Evaluation du rayonnement solaire

Evaluation du rayonnement solaire

Cette partie présente l’évaluation de l’énergie solaire sur le site choisi. La carte ci-dessous (Figure 1) donne une première information. Le département de Vendée  (localisé en rouge) est situé en zone vert clair correspondant à une production d'énergie solaire de 1350 à 1490 kWh/m2/an.

Figure 1 : Carte de l'énergie du rayonnement solaire reçu sur un plan d’inclinaison égal à la latitude et orienté vers le sud
(ADEME,n.d.)

 

Cependant, ces données restent globales et varient en fonction de l’orientation et du type de panneau choisi.

Le diagramme ci dessous donne par exemple l'efficacité des panneaux selon leur inclinaison et leur orientation (Figure 2).

Figure 2 : Efficacité des panneaux photovoltaïques selon leur inclinaison et leur orientation en Europe
(Electropaedia,n.d.)

Les paramètres optimums donnés pour une installation photovoltaïque située en latitude 35°N sont une inclinaison de 35° et une orientation Sud des panneaux. Ainsi, ces paramètres seront pris en compte dans le dimensionnement et les calculs de production énergétique .

Des mesures de rayonnement solaire au niveau de la Vendée donnent une évaluation plus précise de la ressource disponible réelle pour produire de l’énergie solaire. Des données de "productible photovoltaïque" sont disponibles sur le site photovoltaïque.info. dont les données de rayonnement ont été transmises par MINES ParisTech grâce au service SoDa. Elles sont présentées dans le Tableau 1.

Tableau 1 : Données de productible photovoltaïque en Vendée
(photovoltaïque.info, 2013)

Données (kWh/kWc) 2008 2009 2010 2011 2012
JAN 40 50 40 30 30
FEV 70 70 70 50 70
MAR 100 120 100 110 120
AVR 130 120 150 150 140
MAI 150 150 150 170 160
JUI 160 160 160 150 150
JUIL 150 150 170 160 160
AOU 140 150 140 140 160
SEP 120 130 120 120 120
OCT 90 90 80 80 70
NOV 40 40 40 40 50
DEC 40 30 30 30 30
Cumul sur l'année  1230 1260 1250 1230 1260

Le rayonnement solaire sur une année est globalement constant et donne un potentiel de production énergétique de 1250 kWh/kWc environ. Il aurait néanmoins été plus pertinent d'avoir plus de données sur les autres années pour établir une moyenne statistique plus précise. De plus, ce potentiel varie au cours de l'année comme le montre l'histogramme ci dessous (Figure 3).

Figure 3 : Histogramme du productible photovoltaïque au cours de l'année 2012
(J.Le Ster, A.Marty, 2013)

Logiquement, le maximum de production d'énergie solaire se situe entre Avril et Août. Cette période de productivité est intéressante du fait qu'elle concorde avec celle de sécheresse et donc de l'utilisation de l'usine de dessalement. La production sur cette période est d'environ de 150kWh/kWc par mois.

Afin d'obtenir les données de production énergétique photovoltaïque, il suffit de multiplier le productible par la puissance de nos installations. Si l'inclinaison ou l'orientation est différente de celle mentionnée précédemment, il est nécessaire de multiplier par un facteur de correction donné en Figure 2

Afin d'estimer la production énergétique possible en Vendée, les caractéristiques de plusieurs modules de panneaux photovoltaïques pour centrales solaires ont été récoltées. Ces données sont présentées dans le Tableau 2.

Tableau 2 : Caractéristiques de différents modules photovoltaïques
(Conergy, Atec, SunModule et Sunpower, 2013)

 

Fournisseur Conergy Atec SunModule SunPower
Modèle Conergy PX 305P SILLIA 60P SW E19
Puissance* 305 W 250W 270W 425W
Cellulle polycristallin polycristallin monocristallin monocristallin
Nombre de cellules 72 60 60 128
Dimension du module 1956 × 992 × 50 mm 1665 x 1001 x 42 mm 1675 x 1001 x 31 mm 2067 x 1046 x 30 mm

* Puissance donnée pour un rayonnement de 1000W/m²

Le dimensionnement des différentes installations (production, coût, surface nécessaire) sera faite dans la partie suivante (Dimensionnement des panneaux photovoltaïques).