Rapport de dimensionnement de système … · 2011-07-29 · Ent. CYTHELIA Adresse: La maison Zen Le Chef Lieu 73000 Montagnole La maison ZEN (Montagnole, Savoie) Rapport de dimensionnement

Ent. CYTHELIA

Adresse: La maison ZenLe Chef Lieu73000 Montagnole

La maison ZEN (Montagnole, Savoie)

Rapport dedimensionnement de

système photovoltaïque

Projet : Projet autonome

Client : M. Durand

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Rapport_Projet_autonome.pdfPage 1 / 13

http://www.archelios.fr/

Illustration de la Maison ZEN

Avec batteries pour le stockage de l'énergie électrique.

Exemple d'étude de gisement solaire

Grâce au plugin SketchUp-Archelios il est possible de réaliser des études de gisement solaire multipoints et de filtrer les portions de toiture inexploitables. Ci dessus un exemple d'étude de gisement avec un masque proche important.




. Hypothèses :Référentiel météorologique :

Nom de la station Val ThorensLatitude (°) 45.30Longitude (°) 6.58Altitude (en m) 2321Albédo moyen - premier trimestre 0.20 - second trimestre 0.20 - troisième trimestre 0.20 - quatrième trimestre 0.20Données annuellesRayonnement direct (kWh/m2) 820.00Rayonnement diffus (kWh/m2) 621.00Irradiation Globale (kWh/m2) 1441.00

Origine des données météorologiques :Données MeteoNorm issues des bases de données Cythelia, Ta 1996-2005, Ins. 1981-2000




Présentation du site :

Nom du site Val ThorensLatitude (°) 45.30Longitude (°) 6.58Altitude (en m) 2321Gisement solaire annuelGlobal horizontal sans masque (kWh/m²/an) 1441Global horizontal avec masque (kWh/m²/an) 1313Facteur d'ombrage 0.91

Irradiation solaire mensuelle à l'horizontale (kWh/m2):

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73 79

65 59

47 46

31 29

19 21 18

Direct

Diffus

Masques :

-180° -150° -120° -90° -60° -30° 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180°0°5°

10°15°20°25°30°35°40°45°50°55°60°65°70°75°80°85°90°

JanvierFévrier

MarsAvrilMaiJuin

JuilletAoûtSeptembreOctobreNovembreDécembre

Modèle de diffus : Hay et Davies

(Facteur d'ombrage annuel = Gisement annuel avec masque / Gisement annuel sans masque )




Détail des besoins électriques :

Liste des appareils électriques Puissance max (W) Nombre Besoins annuels totaux (kWh)Ampoule 40.00 5 317.22Réfrigérateur 125.00 1 1095.00Télévision 80.00 1 61.15

Besoins totaux annuels (kWh) 1473.37Besoin journalier maximum (Ah) 175.17Mois du besoin journalier maximum JanvierBesoin journalier moyen (Ah) 168.19




. Descriptif technique :Description du champ PV numéro 1 : Champ PV

Nom du champ Champ PV

Modules - Fabricant Solarday SpA - Modèle Solarday SpA - PX60-210 - Technologie multicrystalline (mc-Si) - Puissance STC (Wc) 210.0 - Vpmax (V) 28.3 - Icc (A) 8.05 - Rendement STC (%) 12.5 - Nombre de modules 15 - Modules en série 1 - Branches en parallèle 15 - Puissance installée (kWc) 3.14 - Surface (m²) 25.0 - Masse surfacique (kg/m²) 13.1 - Masse totale (kg) 330.0

Géométrie - Longueur (m) 1.00 - Largeur (m) 24.97 - Espacement horizontal (mm) 0 - Espacement vertical (mm) 0Type de suivi : FixeOrientation (°): 5Inclinaison (°): 61

Hypothèses de dégradation du champ :

Dispersion des caractéristiques (%) : 1.00

Vieillissement des modules (%/an) : 0.44

Ventilation des modules : 0.60 (lame d'air entre 2.5 cm et 7.5 cm)




. Descriptif technique : Stockage

Nom du champ Champ PV

Batterie - Fabricant Varta - Modèle Varta-50 - Tension par élément (V) 12 - Capacité par élément (A*h) 50 - Rendement faradic 0.70 - Profondeur de décharge 0.90 - Nombre de batteries 16 - Batteries en série 2 - Branches en parallèle 8

