Sources d’énergie alternatives: électricité solaire

Points d’article

• Types de panneaux solaires utilisés
• Portée des centrales solaires
• Service pendant le fonctionnement
• Exigences relatives aux conditions de placement
• Suivi d’angle azimutal
• Potentiel d’extension du système

Plus d’un demi-siècle s’est écoulé depuis que le monde a vu le premier panneau solaire. Aujourd’hui, ces appareils sont allés bien au-delà des limites de l’industrie spatiale: un dixième de l’électricité de notre planète est généré par la lumière du soleil. Nous vous parlerons de l’utilisation des panneaux solaires au quotidien.

Types de panneaux solaires utilisés

Il existe deux principaux types de panneaux utilisés dans l’énergie solaire moderne: le film et le monocristallin. La différence est que ces derniers sont assez plastiques, mais ont un faible rendement par rapport aux panneaux rigides lourds dans les cadres métalliques..

Les panneaux modernes peuvent convertir 15 à 30% du flux lumineux en électricité. Les produits plus efficaces sont présentés dans un segment de marché spécifique. Il est à noter qu’à mesure que l’efficacité des panneaux augmente, leur durée de vie augmente également..

Ce dernier est un indicateur très relatif. Une durée de vie de 30 ans ne signifie pas qu’après cette période, les panneaux cesseront de fonctionner. Le fabricant ne garantit tout simplement pas qu’avec le temps la dégradation des cellules photovoltaïques ne dépassera pas 50% de l’indicateur de rendement initial..

Portée des centrales solaires

L’électricité solaire est produite dans diverses parties du monde: à la fois dans les centrales solaires nationales et dans de petits complexes privés. La spécificité de l’utilisation des panneaux est plutôt déterminée par un ensemble de restrictions extrêmes pour l’objet en construction..

Pour les bâtiments commerciaux, cela peut être la nécessité d’une alimentation électrique absolument continue, ce qui est typique des centres de données, ou, par exemple, des systèmes de climatisation et des unités de réfrigération. Tout établissement de prestige (institut de beauté privé, restaurant, parking) peut également veiller à ce que le confort des clients ne soit pas perturbé par une coupure de courant soudaine.

Pour les promoteurs privés, l’énergie solaire est principalement utile lorsqu’il n’y a pas d’autre moyen d’électrifier l’installation. Les panneaux sont actuellement la source d’alimentation autonome la moins chère pour une petite maison. Dans tous les cas, c’est beaucoup moins cher que la construction et l’entretien d’une éolienne, et encore plus économique qu’une centrale diesel..

Service pendant le fonctionnement

L’un des principaux inconvénients des panneaux est qu’ils peuvent perdre complètement de la puissance si la surface est partiellement ombragée. Les panneaux qui ne produisent pas d’électricité, mais restent en série avec d’autres, commencent à fonctionner en tant que consommateurs d’électricité et réduisent la production de l’ensemble du circuit à zéro. Par conséquent, la tâche principale de l’entretien des panneaux consiste à les nettoyer de la poussière, des traînées et des petits débris. Il est préférable d’éliminer simplement la saleté légère des panneaux, les taches comme les excréments d’oiseaux ne peuvent être enlevées qu’avec une brosse douce et un détergent non abrasif. Après le lavage, le panneau doit être essuyé manuellement et poli.

Il a été mentionné que les batteries peuvent perdre jusqu’à la moitié de leur capacité d’origine pendant l’utilisation. En fait, ces chiffres sont légèrement inférieurs: 15-30%, selon la qualité du panneau et les conditions de fonctionnement. Et cela doit être pris en compte lors de la conception du système: en calculant la puissance «de bout en bout», vous risquez que dans dix ans le système électrique ne réponde pas à vos besoins. Dans le même temps, la plupart des complexes d’énergie solaire modernes sont facilement extensibles, il vous suffit de fournir une capacité de débit suffisante pour les dispositifs de commande et de commutation.

