Les couches minces ont un rendement assez faible et sont tr\u00e8s peu install\u00e9es en Belgique. A l\u2019image de l\u2019\u00e9volution du march\u00e9 mondial (figure), le mono cristal tend \u00e0 y devenir la technologie dominante, notamment \u00e0 Bruxelles. Ce qui a du sens dans la mesure o\u00f9 c\u2019est la technologie qui a le rendement le plus \u00e9lev\u00e9 et qui est donc la plus int\u00e9ressante dans un espace o\u00f9 la surface de toiture disponible pour produire est restreinte, relativement \u00e0 la quantit\u00e9 de consommation sur le m\u00eame territoire.<\/p>\n\n\n\n
La technologie cristalline poss\u00e8de un maximum de rendement th\u00e9orique. Cette limite, appel\u00e9e Shockley-Queisser, du nom des deux premiers scientifiques \u00e0 l\u2019avoir calcul\u00e9e, William Shockley<\/a> et Hans-Joachim Queisser<\/a>, se situe \u00e0 32%. Il s\u2019agit donc d\u2019un rendement dans des conditions th\u00e9oriques id\u00e9ales (lesquelles ne sont jamais rencontr\u00e9es dans la r\u00e9alit\u00e9).<\/p>\n\n\n\n L\u2019analyse peut se faire pour chacune des composantes, m\u00eame si c\u2019est finalement le complexe associant cellules, panneaux et onduleur, connect\u00e9 au syst\u00e8me \u00e9lectrique plus global, qui est relevant. Les d\u00e9finitions des rendements \u00e9voqu\u00e9s plus bas sont toutes encadr\u00e9es par des normes techniques internationales, elles sont donc fiables en valeur absolue et les rendements de diff\u00e9rents mat\u00e9riels sont comparables entre eux.<\/p>\n\n\n\n Le premier rendement se situe au niveau de la cellule, c\u2019est le rendement le plus \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n\n\n\n A ce titre nous pouvons observer l\u2019\u00e9tat actuel des performances de la recherche. Le NREL[2<\/a>]<\/a> am\u00e9ricain (National Renewable Energy Laboratory), la r\u00e9f\u00e9rence mondiale en la mati\u00e8re, r\u00e9pertorie les performances de toutes les technologies solaires au niveau mondial.<\/p>\n\n\n\n On y identifie que le record de conversion du rayonnement lumineux en \u00e9lectricit\u00e9 est de 26,1% pour des cellules cristallines au niveau laboratoire.<\/p>\n\n\n\n Ce record, \u00e9tabli par l\u2019Institute for Solar Energy Research Hamelin allemand, date de 2018 et d\u00e9montre que la recherche permet aujourd\u2019hui de fabriquer des cellules qui atteignent plus de 80% du maximum th\u00e9orique id\u00e9al (\u00e0 savoir les 32% de la limite de Shockley-Queisser \u00e9voqu\u00e9e ci-avant).<\/p>\n\n\n\n Une fois assembl\u00e9es en panneaux, les cellules offrent un rendement plus faible que seules, en fonction des fabricants et des mod\u00e8les de panneaux. Ce rendement plus faible s\u2019explique par le fait qu\u2019il y a une perte induite par la pose d\u2019une vitre, d\u2019une part, et des pertes li\u00e9es aux diff\u00e9rentes connectiques entre cellules, qui sont plus ou moins optimis\u00e9es par les fabricants.<\/p>\n\n\n\n A titre d\u2019exemple de rendement de panneaux, nous pla\u00e7ons la fiche technique des panneaux SunPower Maxeon (entreprise active dans le solaire depuis les ann\u00e9es 80 et propri\u00e9t\u00e9 du groupe Total Energie depuis 2011) au sein de laquelle nous pouvons observer un rendement maximum de 22,6% de conversion solaire[3]<\/a>, avec une garantie de production de 40 ans[4]<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Enfin, nous avons le rendement final au niveau du syst\u00e8me, c\u2019est-\u00e0-dire un ensemble de panneaux connect\u00e9s \u00e0 un onduleur, lorsqu\u2019on ajoute cet onduleur pour une connexion au syst\u00e8me \u00e9lectrique.<\/p>\n\n\n\n L\u2019onduleur g\u00e9n\u00e8re des pertes de transformation d\u2019un courant continu (celui d\u00e9livr\u00e9 par les panneaux) en courant alternatif (celui d\u00e9livr\u00e9 par l\u2019onduleur). Comme expliqu\u00e9 dans notre article sur les onduleurs<\/a>, il sera toujours possible de veiller \u00e0 une performance optimale et continue de l\u2019onduleur via un syst\u00e8me de screening.<\/p>\n\n\n\n Son rendement diff\u00e8re suivant qu\u2019il est fortement charg\u00e9 par de la puissance solaire (typiquement au milieu de la journ\u00e9e ensoleill\u00e9e) ou qu\u2019il est faiblement charg\u00e9 (au d\u00e9marrage en matin\u00e9e, en fin de journ\u00e9e ou lors d\u2019une journ\u00e9e tr\u00e8s sombre).<\/p>\n\n\n\n Le rendement dit \u00ab Rendement Europ\u00e9en \u00bb permet d\u2019estimer un rendement de fonctionnement r\u00e9el en ce sens qu\u2019il int\u00e8gre des heures de fonctionnement \u00e0 diff\u00e9rents niveaux de charge pour correspondre aux ensoleillements des diff\u00e9rentes saisons, entre autres.<\/p>\n\n\n\n A titre d\u2019exemple, les rendements europ\u00e9ens repris sur les fiches techniques pour les onduleurs SMA[5]<\/a> (pionnier allemand de la fabrication de ce type de mat\u00e9riel) affichent un rendement norm\u00e9 compris entre 97,3 et 98,2%).