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Paramètres de performance

On considère en Région wallonne qu'une installation photovoltaïque fixe d'une puissance de 1 kWc produira environ 850 kWh par an, dans des conditions optimales. Cependant, la production d'électricité d'origine photovoltaïque dépendra principalement de certains paramètres comme l'orientation, l'inclinaison et les conditions d'ombrage.


Pour des projets de grande ampleur, une analyse plus approfondie de la ressource solaire est nécessaire afin de mieux évaluer la production d'électricité.

Cette analyse approfondie doit tenir compte des variations saisonnières qui modifient les valeurs mensuelles moyennes d'ensoleillement. Les variations saisonnières traduisent principalement les mécanismes suivants :
  • l'inclinaison des rayons du soleil liés à la hauteur du soleil par rapport à l'horizontale (ensoleillement direct et diffus)
  • la réverbération du sol (albedo)
  • les effets climatiques (vent, couverture nuageuse)
  • atténuation des rayons lumineux par l'atmosphère (latitude, altitude)
  • la température extérieure
 
La température

La température joue également un rôle important dans la performance des cellules photovoltaïques. Sans entrer dans la physique d’une cellule, on retiendra qu’une augmentation de la température diminue ses performances et qu’une diminution les augmente. C’est pour cette raison qu’il faut prévoir une bonne ventilation des modules par l’arrière pour éviter l’augmentation de la température durant les mois les plus ensoleillés et souvent les plus chauds. L’absence de ventilation peut réduire de façon importante la production d’électricité.

Il n’est pas rare d’ailleurs de constater que le record de puissance d’un système photovoltaïque soit atteint durant les mois d’hiver, par une belle journée ensoleillée. L’effet peut être encore plus surprenant avec la réflexion du soleil sur un sol enneigé, ce qui accroit encore la production d’électricité.

Une étude néerlandaise (source: www.eabbaltus.nl, cf. bas de la page) a comparé la production annuelle d'électricité de plusieurs installations photovoltaïques présentant des caractéristiques différentes au niveau de la ventilation des modules. On retiendra qu'un système à l'air libre posé sur le sol perd environ 0,5% de la production annuelle à cause de l'augmentation de la température des cellules. Un système en surimposition de toiture perd environ 3% et un système intégré non-ventilé perd jusqu'à 5% de la production annuelle d'électricité.
 

Les autres paramètres

Outre les ressources solaires, limitées par les effets d'ombrage, de nombreux autres paramètres peuvent influencer la productivité d'un système photovoltaïque.

De façon générale, on retiendra les éléments suivants :
  • la surface des modules doit être maintenue propre des poussières, déjections d'oiseaux, mousses, etc. Généralement, il n'y a pas besoin de s'en préoccuper car la pluie nettoie suffisamment la surface des modules, (une inclinaison des modules de 15° est suffisante pour obtenir un auto-nettoyage efficace du verre), mais une vérification périodique est conseillée.
  • l'onduleur doit être en parfaite adéquation avec les caractéristiques de l'installation photovoltaïque. Un sous ou surdimensionnement de l'onduleur peut diminuer fortement les performances de l'ensemble du système.
  • on évitera toute utilisation additionnelle d'énergie pour faire fonctionner le système photovoltaïque (gadgets en tout genre).
  • Par ailleurs, on privilégiera l'installation d'un système photovoltaïque à un endroit accessible pour la vérification périodique de la propreté des modules et pour toute réparation ultérieure.


 
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