Conception et Dimensionnement d'une centrale PV autonome
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Le bon dimensionnement d’une installation est une démarche essentielle à maîtrise et ce afin de se disposer d’une centrale PV autonome répondant aux exigences de qualité et de performance opérationnelle.
Dans ce module de formation, nous allons aborder toutes les étapes de dimensionnement à savoir :
- Calculer ses besoins en électricité
- Dimensionnement d’un module photovoltaïque
- Dimensionnement d’une batterie solaire
- Dimensionnement d’un régulateur de charge solaire
- Dimensionnement d’un onduleur
- Dimensionnement d’un câble électrique solaire
il y a lieu de noter que certains fournisseurs de kit solaire autonome, propose dans leur site des simulateurs en ligne aidant aux choix des solutions adéquates pour chaque application autonome.
Avant de commencer
Module N°1 : Ressource solaire PV
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4
Description et attendus : Ressource solaire PV -
5
Introduction : Ressource solaire PV
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6
Qualification de la ressource solaire
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7
Evaluation de la ressource solaire
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8
Mesure terrestre
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9
Données satellitaires
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10
Adaptation au site des données issues des ressources satellitaires
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11
Variabilité du rayonnement solaire
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12
Sources de données sur la ressource solaire
Module N°2 : Composantes d'une installation PV autonome
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13
Description et attendus : Composantes d’une installation PV Autonome
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14
Introduction Centrale PV autonome
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15
L’effet Photovoltaïque
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16
Le matériau semi conducteur
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17
La jonction PN
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18
Effet photoélectrique
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19
Les principales technologies solaires photovoltaïques
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20
1ère génération : cellules cristallines
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21
2ème génération : couches minces "thin films"
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22
3ème génération : Perovskites, multijonction, concentration, …
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23
Limitation de performance
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24
Cellule photovoltaïque
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25
Effet du niveau d'éclairement sur une cellule photovoltaïque
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26
Effet de la température sur la cellule photovoltaïque
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27
Module photovoltaïque
-
28
Des cellules au module photovoltaïque
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29
Modules PV en silicium cristallin (C-SI) com
-
30
Modules PV couche mince com
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31
Hétérojonction avec couche mince intransèque (HIT) com
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32
Caractéristique courant-tension d'un module photovoltaïque
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33
Savoir lire la fiche technique d'un module PV
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34
Conditions de NOCT
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35
Stabilisation des modules amorphes
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36
Ombrage des cellules
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37
Durée de vie des modules photovoltaïques
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38
Dégradation des modules com
-
39
Appairage des modules
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40
Efficacité des modules PV com
-
41
Certification des modules PV com
-
42
Fabrication de modules PV com
-
43
Développements liés à la technologie de module PV com
-
44
Risques liés aux modules PV com
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45
Systèmes de fixation et de suivi solaire à sup
-
46
Systèmes à structure fixe com
-
47
Systèmes de poursuite solaire com
-
48
Certification des systèmes de fixation et de suivi solaire com
-
49
Onduleurs PV com
-
50
Concepts de raccordement des onduleurs PV com
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51
Insolation galvanique des onduleurs PV com
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52
Montage électrique des onduleurs PV com
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53
Efficacité des onduleurs PV com
-
54
Certification des onduleurs PV com
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55