À la fin de la durée de vie, le verre de protection des panneaux est à nouveau poli, restituant 3-5% de la puissance perdue, puis une autre moitié de sa composition est ajoutée au parc de panneaux. Après les 30 prochaines années, tout se répète, mais maintenant, de nouveaux panneaux remplacent une partie des anciens. Ainsi, le rendement nominal pendant tout le service de la centrale reste stable, bien que cela nécessite des investissements en capital en temps opportun. Ces données aideront l’homme de la rue intéressé à jeter un regard différent sur la question de la récupération de son installation..

Exigences relatives aux conditions de placement

L’emplacement des panneaux solaires doit avoir un niveau d’insolation suffisamment élevé – la quantité de rayonnement solaire dans une zone spécifique de la zone pendant la journée, la semaine, l’année. La nébulosité affecte moins l’efficacité du travail que les bâtiments voisins, les arbres et autres objets pouvant projeter des ombres.

C’est pour ces raisons que les panneaux sont traditionnellement placés sur les toits des bâtiments. On pense que pour alimenter une maison, la superficie totale d’une ferme solaire devrait être à peu près équivalente à l’espace de vie. De plus, les panneaux du toit sont garantis de ne pas être ombragés, mais un tel placement nécessite des moyens d’approche et de déplacement des personnes desservant la ferme. Les panneaux de toiture sont parfois considérés comme un substitut à la toiture. Mais, d’une part, tous les panneaux ne conviennent pas à cela, et d’autre part, cela nécessite une approche approfondie de l’installation..

Lorsqu’il n’y a pas assez d’espace sur le toit pour le montage de panneaux, certains d’entre eux sont assemblés sur des structures au sol. Souvent, toute la ferme est abaissée au sol pour un entretien plus pratique, mais cela comporte un certain nombre de facteurs négatifs:

• réduction de la durée d’exposition de plusieurs dizaines de minutes;
• risque élevé d’ombrage soudain;
• incapacité à utiliser le territoire occupé.

Souvent, tous sont nivelés par l’efficacité accrue des panneaux grâce à leur nettoyage régulier et en temps opportun. Quant au niveau d’insolation, il peut être calculé à partir de photos panoramiques avec référence précise à l’azimut et aux coordonnées GPS..

Suivi d’angle azimutal

Une autre caractéristique des systèmes solaires modernes. La technologie conçue pour les concentrateurs thermiques a également pris racine dans les installations photovoltaïques. L’essence du système est qu’un petit mécanisme corrige l’inclinaison du plan du panneau par rapport à la source de rayonnement. Ainsi, la lumière tombe presque toujours sur le panneau à angle droit, ce qui augmente la génération quotidienne de 15-25%.

Il existe deux types de tels systèmes. Le premier surveille la position réelle du soleil avec un capteur de lumière et tourne le panneau vers lui. L’autre a un programme intégré qui contient des données précises sur l’emplacement du soleil à chaque heure de lumière du jour pour les 50 à 100 prochaines années. Les systèmes du second type sont plus fiables, bien que leur configuration et leur installation ne soient pas sans difficultés..

Potentiel d’extension du système

Habituellement, la construction d’un parc solaire commence lorsqu’il est nécessaire de disposer d’une source de secours d’au moins une puissance minimale (pour alimenter la chaufferie, alarme, éclairage de nuit). Au fil du temps, tout change, le système est sérieusement amélioré pour augmenter ses performances.

Quel que soit le nombre de panneaux solaires, achetez un équipement spécial dont la puissance correspond à votre consommation totale d’énergie. Même si les batteries génèrent dix fois moins d’énergie, dans ce mode, l’équipement durera plus longtemps et le système pourra être complété sans interférer avec les circuits principaux..

N’oubliez pas non plus que le point commun du système de distribution est le parc de batteries. Sa capacité est toujours calculée de manière à ce qu’il reste possible d’économiser l’excès d’électricité et d’éviter que le système n’épuise une charge en plusieurs jours nuageux..

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