mardi 17 juin 2008
Puissance maximum
Selon mes calculs, c'est en ce moment que le soleil est le plus "en face" de notre installation (pente à 25°).
Je voulais donc savoir quelle est la puissance instantanée maximum. Vendredi, entre 2 nuages, un peu avant 13h, j'ai eu une réponse surprenante pour une installation de 2898 Wc.
Vous diriez combien, à la sortie de l'onduleur ?
3266 W ! Pas mal, non ?
René a eu le nez fin quand il a dimensionné l'onduleur (Sunny Boy 3300TL).
Comment expliquer que l'installation donne plus que la puissance-crête, testée en laboratoire dans les meilleures conditions possibles ?
- Nos 18 panneaux de 161 Wc chacun n'ont pas été testés un par un. Le fabricant se garde une marge +/-5% par exemple. Mais là, on est à 12,7% !
- Si j'ai bien compris, il se peut que la puissance du soleil dépasse quelquefois les 1000 W/m². C'était probablement le cas, les nuages alentour réfléchissent peut-être davantage de lumière, allez savoir !
- Le rendement est meilleur par temps froid. Or, hier, j'ai guetté le passage rapide du soleil entre de lourds nuages. D'ailleurs, la puissance instantanée variait continuellement. Il ne faisait pas chaud et la température n'a probablement pas eu le temps de monter dans les panneaux.
Si vous avez une autre explication, je serai intéressée de la lire en commentaire !...
Voir aussi les thèmes: onduleur, Production, Puissance et puissance-crête, rendementPour tout savoir : 08. Chronique de nos panneaux
mercredi 11 juin 2008
Comment choisir ?
Au-delà des convictions ou choix propres à chacun, voici quelques pistes pour faire les principaux choix sur une petite installation photovoltaïque.
Puissance : moins de 3 kWc : TVA à 5,5%
à partir de 3 kWc : TVA à 19,6 %
Traduction : à choisir entre 2,95 et 3,2 kWc, autant choisir 2,95 parce que c'est moins cher pour une puissance équivalente.Intégré ou surimposé ?
"Intégré", c'est remplacer un morceau du bâti par l'installation : par exemple, remplacer les tuiles par des panneaux solaires (il y a un système d'étanchéité dessous !). C'est plus cher à la pose, mais mieux indemnisé par EDF (0,57 €/ kWh).
Voir la réglementation et des exemples de rêve tout à la fin du document."Surimposé", c'est tout le reste. Moins cher à la pose, mais le prix de rachat du kWh est moindre (0,31 €)
Vente totale ou partielle de la production photovoltaïque ?
Dans les deux cas, une loi physique fait que l'électricité solaire est consommée prioritairement par vous. Votre électricité solaire arrive chez vous soit directement (et si vous n'êtes pas en train de consommer, elle sera vendue), soit en faisant un détour par le compteur et en changeant de prix (vente totale).- Vente totale à EDF
intéressante car le prix de vente (0,57 €) est bien supérieur au prix actuel d'achat (moyenne 0,11 €). - Vente du surplus (on en consomme une bonne moitié et on vend le reste) :
Les frais de raccordement et de location de compteur sont moindres, les compteurs prennent moins de place.
Le gain financier reste moindre, mais si le prix d'achat (prix au client) de l'électricité monte en flèche, vous pourrez avoir l'impression d'être moins dépendant de cette augmentation.
Voir aussi le guide de Hespul.
Panneaux :
Il existe toutes sortes de panneaux, de qualité, de technologie, de prix, de rendement, d'apparence différents ! Seul point commun : la couleur bleu noir. Votre installateur risque fort de choisir pour vous.
Sachez quand même que le polycristallin a actuellement le même rendement au m² que le monocristallin (12 à 16%). Le silicium amorphe et les films en couche mince sont utilisés actuellement dans les installations industrielles.
Sachez aussi que des panneaux moins performants, donc moins chers, devront être plus nombreux pour atteindre la même puissance totale. Il faudra donc une plus grande surface de toit. Finalement, pour une même puissance-crête, le prix reste le même (pour une présentation classique).
Si bien que le rendement des panneaux n'est pas forcément un critère de choix. C'est la surface de toit disponible et l'épaisseur de votre portefeuille (voir un calcul sans apport) qui seront déterminants. Comparez les prix à la puissance-crête de l'installation.
