Analyse de projets d`installation photovoltaïque
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Analyse de projets d’installation photovoltaïque Cours d’analyse de projets d’énergies propres Installation photovoltaïque sur un centre de recherche national, Québec, Canada Photo : Centre de la technologie de l’énergie de CANMET - Varennes © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Objectifs • Réviser les principes de base des installations photovoltaïques • Décrire les enjeux importants d’une analyse de projet d’installation photovoltaïque • Présenter le modèle RETScreen pour les ® projets d’installation photovoltaïque © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Qu’est-ce que les installations PV fournissent? • Électricité (CA/CC) Système d’éclairage solaire pour une maison, Ouest du Bengale, Inde • Pompage de l’eau …mais aussi… Fiabilité Simplicité Système modulaire Image Silence Photos : Harin Ullal (NREL PIX) © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Composants d’une installation PV • Modules • Stockage : batteries, réservoir • Conditionneur d’énergie Onduleur Contrôleur de charge Redresseur Convertisseur CC à CC Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. • Autres génératrices : diesel/essence, éolienne • Pompe © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Systèmes raccordés au réseau • Intégration du PV Distribué Centralisé • Types de réseau Central Isolé • Ne sont habituellement pas rentables sans subventions Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Systèmes hors réseau • Configuration Autonome Hybride • Souvent très rentable De petites charges sont préférables (< 10 kWp) Coût d’investissement plus bas que le coût de l’extension du réseau Coût d’exploitation et d’entretien plus bas que celui de génératrices et de batteries non rechargeables Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Systèmes de pompage de l’eau • Catégorie spéciale de système hors réseau • Souvent rentable Abreuvoir à bétail Alimentation en eau d’un village Alimentation en eau sanitaire Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Ressource solaire • 1 Wp de PV = 800 à 2 000 Wh par année Latitude Ennuagement • La ressource solaire hivernale est critique pour les systèmes hors réseau Angles d’inclinaison plus grands (latitude +15º) Systèmes hybrides • La ressource solaire annuelle est critique pour Photo : Environnement Canada les systèmes raccordés au réseau Systèmes de poursuite solaire lorsqu’il y a une forte proportion de rayonnement solaire direct © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Corrélation entre la charge et l’énergie solaire Positive Négative • Corrélation saisonnière Irrigation Chalet Source : Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Photo : Sandia Nat. Lab. (NREL PIX) • Corrélation diurne Positive, Nulle nulle et négative Photo : BP Solarex (NREL PIX) © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2004. Exemples de coûts de systèmes PV Maison raccordée au réseau, 1 kW (38º N, Californie) Système hybride hors réseau de télécommunication, 2,5 kW (50º S, Argentine) Champ Batterie Des.&Install Génératrice Source d’énergie Exploitation Divers Champ Onduleur Installation Divers Énergie = 1,6 MWh/an Énergie = 5 MWh/an, (PV=50 %) Coût = 0,35 $/kWh Coût = 2,70 $/kWh Coût du réseau = 0,08 $/kWh Coût génératrice/batterie = 4,00 $/kWh © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Enjeux d’un projet d’installation photovoltaïque • Distance du réseau électrique • Coût d’une visite des lieux • Coûts de l’exploitation et de l’entretien • Fiabilité par rapport au coût • Gérer les attentes • Aspect social • Valeurs intangibles Image Bénéfices environnementaux Réduction du bruit et de la pollution visuelle Modularité et simplicité du système Station de relais NorthwesTel Mountaintop, Nord de la Colombie-Britannique, Canada Photo : Vadim Belotserkovsky © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemples : Tibet, Botswana, Swaziland et Kenya Lanterne solaire et systèmes PV résidentiels • Le coût de l’extension du réseau est prohibitif • Petites charges Batik réalisé à des fins éducatives Système solaire résidentiel • Entretien local • Simple • Fiable Photo : Frank Van Der Vleuten (Renewable Energy World) Maison du personnel médical Photo : Energy Research Center of the Netherlands Photo : Vadim Belotserkovsky Photo : Simon Tsuo (NREL PIX) Système solaire résidentiel Photo : Energy Research Center of the Netherlands © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemples : Finlande et Canada Maisons et chalets en régions isolées • Système modulaire Chalet Maison • Simple • Réduction du bruit • Aucune ligne électrique Photo : Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates) Photo : Vadim Belotserkovsky Système hybride • Chalet : corrélation entre la charge et la saison • Maison habitée à l’année : systèmes hybrides Photo : Vadim Belotserkovsky © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemples : Maroc et Brésil Systèmes hybrides pour l’alimentation de villages • Le coût de l’extension du réseau est prohibitif • Le coût du diesel et de l’entretien des génératrices est élevé • Les aspects humains Attentes Gestion de la demande Impact social Village Collège rural Photo : BP Solarex (NREL PIX) Photo : Roger Taylor (NREL PIX) © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemples : Antarctique et Canada Système industriel : télécommunication et système de contrôle • Sites très isolés… Coûts d’exploitation et entretien Génératrice et installation PV complémentaire • …et aussi… Système de contrôle sismique Photo : Northern Power Systems (NREL PIX) sites près du réseau électrique… Coût du transformateur Peut être réutilisé ailleurs Plus fiable que le réseau électrique Contrôle d’une tête de puits de gaz Photo : Soltek Solar Energy © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemples : Suisse et Japon Bâtiments raccordés au réseau avec système PV • Habituellement non rentable sans subventions • Motivé par : Couverture de toit fait de PV Image Bénéfices environnementaux Stimulation du marché Photo : Atlantis Solar Systeme AG • Les engagements à long terme des fabricants, des gouvernements et des services publics ont amené des réductions de coûts PV intégré au vitrage d’un immeuble à bureaux Photo : Solar Design Associates (IEA PVPS) © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemples : Inde et États-Unis Systèmes PV de pompage de l’eau • Rentable lorsque hors réseau Eau sanitaire • Corrélation de la charge Stockage dans un réservoir d’eau Corrélation entre la charge et la saison • Améliore la qualité de l’eau • Pratique Système d’abreuvoir à bétail • Fiable • Simple Photo : Jerry Anderson, Northwest Rural Public Power District (NREL PIX) Photo : Harin Ullal, Central Electronics Ltd. (NREL PIX) © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. ® Modèle RETScreen pour les projets d’installation photovoltaïque • Pouvant être utilisé partout dans le monde pour l’analyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions d’émissions de gaz à effet de serre. Raccordé au réseau (central ou isolé) Hors réseau (PV/batterie ou PV/batterie/génératrice) Pompage de l’eau • RETScreen® nécessite seulement 12 points de données contre 8 760 pour les modèles de simulation horaire • Non couvert actuellement : Systèmes de concentrateurs Calculs de probabilité de perte de charge © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Calculs RETScreen® : installation photovoltaïque Voir le e-Manuel Analyse de projets d’énergies propres : Manuel d’ingénierie et d’études de cas RETScreen® Chapitre Analyse de projet d’installation photovoltaïque © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Exemple : validation du modèle RETScreen® pour les projets d’installation PV • Système hybride PV/génératrice/batterie en Argentine comparé au modèle de simulation horaire HOMER Charge de 500 WCA Champ PV de 1 kWp, batterie de 60 kWh, génératrice de 7,5 kW, onduleur de 1 kW Comparaison de la production d’énergie PV calculée par RETScreen et par Homer Comparaison de la consommation en carburant du groupe électrogène par RETScreen et par Homer © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Conclusions • Systèmes PV pour la production d’électricité en réseau, hors réseau et pour le pompage de l’eau • La ressource solaire est bonne partout dans le monde Systèmes PV installés dans tous les climats • Coûts d’investissement élevés Applications hors réseau rentables Subventions nécessaires pour les applications raccordées au réseau • RETScreen® calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données de ressource mensuelles, donnant des résultats d’une précision comparable à des outils de simulation horaire • RETScreen® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation d’études préliminaires de faisabilité © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004. Questions? Module Analyse de projets d’installation photovoltaïque Cours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International Pour plus d’information visitez le site Web de RETScreen à : www.retscreen.net © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.
