vendredi 8 décembre 2017

6 - Energie primaire solaire dédiée à l’électricité



 (lignes 10 et 11 du tableau de synthèse)

L’énergie solaire est ici qualifiée de lumineuse car seuls la lumière visible et les ultraviolets sont capables d’apporter aux panneaux photovoltaïques (PPV) l’énergie des photons qu’ils transforment en électricité. Elle a été ici envisagée dans deux cas un peu différents :
  • Les PPV installés sur des toitures préexistantes (ligne 10)   

 

  • Les fermes solaires (ligne 11) où les PPV sont posés sur des structures, le plus souvent fixes, mais pouvant être orientables, construites à cet effet.


Rappelons qu’un PPV ne fournit sa puissance nominale que si son plan est perpendiculaire aux rayons du soleil au zénith, condition qui ne peut être satisfaite que dans les latitudes subtropicales. La perpendicularité est rarement obtenue, car l’orientation du soleil varie constamment sous nos latitudes (autour de 47° N ):
  • En azimut, d’est en ouest sur un angle de 120° au solstice d’hiver à 240° au solstice d’été.
  • En site maximum diurne, de 47°- 22°= 25° à 47°+ 22°= 69° selon les mêmes solstices.
Idéalement, les PPV devraient être mobiles en orientation selon deux axes :

  • Selon un axe parallèle à l'axe de rotation terrestre pour suivre le soleil au cours de la journée,
  • Selon un axe horizontal est-ouest, pour modifier son site à midi entre 25° et 69° du solstice d’hiver au solstice d’été, et inversement.


                                                       Smartflower - Image publicitaire

Pratiquement, la mobilité en azimut est rare, et en site presque jamais réalisée, si ce n’est sur la « Smartflower » ci-dessus qui ne cherche pas à alimenter le réseau.

Dans la pratique, les PPV sont :

  • Soit installés sur des toits inclinés de 15° à 60° et vaguement orientés au midi.
  • Soit presque horizontaux dans les fermes solaires qui privilégient (du fait du tarif constant garanti) la production abondante et inutile de l’été au détriment de celle, faible et utile, de l’hiver, rendant ainsi cette énergie contra-cyclique.
Par surcroît, la nébulosité peut réduire considérablement la production d’un PPV, ce qui est plus fréquent en hiver qu’en été, et accroît ainsi le caractère contra-cyclique.

Pour ces raisons, en dépit de la forte baisse de son coût du MWh, cette production restera loin d’être compétitive à l’instant où elle est produite sous nos latitudes. Cette compétitivité instantanée est la seule qui ait un sens, celle en prix moyen en étant totalement dépourvue, faute de possibilité de stockage à un prix acceptable.

Rappelons qu’il en va très différemment dans les pays tropicaux, où l’ensoleillement est intense et presque constant au cours de l’année, et où les pointes de consommation dues aux climatisations coïncident avec l’ensoleillement en milieu de journée, mais notre blog se limite à la France.

Tableau partiel PPV :