Fabricants des onduleurs PV com
-
56
Qualification du rendement de la centrale PV com
-
57
Facteur de performance com
-
58
Coefficient du rendement com
-
59
Rendement spécifique com
-
60
Facteur de capacité com
-
61
Calcul de la disponibilité de la centrale PV com
-
62
Production électrique d’une installation photovoltaïque com
Module N°5 : Batteries solaires Plomb-Acide
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63
Description et attendus : Batteries solaires Plomb-Acide
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64
Présentation des batteries photovoltaïques ou solaires auto
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65
Historique des batteries au Plomb auto
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66
Description des batteries au Plomb auto
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67
Les différents types de batteries Plomb-Acide auto
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68
Les différentes technologies de batterie Plomb-Acide auto
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69
La batterie AGM auto
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70
La Batterie Gel auto
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71
Fabrication des batteries au plomb auto
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72
Fonctionnement d’une batterie ouverte auto
-
73
Fonctionnement d’une batterie étanche auto
-
74
Eléments caractéristiques d’une batterie Plomb auto
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75
Principe électrochimique de la décharge d’une batterie plomb-acide auto
-
76
Décharge profonde auto
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77
Autodécharge des batteries plomb-acide auto
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78
La tension limite basse auto
-
79
Principe électrochimique de la charge d’une batterie acide-plomb auto
-
80
Stratification de l’électrolyte et surcharge auto
-
81
Vitesse de charge des batteries acide-plomb auto
-
82
Propriétés électrique des batteries acide-plomb auto
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83
Capacité des batteries plomb-acide auto
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84
Capacité nominale d’une batterie auto
-
85
La loi de Peukert > Batterie au plomb auto
-
86
Constat expérimental de la Loi de Peukert auto
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87
Interprétation physique de la Loi de Peukert > La capacité de Peukert auto
-
88
Interprétation physique de la Loi de Peukert > L’exposant de Peukert auto
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89
Explication chimique de la loi de Peukert auto
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90
Température de fonctionnement d’une batterie au plomb auto
-
91
Effet de la température sur la capacité auto
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92
Résistance interne d’une batterie au plomb auto
-
93
Causes du vieillissement prématuré d’une batterie auto
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94
Mécanismes de dégradation des batteries Plomb Acide auto
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95
Entretien et Maintenance des batteries acide-plomb auto
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96
Choix de Batterie pour système solaire / sité isolé auto
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97
Pointes en début (ou en fin de cycle de décharge) auto
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98
Branchement en parallèle des batteries auto
Module N°4 : Régulateur & Onduleur photovoltaïque autonome
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99
Description et attendus : Régulateur photovoltaïque
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100
Pré-requis : Régulateur et onduleur autonome
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101
Rôles de la régulation photovoltaïque auto
-
102
Gérer la charge des batteries auto
-
103
Processus de charge normale auto
-
104
Etape 1 : Charge à courant constant auto
-
105
Etape 2 : Charge à tension constante auto
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106
Etape 3 : Légère gazeïfication auto
-
107
Etape 4 : Maintien en charge auto
-
108
Compensation en température auto
-
109
Processus de charge rapide auto
-
110
Gérer la décharge des batteries auto
-
111
Indiquer l’état de l’installation photovoltaïque auto
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112
Rendements des régulateurs photovoltaïques auto
-
113
Historique de la régulation photovoltaïque auto
-
114
Régulation photovoltaïque MLI auto
-
115
Régulation photovoltaïque MPPT auto
-
116
Fonctions du régulateur solaire auto
-
117
Raisons d’inspection des installations PV auto
-
118
Puissance nominale et puissance crête auto
-
119
Rôle de l’onduleur photovoltaïque autonome auto
-
120
Fonctionnement de l’onduleurs autonomes à sup
-
121
Utilisation de l’onduleur PV auto
-
122
Rendement de l’onduleur photovoltaïque autonome
-
123
Effet de la température sur l’onduleur auto
Module N°2 : Conception installation photovoltaïque autonome