La fabrication des panneaux en Chine produit plus de CO² que la fabrication des mêmes panneaux en Europe.
Voir le forum.
Pour tout savoir : En résumé
lundi 9 juin 2008
Les kWh, kWc, j'y comprends rien...
Ce n'est pas compliqué. Je vais illustrer pour me faire comprendre.
La puissance.
Puissance d'un tigre, d'une voiture ; puissance musculaire, puissance d'un tyran...
La puissance reste la même au repos, à l'arrêt ou pendant l'effort. Une voiture garée reste puissante, un tyran endormi reste puissant (sinon, il serait assassiné).
Le moteur du robot de cuisine est plus puissant que celui du batteur à oeufs. En effet, il est capable de mélanger de la pâte à tarte, plutôt dure. Le batteur à oeufs peinerait, chaufferait, rendrait rapidement l'âme s'il devait mélanger la même pâte à tarte. Sa puissance est prévue pour battre les blancs d'oeufs en neige, pas plus.
Sur l'étiquette du robot, on peut lire 400 W (prononcer watt !). C'est sa puissance électrique. L'étiquette du batteur indique 100 W. Il est moins puissant. Branchés ou non, en marche ou à l'arrêt, ces appareils gardent la même puissance.
Tous les appareils électriques ont une puissance : les ampoules, les moteurs, les résistances (ce qui chauffe)... Souvent, on les choisit pour leur puissance, faible ou élevée, suivant l'usage qu'on veut en faire. Entre 2 ampoules à incandescence (les ampoules ordinaires), je choisis la plus puissante pour bien y voir. Mais entre une ampoule à incandescence de 100 W et une ampoule basse consommation à 20 W, l'éclairement est le même, j'y vois aussi bien. La différence ? L'une d'elle consomme moins d'énergie que l'autre.L'énergie.
Si on la fait fonctionner pendant une heure, l'ampoule de 100 W va consommer 100 Wh (prononcer wattheure !) On multiplie des watts par des heures, et ça fait des wattheures, fastoche, pas de piège.
L'énergie électrique se mesure donc en Wh ou en kWh.
1 kWh = 1000 Wh.
Les kWh correspondent à une consommation ou une production d'énergie : l'ampoule consomme de l'énergie, Edf produit de l'énergie, toujours exprimée en Wh, kWh, MWh, GWh...
Il y a des appareils qui fonctionnent par intermittence, par exemple les frigos.
Un frigo d'une puissance de 50 W qui fonctionne la moitié du temps, consomme donc en moyenne 25 Wh par heure ou encore 25 x 24 = 600 Wh par jour.
Il y a des appareils munis d'un variateur de puissance : lampes, aspirateurs, perceuses... Plus fort on tourne le bouton, plus ils sont puissants et plus ils consomment.La puissance-crête.
Les panneaux solaires produisent de l'énergie, donc des Wh ou kWh. Mais ils produisent en fonction de l'ensoleillement : pas beaucoup les jours de pluie et rien du tout la nuit.
Prenons un panneau d'un mètre carré, éclairons-le avec une puissance de 1000 W en plein dessus. Mesurons combien il produit d'électricité : on trouve 140 W. (Bigre, il s'en est perdu pas mal ! Nous avons là un rendement de 140/1000 = 14%. Pas énorme, mais pour un panneau solaire, c'est bien, techniquement parlant, et l'éclairement solaire est gratuit.).
Ces 140 W donc, c'est le maximum que le panneau peut produire, car on a bien fait attention à lui mettre la lumière en plein dessus. Cette puissance maximum obtenue dans les meilleures conditions possibles s'appelle la puissance-crête.
Les panneaux font rarement 1m², leurs dimensions ne tombent jamais rond.
Ex : 1,63 x 0,87 = 1,42 m².
Ce panneau a un rendement de 14%, il produit 140 W par m², soit 1,42 x 140 = 198,8 Wc
Une installation qui compte 15 de ces panneaux aura une puissance de 198,8 x 15 = 2982 Wc (2,982 kWc)
Le soleil, lui sera très rarement en plein dessus, puisqu'il "se déplace" continuellement, qu'il se couvre, etc... La production sera donc toujours inférieure et très rarement égale à 2,982 kWh.La production prévisible
Alors, comment savoir ce que va produire cette installation de 2,982 kWc au cours d'une année ?
