Investir dans le photovoltaïque

[zizou]

Le solaire thermique en Europe en 2015

• La crise de 2008 continue à produire ses effets dans le secteur du bâtiment entraînant une diminution du marché européen.
  Il faut aussi chercher des raisons dans la concurrence des autres énergies renouvelables.
• La baisse de la vente des chauffe-eau solaire se retrouve dans tous les pays à l’exception de la Grèce
• La France pèse 7% du marché arrive en 6° position des « grands pays »
• Par habitant la France se classe 19°

Lorsqu’on regarde l’évolution des surfaces thermique annuelles installées en Europe entre 1994 et 2014 , cette courbe passe par un maximum en 2008 avec 4 609 764 m2 installés .
Elle s’effondre ensuite pour atteindre en 2014 , 2 929 668 m2 en 2014. ( extrait du journal des énergies renouvelables)

Depuis cette date , j’ai rangé les crampons et j’ignore ce qu’il en est aujourd’hui .

Je reviens à présent sur le photovoltaïque .
En France on a eu beaucoup de chance par rapport à l’Espagne .
Ainsi ce qui ont investi avant la crise en vendant toute leur électricité à 0, 62 Eu. le kwh , leur contrat a été respecté par les gouvernement successifs .
Ce n’est pas le cas de l’Espagne où des milliers de gens ont été ruinés .
Rien d’anormal , ( de mémoire , je crois en 2014) l’Espagne a stoppé intégralement toute installation .
Enfin , alors qu’à cette époque ce pays était le leader mondial dans le solaire à concentration , ici aussi tout a été arrêté

 

[aya]

Savez-vous quelle est l'épaisseur et la nature de l'isolant ? Ou mieux, la résistance thermique des parois (en m².K / W) ?

Merci pour ces précisions. De mémoire, la maison était équivalente en termes d'isolations à une BBC mais nous ne pouvions pas obtenir le label comme nous avions un poêle à bois. Il aurait fallu une pompe à chaleur ou autre pour bénéficier du label.

J'ai retrouvé les différents éléments de la maison :
- Isolation horizontale des fondations : panneaux en polystyrène 100 mm d'épaisseur sous le dallage béton armée de la construction. R = 2,60 m2.K/W.
- Murs en briques de type TH de marque Wienerberger (maçonnerie roulée 20 cm d'épaisseur). R = 1,45 m2.K/W.
- Menuiseries aluminium à rupture de pont thermique renforcée 4/16/4 (24 mm), avec vide d'air 16 mm et tapée d'isolation 180 mm, compris quincaillerie.
- Isolation des murs 140 mm (GR avec PV) : panneaux semi-rigides en laine de verre avec une face kraf de pare-vapeur de marque ISOVER. R = 4,35 m2.K/W (compris bande adhésive aux joints).
- Plafonds : isolation 200 mm (PV en deux couches croisées). Feutre en laine de verre 200 mm acec une face kraft de pare-vapeur de marque ISOVER. R = 5 m2.K/W.

En espérant que cela puisse vous aider !
Merci

 

[Titi892]

Autant pour moi, ce n'est pas si mal en effet ça se rapproche du BBC puisque vous avez une résistance thermique de parois de 1,45 + 4,35= 5,8 m².K / W. A priori ceux qui construisent des "maisons passives" vont encore plus loin en cherchant à atteindre un R de 8 ou 10... mais vous êtes déjà mieux lotis que la plupart des maisons existant en France.
Après vous pouvez vous intéresser à la ventilation (VMC j'imagine), qui devient une forte source de déperditions lorsque la maison est bien isolée (de même que les ponts thermiques, mais ça ne peut se traiter qu'à la conception et la construction).

 

[aya]

Merci de votre retour. Autant, on pourrait encore améliorer l'isolation dans les plafonds, car finalement je crois surtout que j'ai surtout de l'isolant projeté. Ce que je vous ai mis était dans le descriptif de construction (avec ou équivalent entre parenthèses). Mais comme j'ai 3 petits toits différents en fermette, ils avaient projeté de l'isolant. On pourrait donc améliorer ce point éventuellement.