<\/p>\n\n\n\n La \u00ab qualit\u00e9 de captage des panneaux \u00bb, soit du rendement de transformation de la lumi\u00e8re en \u00e9lectricit\u00e9, doit donc se voir au regard de l\u2019ensemble du syst\u00e8me panneaux-onduleur.<\/p>\n\n\n\n Globalement, on peut conclure qu\u2019un syst\u00e8me solaire \u00e9quip\u00e9 des meilleurs panneaux, du meilleur onduleur et avec un dimensionnement optimal peut avoir, en 2022, un rendement annuel d\u2019environ 22%. A titre de comparaison, on consid\u00e8re que la photosynth\u00e8se r\u00e9alis\u00e9e par les plantes pour la fabrication de sucres en utilisant l\u2019\u00e9nergie solaire, a un rendement moyen de 0,1%. La comparaison est cependant limit\u00e9e car les plantes, en fabriquant des cellules organiques v\u00e9g\u00e9tales, r\u00e9alisent non seulement la transformation de la lumi\u00e8re, mais \u00e9galement le stockage sous forme de biomasse. L\u2019\u00e9lectricit\u00e9 produite par les panneaux solaires, elle, n\u2019est pas stockable sans y ajouter une autre \u00e9tape, qui va poss\u00e9der ses propres rendements (et donc pertes).<\/p>\n\n\n\n Un syst\u00e8me solaire photovolta\u00efque, orient\u00e9 de l\u2019Est \u00e0 l\u2019Ouest en passant par le Sud, aura d\u00e8s lors une productivit\u00e9 annuelle comprise entre 850 et 1150 kWh\/kW cr\u00eate, soit, pour un syst\u00e8me r\u00e9sidentiel moyen de 5 kW cr\u00eate, une production comprise entre 4.250 et 5.750 kWh\/an. Et cela devrait sans doute encore \u00e9voluer avec le temps.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" 1. Les technologies Les panneaux solaires photovolta\u00efques ont un rendement l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rent. Essentiellement en fonction d\u2019une part de la technologie de base (il y en a 3 qui sont \u00e0 maturit\u00e9 industrielle et commerciale) et, de l\u2019autre, des marques et mod\u00e8les bas\u00e9s sur ces 3 technologies. Celles-ci se d\u00e9clinent en \u00ab couches minces \u00bb (Thin film sur la figure ci-dessous) et Silicium, en \u00ab poly cristalline \u00bb (mc-SI sur la figure, pour multi cristal) ou en \u00ab mono cristalline \u00bb (sc-Si sur la figure, pour single crital). La figure est issue du \u00ab Trends 2022 \u00bb de l\u2019Agence Internationale de l\u2019Energie[1]. Les couches minces ont un rendement assez faible et sont tr\u00e8s peu install\u00e9es en Belgique. A l\u2019image de l\u2019\u00e9volution du march\u00e9 mondial (figure), le mono cristal tend \u00e0 y devenir la technologie dominante, notamment \u00e0 Bruxelles. Ce qui a du sens dans la mesure o\u00f9 c\u2019est la technologie qui a le rendement le plus \u00e9lev\u00e9 et qui est donc la plus int\u00e9ressante dans un espace o\u00f9 la surface de toiture disponible pour produire est restreinte, relativement \u00e0 la quantit\u00e9 de consommation sur le m\u00eame territoire. La technologie cristalline poss\u00e8de un maximum de rendement th\u00e9orique. Cette limite, appel\u00e9e Shockley-Queisser, du nom des deux premiers scientifiques \u00e0 l\u2019avoir calcul\u00e9e, William Shockley et Hans-Joachim Queisser, se situe \u00e0 32%. Il s\u2019agit donc d\u2019un rendement dans des conditions th\u00e9oriques id\u00e9ales (lesquelles ne sont jamais rencontr\u00e9es dans la r\u00e9alit\u00e9). 2. Les rendements de transformation (la qualit\u00e9 du captage) L\u2019analyse peut se faire pour chacune des composantes, m\u00eame si c\u2019est finalement le complexe associant cellules, panneaux et onduleur, connect\u00e9 au syst\u00e8me \u00e9lectrique plus global, qui est relevant. Les d\u00e9finitions des rendements \u00e9voqu\u00e9s plus bas sont toutes encadr\u00e9es par des normes techniques internationales, elles sont donc fiables en valeur absolue et les rendements de diff\u00e9rents … Continue reading \u00ab\u00a0Les panneaux photovolta\u00efques actuels sont-ils performants ?\u00a0\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":8568,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[16,17,18,20],"tags":[],"section":[13],"class_list":["post-8549","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualite","category-actualite-en-belgique","category-actualite-internationale","category-technologies","section-solaire"],"acf":[],"yoast_head":"\n![\"\"](\"https:\/\/www.renouvelle.be\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/tableau1.jpg\")
2. Les rendements de transformation (la qualit\u00e9 du captage)<\/h1>\n\n\n\n
La cellule (26,1%)<\/h2>\n\n\n\n
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<\/figure>\n\n\n\nLes panneaux (22,6%)<\/h2>\n\n\n\n
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L\u2019onduleur (98%)<\/h2>\n\n\n\n
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Le syst\u00e8me (22%)<\/h2>\n\n\n\n
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