L'expérience montre qu'en moyenne, en France, tout se passe comme si l'installation produisait pendant 1000 heures à sa puissance maximum (puissance-crête). On peut donc s'attendre à ce qu'elle produise 2,982 x 1000 = 2892 kWh.
C'est une moyenne : elle produira un peu moins à Lille, un peu plus à Perpignan. Et elle produira moins si elle est mal orientée, sur une mauvaise pente, ombragée par moments...
Voir le logiciel Calsol pour tester votre future production.
Comparer avec la production d'installations détaillées dans votre région sur BDPV.
Pour tout savoir : En résumé
mardi 18 décembre 2007
Autonomie
Une installation photovoltaïque peut-elle rendre une maison autonome au point de vue électrique ?
Autonome, le mot n'est pas approprié. Il ne s'agit pas d'une installation en site isolé, avec batteries. L'énergie produite part au réseau EDF, puis elle est consommée immédiatement à l'endroit le plus proche où il y en a besoin. Vraisemblablement chez vous ou chez votre voisin.
Entre temps elle a franchi deux compteurs : le compteur production correspondant à l'installation solaire et le compteur EDF habituel de client. Le producteur reste client EDF. D'ailleurs, c'est bien commode : sinon, comment s'éclairer la nuit ?
(Remarque : il est possible de vendre seulement le surplus de production, mais ce n'est pas l'objet de ce blog.)
Tournons la question autrement : est-ce que la production peut couvrir la consommation ?
Evidemment, ça dépend combien on produit et combien on consomme.
La production annuelle dépend essentiellement de la puissance (kWc) installée, de l'ensoleillement, de l'orientation, de la pente du toit, des ombres portées.
La consommation est indiquée sur les factures EDF. Sa valeur réelle est donnée deux fois par an . Entre temps, on peut consulter son compteur. Elle dépend du nombre et du type d'appareils électrique qu'on utilise et de ses habitudes.
D'après les organisations qui font ce type de calculs, une famille qui a des habitudes sobres et pas d'appareil gourmand, qui n'utilise l'électricité que pour les usages qui ne peuvent pas fonctionner autrement (éclairage, frigo et électro-ménager, TV, ordi), et donc se chauffe et chauffe son eau avec d'autres sources d'énergies, cette famille peut se contenter de 3 à 4000 kWh par an, ce qui correspond environ 3 à 5 kWc bien exposés sur le toit, selon la région. Voir aussi ici.
Ceux qui suivent ce blog ont pu noter qu'il est moins question ici d'écologie que de rentabilité économique, l'un n'empêchant pas l'autre.
Voir aussi les thèmes: Economies d'énergie, Production, Puissance et puissance-crêtePour tout savoir : 06. Comment ça marche ?
lundi 22 octobre 2007
Dimensionnement de l'onduleur
J'ai reproduit il y a deux jours un document Solagro sur l'onduleur.
Solagro donne pour règle d'or de ne jamais surdimensionner l'onduleur.
René n'est pas d'accord et bataille sur un forum pour faire accepter son idée.
Je la traduis en français courant pour les non-technciens dont je suis.
La puissance-crête d'une installation (par exemple 3 kWc) est une valeur idéale déterminée en labo, et qui n'est jamais atteinte sur un toit, à plus forte raison quand le soleil ne donne pas à plein ou que le panneau ne reçoit pas à plein, ce qui est le cas la plupart du temps.
Donc, l'onduleur ne reçoit jamais toute l'énergie indiquée sur l'étiquette (ici, 3 kW). Un onduleur plus petit peut suffire.
Mais plus petit de combien ?
Chez nous, pendant la quinzaine de jours d'essai fin août-début septembre, la puissance est montée à 2,7 kW. Donc, un onduleur de 2,5 kW aurait été trop petit. Dommage de perdre cette énergie.
Un onduleur de 2,8 kW ? Pas sûr que ça existe.
Alors, 3 kW ?
- Non, disent certains, car l'onduleur doit avoir une puissance bien "calée" en face de celle des panneaux.