Tant que vous me parlez d'isolation, j'ai aussi un garage attenant à la maison que j'ai aménagé (carrelage, placo isolant sur les murs, plancher bois pour faire un grenier à l'étage). Le grenier contient uniquement les ardoises et le pare-vapeur. Il fait froid dans ce garage, il faudrait que je l'isole, car il fait "rentrer le froid" via le cellier.

Concernant la VMC, nous avons une hygroréglable B. Lors de la construction nous nous étions renseignés pour une double flux mais c'était 10 fois le prix de l'hygro B et cela pouvait perturber le bon fonctionnement du poêle à bois (tirage).

Merci, je vois que vous connaissez bien votre sujet.

 

[Titi892]

Je n'ai pas de mérite, c'est mon métier

Pour le placo isolant il faut voir l'épaisseur (et donc la résistance thermique R qu'il crée) mais c'est sûr que ça n'a rien à voir avec une vraie isolation.

En effet l'hygroréglable B est un bon compromis, le double flux est très coûteux à installer et encore plus à entretenir (conso élec plus importante, échangeur de chaleur à nettoyer, filtres à changer...)

 

[donk]

[…] cela pouvait perturber le bon fonctionnement du poêle à bois (tirage).

Certains poêles et inserts de cheminée permettent d'être alimentés en air frais directement de l’extérieur ce qui évite les problèmes de tirage.

 

[aya]

Pour le placo isolant il faut voir l'épaisseur (et donc la résistance thermique R qu'il crée) mais c'est sûr que ça n'a rien à voir avec une vraie isolation.

J'ai collé au map du placo directement sur la brique avec une épaisseur de 4 cm en polystyrène.
Bon ça reste un garage même s'il est carrelé, mais qui sert surtout à ranger les boîtes de conserve, les sacs de sport...

Certains poêles et inserts de cheminée permettent d'être alimentés en air frais directement de l’extérieur ce qui évite les problèmes de tirage.

J'ai alimenté mon poêle à bois via une prise d'air extérieure que j'ai fait passer sous dallage de ma terrasse avec un tuyau PVC.

 

[zizou]

Pourquoi vos panneaux solaires ne vous sauveront pas d’un blackout ?

À moins d’y associer une batterie, une centrale solaire domestique ne permet pas de prendre le relais en cas de coupure de courant du réseau. Lors d’un blackout, vous serez donc privés d’électricité, que vous ayez ou non des panneaux photovoltaïques sur votre toit. Si la situation paraît absurde, elle s’explique par des règles techniques et de sécurité finalement logiques.

Ainsi, lors d’une coupure générale, la production des panneaux solaires qui y sont installés est interrompue centrales. C’est une obligation légale. L’arrêt s’effectue automatiquement grâce au relais de découplage intégré à l’onduleur.

Une question de sécurité

Il s’agit avant tout d’une mesure de sécurité. Cela permet d’éviter la présence de courant sur les lignes, où des agents sont susceptibles d’intervenir.

Lors d’une coupure, des panneaux photovoltaïques qui continueraient à injecter leur production délivreraient une tension et intensité irrégulières, car non synchronisées à la demande. Il y a donc un risque de détérioration des appareils, d’échauffement des conducteurs et donc d’incendie.

 

[zizou]

