Modélisation des panneaux solaires


Les panneaux solaires récupèrent l'irradiation solaire pour la convertir en électricité. Un panneau solaire est défini par sa puissance crête Pc, il s'agit de sa caractéristique intrinsèque, celle-ci ne dépend pas du lieu où le panneau est installé. Par contre, la puissance que va fournir le panneau Psol dépend de sa puissance crête Pc, de l’irradiation solaire reçue et de la température, ces deux derniers éléments dépendent eux, du lieu d'emplacement des panneaux. Voici la formule de la puissance produite Psol d'un panneau solaire : 

Modélisation de l'irradiation solaire

L’irradiation solaire au cours d’une journée se modélise sous la forme d’une loi normale centrée à 12h.

Nous avons donc du trouver la valeur de l'irradiation solaire globale journalière. De nombreux sites internet permettent de trouver cette valeur, de manière fiable.

Dans l'exemple de l'image de droite, pour un parc de panneaux photovoltaïque d'une puissance de 1 kwc, c'est à dire de 10 panneaux de 100w par exemple, la production de ce parc est de 3.25 Kw/jours en Janvier.

 

Ainsi, en multipliant cette valeur globale avec une loi normale centrée et la puissance du parc photovoltaïque, on n'a pu obtenir la courbe de la puissance des panneaux dans une journée.

Les types de panneaux et leur orientation

Les cellules photovoltaïques des panneaux peuvent être de différentes natures. Les trois plus connus sont les cellules :

  • En Silicium monocristallin (rendement : 16 à 24 %)
  • En Silicium polycristallin  (rendement : 14 à 18 %)
  • En Silicium amorphe (rendement : 5 à 7 %)

L’argument à prendre en compte est donc le prix par rapport à la puissance crête Pc et non le rendement. Celui-ci aura seulement une importance sur la taille du panneau qui n'est souvent pas le critère le plus important. Les panneaux composés de cellules en silicium amorphe peuvent être préférés dans des régions avec un faible ensoleillement. Le silicium monocristallin possède un meilleur rendement que le silicium polycristallin mais son rendement diminue de manière plus importante lorsque les températures sont fortes également.

L'emplacement et l'orientation sont très importants. L'orientation dépend de l'irradiation mensuelle au cours de l'année et de l'hémisphère.

Résultats

La valeur de l’irradiation solaire sur notre île est très élevée, ce qui rend les panneaux solaires très intéressants à utiliser.
Nous sommes dans l'hémisphère Nord, avec de forte température nous allons donc privilégier des panneaux polycristallins orientés Nord à 10% d'inclinaison.

Le site suivant nous a permis de vérifier l'orientation de nos panneau et notre production : cliquez-ici

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