEL LE LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT PV SYSTEM DE DIMENSIONNEMENT PV SYSTEM : ................. : ................. 4646
a)a) Présentation de PV system : ............................................................................................Présentation de PV system : ......................................................................................................... 46............. 46
b)b) Dimensionnement par PV système : ............................................................................................ 48Dimensionnement par PV système : ............................................................................................ 48
I.I. L’ETUDE ECONOMIQUE :L’ETUDE ECONOMIQUE :..................................................................................................................................................... 52......................... 52
1.1. COUT D’UNE INSTALLATCOUT D’UNE INSTALLATION ION PHOTOVOLTAÏQUE PHOTOVOLTAÏQUE : ...................: ............................................ 5......................... 522
a)a) Cout des modules photovoltaïques : ............................................................................................ 53Cout des modules photovoltaïques : ............................................................................................ 53
b)b) Coût des onduleurs photovoltaïques :.......................................................................................... 53Coût des onduleurs photovoltaïques :.......................................................................................... 53
c)c) Coût des câbles Coût des câbles électriques électriques photovoltaïques : photovoltaïques : ............................................................................................................................................ 53............ 53
d)d) -Coût du système d'intégrati-Coût du système d'intégration au bâton au bâtiment : iment : ....................................................................................................................................... 53..................... 53
e)e) Frais de raccordement au réseau : ............................................................................................... 57Frais de raccordement au réseau : ............................................................................................... 57
f)f) Coût de la main d’œuvre :Coût de la main d’œuvre :............................................................................................................ 57............................................................................................................ 57
2.2. DETERMINATION DE DETERMINATION DE TEMPS DE TEMPS DE RETOUR: ........................................................... RETOUR: ........................................................... 5858
I.I. L’ETUDE ECOLOGIQUE :L’ETUDE ECOLOGIQUE :............................................................................................... 58............................................................................................... 58

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55
La production d'énergie est un défi de grande importance pour les années à venir. En
La production d'énergie est un défi de grande importance pour les années à venir. En
effet, les besoins énergétiques des sociétés industrialisées ne cessent d’augmenter. Pareffet, les besoins énergétiques des sociétés industrialisées ne cessent d’augmenter. Par
ailleurs, les pays en voie de développement auront besoin de plus en plus d’énergie pourailleurs, les pays en voie de développement auront besoin de plus en plus d’énergie pour
mener à bien leur développement. De nos jours, une grande partie de la productionmener à bien leur développement. De nos jours, une grande partie de la production
mondiale d’énergie est assurée à partir de sources fossiles. La consommation de cesmondiale d’énergie est assurée à partir de sources fossiles. La consommation de ces
sources donne lieu à des émissions de gaz à effet de serre et donc une augmentation de lasources donne lieu à des émissions de gaz à effet de serre et donc une augmentation de la
pollution. pollution. Le Le danger danger supplémentaire supplémentaire est est qu’une qu’une consommation consommation excessive excessive ddu stock deu stock de
ressources naturelles réduit les réserves de ce type d’énergie de façon dangereuse pour lesressources naturelles réduit les réserves de ce type d’énergie de façon dangereuse pour les
générations futures.générations futures.
Par énergie renouvelable, on entend des énergies issues du soleil, du vent, de la chaleurPar énergie renouvelable, on entend des énergies issues du soleil, du vent, de la chaleur
de la terre, de l’eau ou encore de lade la terre, de l’eau ou encore de la biomasse. A la différence des énergies fossiles, les biomasse. A la différence des énergies fossiles, les
énergies renouvelables sont des énergies à ressource illimitée. Les énergies renouvelablesénergies renouvelables sont des énergies à ressource illimitée. Les énergies renouvelables
regroupent un certain nombre de filières regroupent un certain nombre de filières technologiquetechnologiques selon la s selon la source d’énergie valoriséesource d’énergie valorisée
et l’énergie utileet l’énergie utile obtenue. La filière étudiée dansobtenue. La filière étudiée dans ce Projet fin d’étude est l’énergie solairece Projet fin d’étude est l’énergie solaire
photovoltaïque.photovoltaïque.