Un module photovoltaïque se caractérise avant tout
par sa puissance crête PC, puissance dans les conditions standard,
c'est-à-dire 1000 W/m2 à 25°C.
Si le module est exposé dans ces conditions standard, il
va produire à un instant donné une puissance crête et si
cela dure N heures, il aura produit pendant ce laps de
temps une énergie électrique Eprod
égale au produit de la puissance crête par le temps
écoulé.
Eprod = N x PC (II.4)
Avec : Eprod : énergie électrique produite en
Wh
N : nombre d'heures d'exposition dans les conditions standard PC
: puissance crête
Un module photovoltaïque produit pendant une
journée d'ensoleillement, une énergie solaire
intégrée en Wh/ m2, ce qui fait a ce qu'on assimile
cette énergie solaire au produit du rayonnement instantané de
1000 W/m2 par un certain nombre
d'heures que l'on appelle nombre d'heures
équivalentes(Ne).
Grâce à la valeur de 1000 de ce rayonnement de
référence, le nombre d'heures équivalentes se trouve
numériquement égal à l'énergie solaire
intégrée si on l'exprime en KWh/m2 j
Esol = Ne x 1000
(II.5)
Avec : Esol : énergie solaire journalière par
unité de surface en Wh/m2.j
Ne : nombre d'heures équivalentes en h/j
1000 : rayonnement instantané en w/m2
La puissance du panneau étant directement
proportionnelle au rayonnement instantané, on peut alors multiplier la
puissance crête du panneau par le nombre d'heures équivalentes
pour obtenir la production du module photovoltaïque pendant une
journée.
Eprod = Ne x PC
(II.6)
Avec : Eprod : énergie électrique produite dans la
journée en Wh/j
Ne : nombre d'heures équivalentes en h/j
PC : puissance crête
Partant de la relation (II.5), on trouve que :
Esol
Ne = (II.7)
1000
En portant la relation (II.7) dans celle (II.6), cette
dernière devient :
Eprod = x PC = Q
x PC (II.8)
Esol
1000
Avec : Q , l'énergie solaire journalière en
KWh/m2.j
Pour calculer le champ photovoltaïque, on tiendra compte
des éventuelles pertes(module, régulateur, batterie,
onduleur).
Ces pertes sont introduites dans les calculs
énergétiques en Wh sous forme d'un facteur qu'on appelle facteur
de conversion K, déterminé expérimentalement et a une
valeur en générale de 0,6(sans unité).(8)
Pour le calcul de la puissance du champ des modules, on se
sert de la relation (III.8) dans laquelle on introduit le facteur de conversion
et on remplace l'énergie produite par celle consommée par le
site.
Econs = Q x PC x K
(II.9)
Avec : Econs, l'énergie consommée par le site en
Wh/j
de la relation (II.9), on déduit la relation de la
puissance crête comme suit :
PC =
Q x K
Econs
(II.10)
N.B : pour disposer d'assez de puissance en toute saison,
on fera le calcul dans les conditions d'ensoleillement les plus
défavorables de la période de l'année.
