L’énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au sein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou recouverts d’une mince couche métallique. Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. C’est l’effet photovoltaïque. L’énergie est apportée par les photons, (composants de la lumière) qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant un courant électrique.
Le solaire Photovoltaïque c’est plusieurs applications :
Ce système permet de produire de l'électricité en 230 V ou 380 V (selon la puissance de production) afin de pouvoir consommer une partie de votre production ou de revendre la totalité de la production à EDF aux tarifs préférentiels en vigueur.
Les générateurs solaires photovoltaïques peuvent être installés en sur-imposition toiture, intégrés au bâti ou posés au sol grâce à des structures de maintient des panneaux solaires.
Selon le choix et la possibilité d'installation, l'électricité verte sera rachetée par EDF entre 0,12 et 0,46 €/kWh vendu.
Exemple :
Une installation de 3 kWc intégrée au bâti dont les panneaux réalisent l’étanchéité (25 m²) pour un particulier, produit environ 3400 kWh/an selon l'orientation du système.
EDF vous rachète l'énergie à 0,46 € par kWh produit, soit 1564 €/an sur un contrat de 20 ans.
Remarque: Il existe une version raccordée au réseau "mode sécurisé réseau", d'un grand avantage en cas de coupure d'électricité provenant du réseau électrique EDF.
Conçu pour compléter les installations photovoltaïques, le système « mode de secour » offre des performances exceptionnelles pour un investissement limité et des coûts d’exploitation réduits. En cas de panne d’électricité, il bascule automatiquement en mode d’alimentation de secours en moins de 20 millisecondes. Il peut être intégré aux installations en place comme aux nouvelles installations et n’affecte en rien leurs rendements. Le « mode de secour » étant relié à l’installation photovoltaïque, la batterie n’est généralement utilisée que la nuit : il est donc possible d’opter pour un modèle de batterie de petite taille et peu onéreux.
Une alimentation de secours fiable pour les maisons individuelles
Les particuliers peuvent désormais sécuriser l’alimentation électrique de leur foyer. Le Sunny Backup set « Small » est conçu pour compléter les installations photovoltaïques : en cas de panne, il bascule en mode d’alimentation de secours en moins de 50 millisecondes. Ainsi, les propriétaires d’installations photovoltaïques de petites à moyennes tailles et équipées d’onduleurs SMA peuvent faire fonctionner, été comme hiver, les appareils électriques dont ils ont besoin. Cette solution économique et certifiée peut être intégrée à toute nouvelle installation ou équiper les systèmes en place.
Un panneau solaire photovoltaïque produisant du courant continu (DC) que les batteries peuvent stocker et restituer sous cette forme, pour utiliser des appareils électriques destinataires fonctionnant avec du courant alternatif (AC) au sein d’un générateur photovoltaïque, il faut employer un convertisseur DC / AC (onduleur).
Les équipements destinataires sont eux les appareils électriques que l’on souhaite alimenter à toute heure du jour ou de la nuit avec le générateur photovoltaïque et qui, sauf impératif sérieux, doivent être soit adaptés à la technique photovoltaïque soit être très économes énergétiquement.
Le système photovoltaïque est lui l'ensemble du générateur photovoltaïque (panneau solaire, batterie, régulateur de charge décharge, câblage) et des équipements destinataires. Il est dimensionné de manière à assurer la continuité de la fourniture d’énergie avec des conditions météorologiques variables.
Les seules servitudes d’un générateur photovoltaïque sont de maintenir la demande énergétique au niveau de celle qui a servi à son dimensionnement et de ne pas lui connecter certains appareils énergétivores (lampes à incandescence, radiateur et cuisinière électrique…).
La production de froid (réfrigérateur, congélateur) faisant appel à des appareils ultra économes en énergie et le chauffage, production d’eau chaude, cuisson étant assurés par d’autres moyens.
L'installation d'un générateur solaire photovoltaïque élémentaire est très simple à réaliser.
Il suffit de fixer les panneaux solaires préalablement occultés sur leur châssis orienté au sud (si hémisphère nord), de relier le régulateur de charge et les équipements destinataires (éteints) à la batterie, de coupler les modules au régulateur et de les découvrir.
La fourniture d'énergie est alors immédiatement gérée par le régulateur et le système photovoltaïque est en ordre de fonctionnement.
Les utilisations communes des générateurs photovoltaïques sont classiquement subdivisées en courant continu (12, 24 ou 48 Volts DC) et en courant alternatif produit par un convertisseur (230 Volts AC monophasé ou 380 Volts AC triphasé). Dans certains cas, on ajoute une autre source d’énergie d’appoint au système photovoltaïque, on parle alors de système hybride.
La mise en route de cette source auxiliaire peut être soit manuelle, soit déclenchée par le régulateur ou par le convertisseur munis d'un dispositif d'asservissement.
Loin du réseau électrique, la technique photovoltaïque satisfait couramment les besoins énergétiques à l’échelle d’une famille (générateurs individuels qu’ils s’adressent à un usage en électrification rurale ou en loisirs), d’une communauté (générateurs pour électrification villageoise, pompage d’eau) et d’une entreprise (générateurs pour infrastructures industrielles).
Les onduleurs diffèrent par la forme d’onde du courant électrique qu’ils délivrent : carrée, sinus reconstitué, sinus…
La forme sinusoïdale étant la norme habituelle de l’électricité fournie par le réseau électrique. Les onduleurs à onde « non sinus » génèrent des harmoniques qui peuvent endommager dans les cas extrêmes certains appareils électriques exigeants et occasionnent toujours une surconsommation énergétique.
Une installation photovoltaïque en site isolé est composée :
L’énergie produite est soit consommée immédiatement soit stockée dans les batteries pour une utilisation ultérieure.
Ce système concerne toute application éloignée du réseau électrique public EDF :
