Panneaux solaires voltaïques
Fourniture électrique du panneau

Le calcul de la production annuelle des panneaux voltaïque est parfois basé sur une production à puissance constante optimum. Ceci en liaison avec une puissance crête qui serait constante et s'établirait sur une période limitée à 1000 heures. Ceci alors que la puissance de sortie du panneau solaire est très dépendante de la saison (Voir page 614). Ce raisonnement un peu abrupt peut consister à dire sans autre forme de procès que les installations les plus courantes font de 1,5 à 3 kW, "c'est-à-dire" de 15 à 30 m² de panneaux ou en d'autres termes que leur production étant respectivement pour chacune de ces deux surfaces de 1500 et 3000 kWh leur production annuelle est « tout simplement » de 100 kWh/m². Ce raisonnement pourrait conduire l’utilisateur à être trop dépendant des constructeurs en ce qui concerne l’évaluation de la performance attendue de ses panneaux. Il semble préférable qu’il évalue dans un premier temps l’énergie électrique E produite annuellement en kWh par ses panneaux en se méfiant des structures Reconnues Garantes de l’Environnement (RGE) à partir de la formule suivante :

 

E = S x r x H x Cp

Avec :
S   surface du panneau solaire en m²
r    rendement du panneau voltaïque * (environ 14% avec les technologies actuelles)
H   ensoleillement optimum sur la surface inclinée en kWh/m²/an selon la région
(voir carte ci-dessous pour l’hexagone et la Corse)

Cp  coefficient de perte (compris entre 0,9 et …très faible) une valeur fréquente étant 0,75. Dans ce coefficient est inclus :

-         les pertes dans l’onduleur (environ 12%),

-         la diminution de performance due à l’orientation et à l’inclinaison du panneau (0 à 55%). Ceci par rapport à l’orientation idéale vers le sud avec 30° d’inclinaison,

-         l’influence de la température du panneau** sur ses performances (température optimum 25°C)

Source Ademe

Exemple
Energie électrique produite annuellement par un panneau voltaïque de 20 m² avec r = 14% installé en région parisienne avec
H = 1250 kWh/m²/an et un coefficient de perte de 0,75

E = 20 x 0,14 x 1250 x 0,75 = 2 625 kWh

*Le rendement des cellules photovoltaïques à base de silicium peut varier dans la pratique selon la société SUN du simple au triple.

Les cellules photovoltaïques à base de silicium amorphe fonctionnent avec un éclairement relativement faible ou diffus, sont un peu moins chères et ont un rendement faible compris entre 5 à 7%.

Les cellules à base de silicium polycristallin sont d’un aspect bleu non uniforme, ont un rendement de 14 à 18%.

Enfin, celles à base de silicium monocristallin sont d’une couleur bleu uniforme et bénéficient du meilleur rendement possible qui est compris entre 18 à 24%.
On cherche à réduire l’épaisseur de silicium purifiée à 0,1 mm pour baisser les prix.

 

**Selon la société SUN, l’onduleur, qui converti le courant continu délivré par le panneau en courant alternatif peut contrôler la puissance électrique délivrée pour qu’elle soit conforme au besoin.
Cela sous-entend que si le besoin est inférieur à la puissance délivrée par le panneau il s’en suit un échauffement du panneau !
Cette remarque met en évidence l’importance de l’autoconsommation et à terme du stockage de l’énergie électrique grâce à la « Solar Water Economy » de l’hydrogène en liaison avec celle de l’enthalpie.