Les différents types d’installations solaires photovoltaïques

 

Plus petit qu’une feuille de contreplaqué, un panneau PV, ou module solaire photovoltaïque, est un générateur de courant continu (DC) constitué de cellules photovoltaïques - les piles solaires - reliées entre elles en fonction de la puissance recherchée. Une cellule a une apparence lustrée, gris-bleutée ou noire, selon la technologie. 

On caractérise la puissance d'une installation en watt crête (Wc). Il s'agit de la puissance électrique optimale qu’elle peut délivrer, sous des conditions standard. Les modules photovoltaïques employés pour les applications résidentielles affichent une puissance pouvant aller de 75 à 120 watts, et mesurent environ 0,6 m x 1,2 m (environ 2 x 4 pi). Compte tenu de l’efficacité courante des modules, un module de 1 m² (10,7 pi²) produit environ 130 W en plein soleil. Un module photovoltaïque de 100 W génère en moyenne environ 320 Wh par jour ou 117 kWh par année dans la plupart des régions au Bénin.

Il y a principalement deux types d’installations : autonomes et reliées au réseau public, avec une version hybride qui s’appuie sur l’autonomie en la combinant à d’autres technologies.

La version autonome (ou hybride) est surtout populaire pour les habitations éloignées du service public pour lesquelles le raccordement au réseau serait trop onéreux. Ces installations requièrent alors un dimensionnement adéquat de façon à répondre à tous les besoins électriques de la maison.

La seconde approche, raccordée au réseau électrique, permet quand à elle une contribution du producteur pour ses propres exigences en matière d’énergie, sans devoir pour autant combler la totalité de ses besoins en question, le système étant plus souvent qu’autrement dimensionné non pas pour répondre à la demande mais selon le budget et/ou la surface de toiture disponible. Pour une maison très économe en énergie, on pourra retrouver le concept de « maison nette zéro », c’est-à-dire qui produit au cours d’une année entière autant qu’elle consomme, toutes formes d’énergie confondues. Cette approche n'est pas encore possible au Bénin, ni en Afrique de l'ouest et centrale. 

Les systèmes de production d’énergie photovoltaïque connectés au réseau publics résultent de la tendance à la décentralisation du réseau électrique. L’énergie est produite plus près des lieux de consommation - et non pas seulement par de grandes centrales thermiques ou hydroélectriques. Au fil du temps, les systèmes branchés au réseau réduiront la nécessité d’augmenter la capacité des lignes de transmission et de distribution. Une telle approche permet de produire sa propre électricité en périodes ensoleillées et d’acheminer son excédent d’énergie vers le réseau, auprès duquel le client s’approvisionne au besoin.

Ces transferts éliminent la nécessité d’acheter et d’entretenir une batterie d’accumulateurs qui nécessite un grand investissement financier et qui ont une durée de vie très limitée, sans compter leur impact environnemental peu reluisant. Il est toujours possible d’utiliser ceux-ci pour servir d’alimentation d’appoint lorsque survient une panne de réseau, mais ce n’est pas une obligation.

Même si la conception théorique d’un système lié au réseau est plus simple qu’une installation autonome, il faut tout de même choisir et assembler des composants susceptibles de fonctionner ensemble. Pour le dimensionnement optimum du dispositif il est fortement recommandé de s’appuyer sur une simulation avec un logiciel adéquat. La simulation permettra d’estimer l’énergie produite anticipée sur la base des statistiques climatiques locales et aussi d’avoir une référence en cas de doute sur les performances du système 

Si vous avez besoin d’une source d’électricité fiable dans un endroit où vous n’avez pas accès à un réseau électrique, l’énergie photovoltaïque peut s’avérer la solution la plus appropriée et la plus rentable. Contrairement à ce que pensent bien des gens, les systèmes PV convertissent la lumière solaire en électricité plus efficacement à de basses températures. L’énergie photovoltaïque peut servir :

Les systèmes hybrides sont composés d’un générateur photovoltaïque combiné à une éolienne ou à un groupe électrogène à combustible, ou aux deux à la fois. Un tel système s’avère un bon choix pour les applications qui nécessitent une alimentation continue d’une puissance assez élevée, lorsqu’il n’y a pas assez de lumière solaire à certains moments de l’année, ou si vous désirez diminuer votre investissement dans les champs de modules photovoltaïques et les batteries d’accumulateurs. Ils permettent généralement un retour sur investissement plus rapide.