Nouveau record du monde pour le rendement d’une cellule solaire : 29, 8 %

Article publié dans Science

La course au record du rendement de conversion des rayons solaires en électricité par une cellule photovoltaïque se poursuit. En décembre 2020, les anglais d’Oxford PV, une spin-off de l’Université d’Oxford, pionnière dans la recherche sur les cellules à base de pérovskite, avaient annoncé la mise au point d’une technologie qui a permis de convertir en électricité 29,52 % de l’énergie des rayons solaires incidents, battant ainsi le record précédent de 29,15% détenu par les scientifiques du Centre Helmholtz de Berlin (HZB). Aujourd’hui ceux-ci affirment avoir fait mieux que les chercheurs d’Oxford en annonçant une efficacité de 29,80% pour une nouvelle génération de cellules solaires.
A titre de comparaison, les techniques photovoltaïques classiques à base de silicium, affichent une efficacité de l’ordre de 15 à 20 %. Le procédé exploité par Oxford PV consiste à revêtir de pérovskite des cellules en silicium afin de mieux utiliser le spectre des rayons solaires. C’est ce qu’on appelle des cellules tandem : en empilant l’une sur l’autre deux cellules minces qui absorbent les rayons solaires dans des domaines spectraux différents, l’ensemble utilise une plage plus large du spectre solaire, ce qui permet donc un rendement plus élevé.
A la base, les chercheurs berlinois du Centre Helmholtz exploitent la même technique, mais ils l’ont encore perfectionnée. En janvier 2020, ils avaient d’ailleurs déjà battu un record précédent en obtenant une efficacité de 29,15 % avec une cellule solaire tandem silicium/pérovskite

Nouveau record

La surface de la cellule testée, détentrice du nouveau record de 29,80%, est de 1 cm2 (une taille classique en laboratoire). Les scientifiques allemands ont d’abord « nanostructuré » sa face avant, c’est-à-dire qu’ils ont travaillé la surface de la cellule de silicium en lui conférant une « texture », dont les dimensions du relief sont de l’ordre du nanomètre « La nanotexturation améliore l’absorption de la lumière et permet l’obtention d’un courant plus élevé par rapport à une surface de référence lisse », explique Johannes Sutter, l’un des chercheurs de l’équipe. Son collègue Philipp Tockhorn ajoute : « les nanotextures conduisent également à une légère amélioration de la qualité électronique de la cellule solaire tandem et à une meilleure formation de film des couches de pérovskite ».

Performance certifiée

A l’arrière de la cellule l’équipe a eu l’idée d’accoler un réflecteur diélectrique pour réfléchir les rayons infrarouges vers l’absorbeur en silicium. « Cela permet d’utiliser cette partie du spectre solaire plus efficacement », précise Alexandros Cruz Bournazou qui a, lui-aussi, participé à la recherche. Résultat : l’obtention d’un nouveau record mondial d’efficacité de conversion de la lumière solaire en électricité, avec 29,80 %.
La performance a été certifiée par le Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, basé à Fribourg en Allemagne, qui est renommé mondialement pour son expertise dans le domaine de l’énergie solaire. Le National Renewable Energy Laboratory du ministère américain de l’énergie, a également enregistré ce record.

 

[zizou]

Comment calculer la production photovoltaïque d'un panneau

Théorie : formules de base pour connaître la production d'un panneau ou d'un système photovoltaïque

Calcul par le rendement du panneau (ou de la cellule)

E = S * r * H * Cp

E = énergie produite en Wh

S = surface du champ photovoltaïque (exemple 7.14 m²)

r = rendement du module (14 % pour notre exemple)
Pour les panneaux en silicium le rendement varie selon la nature du silicium
amorphe : 6 %
polycristallin : 14 %
monocristallin : 20 %
Pour les panneaux Cuivre/Indium/Selénium , c'est différent .
Il ne faut pas oublier que le sélénium est l'élément chimique le plus toxique , ce qui pose de gros problème en fin de vie

H = ensoleillement/rayonnement sur la surface inclinée en kWh/m² (1580 kWh/m²/an pour le sud de la France)

Il est compris en France entre 800 et 1700 KWh/m2/an

Cp = coefficient de perte (varie entre 0.9 et ... très bas, soit un minimum de 10 %, la valeur fréquente étant entre 0.75 et 0.8)

Détail des pertes (varie selon les installations):

Pertes onduleurs 8% à 15 %

Pertes température 5% à 12%

Pertes câbles et connexion 2%

Pertes masque 0 % à 50% (dépend de l'implantation)

Pertes faible éclairement 3% à 7%

Pertes liées à la réflectivité environ 3%

Exemple Cp = 0.9*0.92*0.98*0.97*0.96*0.97 = 0.74 soit 26% de pertes totales

E = S x r x H x Cp

E = 7.14*14%*1580*0.74

E = 1168 kWh/an