CHAPITRE I : GENERALITE SUR L'ENERGIE ET SYSTEME
PHOTOVOLTAIQUE
I.1. ENERGIE SOLAIRE
I.1.1. Définition
Situé à une distance moyenne de 149 598 Km de la
terre, le soleil est une étoile de forme pseudo sphérique dont le
diamètre atteint 1391000 Km.(1)
C'est une gigantesque source énergétique
disponible en permanence qui brule de l'hydrogène depuis 4.6 milliards
d'années. Quand les atomes d'hydrogène fusionnent, des atomes
plus lourds se forment en libérant beaucoup d'énergie sous forme
de chaleur de rayonnement. C'est la fusion nucléaire.(6)
I.1.2. Filières d'exploitation de l'énergie
solaire(6)
Actuellement, il existe deux voies d'utilisation directe de
l'énergie solaire.
· La transformation du rayonnement en chaleur : cette
énergie, dite solaire thermique, produit de la chaleur à partir
du rayonnement solaire infrarouge afin de chauffer de l'eau ou de l'air. Dans
ce cas ; on utilise des capteurs thermiques.
· La transformation du rayonnement en
électricité : l'énergie produite dans ce cas se
présente sous deux formes.
1' L'énergie thermique solaire permettant de produire
de l'énergie électrique par voie thermodynamique. Dans ce cas, la
conversion de l'énergie solaire en électricité n'est pas
directe, mais passe par l'intermédiaire des centrales thermiques
solaires. Le principe de base utilisé, est l'obtention de la
température élevée par la concentration du rayonnement
solaire en un seul foyer. Cela rend possible le réchauffement de fluides
caloporteurs à des températures allant de 250 à 1000°
C. ces fluides transportent la chaleur vers un réservoir d'eau ; il y a
alors production de vapeur d'eau qui entrainera un alternateur pour produire de
l'électricité é comme dans les centrales thermiques
conventionnelles.
1' L'énergie solaire photovoltaïque où la
conversion de la lumière du rayonnement en électricité est
directe par le biais des cellules ou photopiles.
C'est donc cette forme d'énergie qui sera traitée
dans notre travail.
I.1.3. Rayonnement solaire
En traversant l'atmosphère, le rayonnement solaire est
absorbé et diffusé. On distingue donc :
> Le rayonnement direct qui est reçu du solaire,
directement sans diffusion par l'atmosphère. Ces rayons sont
parallèles entre eux. Ce rayonnement forme donc des ombres et peut
être concentré par les miroirs.
> Le rayonnement diffus qui est constitué de la
lumière diffusée par l'atmosphère, ce rayonnement est
isotope c'est-à-dire qu'on reçoit un rayonnement identique de
toutes les directions de la voute céleste.
> L'albédo est la partie réfléchie par
le sol dépendant de l'environnement du site.
soleil
direct
atmosphère
albédo
Limite de l'atmosphère
diffus
sol
Figure I.1.- Rayonnement solaire au sol
Le rayonnement global est la somme de ces différentes
formes de rayonnement.
La conception du système photovoltaïque
nécessite la connaissance du rayonnement solaire utile sur le site
à étudier. Plus on reçoit une grande énergie
solaire, moins on a des panneaux solaires et inversement.
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