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124
Description et attendus : Conception installation photovoltaïque autonome
-
125
Introduction : Composition d’une installation PV autonome
-
126
Principe d’un système PV autonome autono
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127
Systèmes DC autono
-
128
Système AC autono
-
129
Catégories de système d’installation autonome autono
-
130
Système PV autonome sans stockage autono
-
131
Système PV autonome avec stockage autono
-
132
Systèmes PV hybrides sans stockage autono
-
133
Systèmes PV hybrides avec stockage autono
-
134
Qualité d’une installation photovoltaïque autonome autono
-
135
Définition du besoin électrique autono
-
136
Inventaire des appareils électriques autono
-
137
Equipements courants à faible puissance électrique autono
-
138
Equipements courants à forte puissance électrique autono
-
139
Calculs des besoins électriques autono
-
140
Evaluation du gisement solaire local à sup
-
141
Evaluation du gisement solaire local auto
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142
Influence de la localisation sur le gisement solaire auto
-
143
Influence de l’inclinaison et l’orientation des panneaux solaires auto
-
144
Orientation des modules PV auto
-
145
Effet de l’orientation de la toiture auto
-
146
Angle d’inclinaison optimale auto
-
147
Pertes par rapport à la configuration optimale auto
-
148
Rendement d’une installation photovoltaïque autonome auto
-
149
Rendement des modules photovoltaïques auto
-
150
Rendement théorique des modules auto
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151
Rendement réel des modules photovoltaïques auto
-
152
Pertes par échauffement des câbles auto
-
153
Rendement de la chaîne de conversion auto
-
154
Le ratio de performance PR auto
-
155
Modes d’intégration au bâti auto
-
156
Calcul de la surface de toiture nécessaire pour des panneaux solaires auto
-
157
Taux d’occupation sur toiture auto
-
158
Calcul de la surface nécessaire pour des panneaux solaires auto
-
159
Production électrique d’une installation PV autonome auto
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160
Exemple de calcul manuel du productible auto
-
161
Les ombrages auto
-
162
Les masques solaires auto
-
163
Les masques solaires à sup
-
164
Le tracé du masque d’ombres auto
-
165
Les diodes by-pass auto
-
166
Phénomène courant retour auto
-
167
Solution anti-ombrage auto
-
168
Un tracker par module auto
-
169
Les dispositifs de sécurité auto
-
170
Mise à la terre auto
-
171
Protection contre les surtensions dues à la foudre auto
-
172
Protection contre les courants de fuite et décharges statiques auto
-
173
Protection contre les défauts d’isolation côté CA auto
-
174
Protection circuit courant continu auto
-
175
La coupure générale DC auto
-
176
Protection circuit électrique CA auto
-
177
Câblage électrique auto
-
178
Supervision installation PV auto
Module N°6 : Dimensionnement installation photovoltaïque autonome
-
179
Description et attendus : Dimensionnement installation photovoltaïque autonome
-
180
Introduction : Dimensionnement PV autonome à sup
-
181
Calculer ses besoins en électricité auto
-
182
Dimensionnement du champ PV d’une installation auto
-
183
Calcul de la puissance crête photovoltaïque auto
-
184
Exemple simple de dimensionnement du champ PV auto
-
185
Dimensionnement du parc de batteries auto
-
186
Exemple de calcul de la tension de la batterie auto
-
187
Dimensionnement du régulateur auto
-
188
Dimensionnement de l’onduleur autonome
-
189
Dimensionnent des câbles photovoltaïques autonome
-
190
Chute de tension auto
-
191
Exemple de calcul de la section des câbles du champ photovoltaïque autonome
Module N°3 : Couplage systèmes PV autonomes
-
192
Description et attendus : Couplage systèmes PV autonomes
-
193
Introduction : Raccordement site isolé à sup
-
194
Couplage DC auto
-
195
Fonctionnement et régulation du couplage DC auto
-
196
Couplage AC auto
-
197
Fonctionnement et régulation du couplage AC auto
-
198
Comparaison des performance des deux systèmes auto
-
199
Comparaison économique des deux systèmes auto
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200
Avantages et inconvénients auto
-
201
A retenir : Couplage systèmes PV autonomes auto
Module N°7 : Etude de cas projet PV autonome
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202
Description et attendus : Etude de cas projet PV autonome à sup
-
203
Etape N°1 – Déterminer les besoins électriques autonome
-
204
Etape N°2 – Dimensionner le champ photovoltaïque autonome
-
205
Calcul de la puissance crête du champ photovoltaïque autonome
-
206
Intégration du champ photovoltaïque autonome
-
207
Etape N°3 – Dimensionner le parc de batteries à sup
-
208
Etape N°4 – Choix du régulateur autonome
-
209
Etape N°5 – Calculer la section des câbles autonome
-
210
Etape N°6 – Calibrer les dispositifs de coupure et protection autonome
-
211
Partie champ photovoltaïque autonome
-
212
Partie Parc de batteries autonome
-
213
Partie Régulateur autonome
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