La conception des systèmes solaires photovoltaïques

Au cœur de tout système photovoltaïque efficace, les produits solaires photovoltaïques doivent produire l’électricité nécessaire. En revanche, les systèmes photovoltaïques ne sont qu’une partie d’un système plus large. Pour utiliser l’électricité produite dans une entreprise ou une maison, d’autres technologies doivent être mises en place. Il s’agit notamment d’onduleurs, qui convertissent le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif, ou de batteries, qui stockent l’énergie excédentaire pour l’utiliser lorsque le soleil ne brille pas. Le rôle de l’ensemble de ces composants dans le bon fonctionnement de l’installation ne peut être surestimé. En effet, un système photovoltaïque bien conçu peut fournir de l’énergie de manière efficace et abordable pendant de nombreuses années.

Les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments

Le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) désigne l’intégration de modules solaires dans les matériaux de construction tels que les toits, les fenêtres ou les façades. Les structures de montage spécifiques ne sont donc plus nécessaires. L’intégration de l’énergie solaire dans les bâtiments permet d’améliorer l’efficacité des matériaux et de la chaîne d’approvisionnement en combinant des pièces redondantes. En outre, les structures de soutien et les systèmes de construction existants peuvent être utilisés pour réduire les coûts du système. Les systèmes BIPV ont le potentiel de générer de l’énergie pour des applications à courant continu telles que les ordinateurs, les capteurs, l’éclairage LED et les moteurs dans les bâtiments. Ces systèmes peuvent également soutenir des applications de construction efficaces qui sont intégrées au réseau, telles que la recharge des véhicules électriques. Malgré les obstacles techniques et commerciaux auxquels ils sont confrontés, les systèmes BIPV offrent une valeur unique et sont prometteurs en tant qu’alternative aux matériaux de construction et aux structures de montage conventionnel.

Le stockage

Ces dernières années, le rôle des batteries dans le stockage de l’énergie est devenu de plus en plus important, en particulier dans le contexte de l’énergie solaire. Les batteries sont utiles pour stocker l’énergie solaire photovoltaïque. En outre, les batteries deviennent de plus en plus importantes pour les services publics. Les batteries peuvent stocker l’énergie solaire que les clients fournissent au réseau et la redistribuer ultérieurement à ces mêmes clients. Le recours accru aux batteries contribue à la modernisation et à la stabilisation du réseau électrique national.

Les onduleurs

Les onduleurs sont devenus un élément essentiel de la production d’énergie solaire. Grâce aux onduleurs, le courant continu (CC) produit par les modules solaires peut être converti en courant alternatif (CA) adapté à l’utilisation locale et à l’alimentation des appareils ménagers. Les systèmes solaires photovoltaïques peuvent être équipés d’un seul onduleur ou de micro-onduleurs fixés à chaque panneau. Le choix d’un onduleur unique peut s’avérer plus rentable et plus facile à entretenir, mais les micro-onduleurs permettent à chaque panneau de fonctionner indépendamment, ce qui est avantageux en cas d’ombrage ou de panneaux mal assortis. Indépendamment du type d’onduleur, le remplacement des onduleurs reste nécessaire à un moment ou à un autre de la durée de vie de 20 ans d’un champ de panneaux solaires.

Les structures de montage

Pour assurer leur longévité et leur stabilité, les panneaux photovoltaïques doivent être fixés sur une structure pour supporter le poids du panneau et résister à des conditions météorologiques difficiles telles que le vent et la grêle. L’inclinaison du champ photovoltaïque est déterminée par divers facteurs, notamment la latitude du lieu et l’orientation de la structure. Pour obtenir une production annuelle d’énergie maximale, les panneaux solaires situés dans l’hémisphère nord doivent être orientés directement vers le sud et inclinés à un angle équivalent à la latitude de la région. À l’heure actuelle, la méthode d’installation la plus couramment utilisée est le montage en rack, en raison de sa robustesse, de sa flexibilité et de la simplicité du processus d’installation.

Installés au sol, les panneaux photovoltaïques peuvent utiliser des mécanismes de suivi pour ajuster automatiquement les panneaux et suivre le mouvement du soleil dans le ciel. La production d’énergie est ainsi stimulée et le retour sur investissement est plus important. En outre, les suiveurs à un axe permettent aux panneaux solaires de se déplacer d’est en ouest avec le mouvement du soleil, tandis que les suiveurs à deux axes permettent un alignement direct avec le soleil tout au long de la journée. Bien que le suivi implique des coûts initiaux plus élevés et des exigences de maintenance accrues, les progrès technologiques des cellules solaires photovoltaïques ont rendu le suivi plus rentable pour les systèmes installés au sol.

A lire aussi :

L’installation des panneaux solaires

Le principe des différents systèmes d’énergie solaire