- Oui, dit René, car les nouveaux onduleurs s'adaptent (technologie MPP) pour se caler automatiquement devant la puissance qu'ils reçoivent.
En tous cas, tout le monde semble d'accord pour ne pas mettre du 4 kW !
Version de René, en termes plus techniques :
A ce jour les onduleurs ont des rendements très élevés.
La plupart des onduleurs travaillent en MPP, c'est-à-dire qu’ils calculent automatiquement le point de la puissance maximale pouvant être injectée au réseau.
Il n’est donc pas nécessaire de sous-dimensionner l’onduleur. Par exemple, le Sunny Boy 3300TL a un rendement compris entre 91 et 96 % pour une puissance de sortie de 300 à 3000W. J’ai vérifié les données du constructeur SMA et elles sont exactes.
Il ne faut toutefois pas sur-dimensionner cet appareil car il a une consommation minimale fonction de sa puissance nominale.
Les onduleurs sans transformateur ont un meilleur rendement car il n’y a pas de pertes liées au transfo.
Il vaut mieux brancher les panneaux en série car plus la tension d’entrée est élevée, plus le rendement sera élevé. SMA donne un écart de 2% pour une tension d’entrée de 300 et 520V.
De plus les pertes par effet Joule dans les conducteurs allant des panneaux à l’onduleur seront réduites.
Extraits des notices d'installation de l'onduleur SMA 3300TL HC
Pour tout savoir : 09. Matériel
vendredi 5 octobre 2007
Production et rentabilité
Une installation de 3 kWc produit en moyenne selon le climat, plus ou moins 3.000 kWh.
Voir les sites d'autres installations signalés dans les liens, beaucoup donnent leur production annelle, mois par mois, voire au jour le jour.
3.000 x 0,56 = 1680 €
Soit une installation de 20.000 €.
Déduire d'éventuelles aides régionales, communales, Ademe...
Déduire l'éventuel crédit d'impôt. Attention, ça ne se cumule pas vraiment.
Calculer le retour sur investissement.
(chez nous, entre 5 et 6 ans ; le contrat sera établi sur 20 ans)
Pour tout savoir : 03. Combien ça rapporte ?
dimanche 2 septembre 2007
Puissance-crête et production électrique
Surface de panneaux photovoltaïques : 25 m2, soit 18 panneaux de 0,84m x 1,64m et de 161 Wc en silicium polycristallin.
Puissance-crête : 2900 Watts-crête (exactement 2898 pour 18 panneaux de 161 Wc )
C'est la puissance fournie dans des conditions d'ensoleillement parfaites... et qui n'est jamais atteinte en réalité. En plus de l'orientation et de l'inclinaison du toit, de la pollution, etc..., il y a des pertes dans l'installation même, notamment dans l'onduleur.
Traduction : dans ses meilleurs moments, l'installation fournira à chaque instant, c'est encore à vérifier, 2700, 2800 W.
De toutes façons, même les meilleures conditions ne durent pas : le soleil "tourne", les nuages passent, la nuit tombe.
D'où la question : combien de kWh peut-on récupérer dans une journée ?
Il y a des journées ensoleillées et des journées grises, des jours longs et des jours courts. La théorie fait donc une moyenne sur l'année et estime que tout se passe comme si l'installation fonctionnait à plein régime pendant 1000 heures, moyenne établie pour la France.
Nos panneaux peuvent donc fournir 2900 kWh par an. Comme nous sommes dans une région plus ensoleillée que la moyenne, ils devraient faire un peu mieux.
René a posé une installation de 2.800 Wc dans son école l'an passé, et obtenu 3.300 kW.
Du point de vue fiscal et officiel, c'est le chiffre de 2.900 Wc qui est retenu quand on déclare son installation.
La production réelle sera relevée par EDF pour le rachat, c'est autre chose.
Pour le moment, l'installation n'est pas encore reliée au réseau. Les formalités sont en cours, et devraient durer pluieurs mois. Pendant ce temps, nous n'avons pas le droit de faire fonctionner les panneaux.
Inclinaison du toit : 25°, orientation sud ouest : 15°
Pour en savoir plus :
l'association Hespul tient un site très clair et complet.
document de l'association Solagro
Pour tout savoir : 06. Comment ça marche ?