Aide à l'activité n°3 : Énergies Renouvelables - Panneaux Photovoltaïques

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C- LES ENERGIES RENOUVELABLES
I. Installation photovoltaïque raccordée au réseau
I.1. Caractéristiques d’un panneau photovoltaïque
Un panneau photovoltaïque (PV) est caractérisé par :
 Icc : courant de court-circuit ;
 Uco : tension à vide ;
 IMPP : courant de puissance maximale ;
 UMPP : tension de puissance maximale ;
 PMPP = PC : puissance crête.
N.B : ces caractéristiques sont déterminées dans les conditions standards de test (CST) : une
puissance radiative (Pi = 1KW/m2), une température de 25 °C et une masse d’air 1,5Kg/m3
(AM1.5).
Exemple
Coefficient de Température : action sur la Puissance (PC)
–0,38% / °C
Coefficient de Température : action sur la Tension (Uoc)
–0,3% /°C
Coefficient de Température : action sur le Courant (ICC)
0,05% / °C
I.2. Influence de la température sur les grandeurs caractéristiques
La température des panneaux varie de -30°C jusqu’à 70°C selon les conditions climatiques du lieu
d’emplacement et les contraintes d’échauffement.
Les caractéristiques à des températures extrêmes sont calculées successivement comme suit :
 UCOMax = UCO(Température maximale) = (25 – temp mini)(coef température)UCO (25°C) + UCO (25°C)
 UCOMin = UCO(Température minimale) = (temp. maxi - 25)(coef température)UCO (25°C) + UCO (25°C)
 ICCMax = ICC(Température maximale) = (temp. maxi - 25)(coef température)ICC(25°C) +ICC(25°C)
 IMPPMax = IMPP(Température maximale) = (temp. maxi - 25)(coef température)IMPP(25°C) + IMPP(25°C)
 PCMax = Pc(Température minimale) = (25 – temp mini)(coef température)Pc(25°C) + Pc(25°C)
 PCMin = Pc(Température minimale) = (temp. maxi - 25)(coef température)Pc(25°C) + Pc(25°C)
II. Différents types de panneaux photovoltaïques
Les technologies industrialisées en quantité sont :
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III. Installation photovoltaïque raccordée au réseau
III.1. Illustration
La figure 2 illustre une installation photovoltaïque raccordée au réseau RDBT (Réseau de
Distribution Basse Tension).
FIg. 2
Les éléments utilisés dans cette installation ont chacun des
caractéristiques électriques et techniques fixées et fournies
par les constructeurs dans des fiches techniques.
III.2. Schéma d’une installation photovoltaïque
raccordée au réseau
Le schéma (figure3) est représenté en utilisant les symboles
normalisés de chaque composant de l’installation
photovoltaïque illustrée dans la figure 2.
IV. Appareils est accessoires
IV.1. Panneaux photovoltaïques (PV)
Caractéristiques
 PMPP = PC; ;
 UMPP;
 IMPP;
 UCO;
 ICC.
IV.2. Champ photovoltaïque (CV)
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Un champ photovoltaïque, désigné par CV, (figure 4) est composé d’un nombre (n) de
panneaux PV branchés soit :
 en série constituant ainsi une chaîne PV ;
 en réseau où plusieurs chaînes sont branchées en parallèle.
IV.2.1. Caractéristiques d’un champ PV
 PMPP = PC;
 UMPP;
 IMPP;
 UCO;
 ICC.
IV.2.2. Critères de choix des panneaux PV
Les critères de choix des panneaux PV sont essentiels :
 les caractéristiques électriques ;
 le coût ;
 la robustesse des panneaux ;
 la robustesse des accessoires de fixation ;
 l’espace d’emplacement disponible ;
 la disponibilité sur le marché ;
 etc.
IV.3. Interrupteur sectionneur
L’interrupteur sectionneur (figure 5) est destiné à la
commande manuelle et au sectionnement afin d’isoler le
champ PV des autres appareils en cas d’intervention.
IV.3.1. Caractéristiques électriques et techniques
Les caractéristiques électriques et techniques sont :
 tension d'emploi ;
 courant d'emploi ;
 nombre de pôles ;
 tension d'isolement ;
 dimensions aux bornes ;
 robustesse.
IV.3.2. Critères de choix d’un interrupteur sectionneur
Les critères de choix d’un interrupteur sectionneur dépendent des caractéristiques électriques
et des caractéristiques techniques.
 Caractéristiques électriques
✓ Uemploi > 1,15 UCOMax
✓ Iemploi > 1,25 ICCMax
 Caractéristiques techniques
✓ dimensions aux bornes ;
✓ encombrement ;
✓ robustesse ;
✓ etc.
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IV.4. Parafoudre DC photovoltaïque
Le parafoudre (figure 6) est destiné à la protection contre les coups
de foudre.
IV.4.1. Caractéristiques
 Tension maximale ;
 Nombre de pôles ;
 Courant en ligne maximal.
IV.4.2. Critères de choix d’un parafoudre
 Les caractéristiques électriques ;
 Prix d’achat ;
 La robustesse ;
 Etc.
IV.5. Câbles photovoltaïques
Les câbles DC (figure 7) sont des câbles spécifiques à
l’énergie photovoltaïque. La section d’un câble dépend de
l’intensité du courant qui le traverse et de sa longueur dans
une installation donnée.
IV.5.1. Caractéristiques
 Section ;
 Intensité admissible ;
 Chute de tension ;
 Mode de pose ;
 Etc.
IV.5.2. Critères de choix
Le courant admissible et la section sont choisis en se référant :
 au tableau ci-dessous ;
 à l’abaque (figure 9) ;
 à des catalogues ;
 à des sites Internet.
IV.5.2.1. Tableau de dimensionnement de câbles
Section (mm²)
Deux câbles adjacents sur paroi
2.5
19A
4
26A
6
33A
10
46A
16
62A
25
82A
35
102A
IV.5.2.2. Abaque de détermination de la section d’un câble photovoltaïque
Fig. .7
Fig. 8
Fig. 6
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L’abaque (figure 9) est destiné à la détermination de la section d’un câble photovoltaïque
en fonction de sa longueur et de l’intensité du courant électrique.
Fig. 9
Exemple
Un fil conducteur d’un câble PV de longueur 10m, destiné à acheminer un courant électrique de
15A, a une section est de 4mm2.
IV.6. Les connecteurs
Les connecteurs (figure 10) sont des accessoires de connexion. Le connecteur mâle et le
connecteur femelle sont fixés chacun sur une extrémité d’un fil conducteur PV. L’assemblage
de ceux-ci assure une continuité du courant électrique.
IV.6.1.1. Caractéristiques
 Courant en A ;
 Diamètres ;
 Tension de service ;
 Tension d’isolement.
IV.6.1.2. Critères de choix
 les caractéristiques optimales
 le coût ;
 la robustesse ;
 etc.
IV.7. Onduleur photovoltaïque
IV.7.1. Définition
Un onduleur photovoltaïque (figure 11) convertit les grandeurs électriques continues produites par
le champ photovoltaïque en des grandeurs électriques alternatives identiques en tension
électrique et en fréquence à celles du réseau RDBT de la STEG. Ainsi, l’énergie électrique à la
sortie de l’onduleur se prête à être envoyée sur ce réseau.
IV.7.2. Conditions de branchement sur le réseau
Fig. .10
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