Informations du dimensionnement :

Autonomie sans soleil (jours) : 2

Mois où l'écart entre la production et les besoins est maximal : Décembre

Besoins journalier du mois (kWh): 4.20

Besoins journalier du mois (Ah): 175.17




Détails de production du champ PV numéro 1 : Champ PV

Production DC (moyenne sur la durée d'observation) en kWhJa

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244 246

203 189

Production DC

Indicateurs de validité :

Status Valeur Mini Maxi- Projet - Vco (-10°C) KO 40.7 31.0- Onduleur - Vco (-10°C) OK 40.7 320.0Tension à la puissance maxi Vmp (70°C) KO 24.4 100.0Courant de court circuit Icc (A) OK 0.0 12.5Ratio P nominale onduleurs/P crête (%) KO 0.00 0.70 1.10

* formule : tension générateur PV * coefficient de la norme <= tension d'entrée maximale admissible par l'onduleur




Diagramme des pertes du champ PV numéro 1 : Champ PVGisement solaire :

Irradiation globaleà l'horizontale1441.0 kWh/m2/an

Irradiation globaleInclinaison : 61 °Orientation : 5 °+16 %+231.0 kWh/m2/an

Pertes dues aux masques-4.8 % -79.6 kWh/m2/an

Pertes dues à l'incertitude météo-5.0 % -83.6 kWh/m2/an

Pertes dues à l'encrassement des modules-3.0 % -50.2 kWh/m2/an

Irradiation globale résultante dans le plan des modules : 1448.0 kWh/m2/an

Pertes dues à l'angle d'incidence-0.6 % -10.6 kWh/m2/an

Productible du champ de modules DC:

Irradiation 1448.0 kWh/m2/anRendement module : 12.55%Surface totale : 25.1 m2-> 4561.3 kWh/an

Pertes dues au vieillissement des modules-0.444 %/an -4.536 % (moyenne sur 20 ans) -206.9 kWh/an

Pertes dues à la température-28.6 % , -1304.4 kWh/an

et au stockage :

Pertes dues à la dispersion des caractéristiques-1.0 % -45.6 kWh/an

Production DC 3109.2 kWh/an

Productible système :

Production DC 3109.2 kWh/an

Pertes dans les câbles DC-1.0 % , -32.6 kWh/an

Pertes onduleur+0.0 % (dont -0.0 % pour l'écrêtage), 0.0 kWh/an ( -0.0 kWh/an pour l'écrêtage)

Pertes dans lescâbles AC-1.0 % , -30.8 kWh/an

Production AC 3045.9 kWh/an

Ratio de performance moyen : 60.72 %




. Résultats :Résultats de production (moyenne sur la durée d'observation):

Nombre total de modules 15Puissance crête (kWc) 3.1Production annuelle DC (kWh) 3 109Besoins annuels (kWh) 1 473Productible spécifique DC (kWh/kWc) 987Ratio de performance moyen* (%) 60.72Ratio initial de performance** (%) 63.60

Production et besoins mois par mois en kWh (AC):

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Production (kWh/mois)

Besoins (kWh/mois)

*Valeur moyenne du ratio de performance pendant la durée d'observation

**Valeur initiale du ratio de performance (année 0, hors vieillissement)




Investissements et coûts initiaux:

INVESTISSEMENTS MATERIELS Total (€) €/WcMODULESModules 9 450 3.00

RESTE DU SYSTEME (BOS)Onduleurs 0 0.00Câbles 0 0.00Boitiers électriques 0 0.00Protections électriques 0 0.00Structures 0 0.00Batteries 1 280 0.40Installation 0 0.00

TOTAL DU RESTE DU SYSTEME 1 280 0.40

RESUME Total (€) €/WcInvestissement total HT 10 730 3.40

Hypothèses de simulation du projet :

Montant de l'emprunt (€) : 0

Taux d'intérêt (%) : 3.00




Résultats économiques** :

EMISSIONS EVITEES Equivalent C * (kg) 1 525 Equivalent CO2 * (kg) 5 593

*Quantité de gaz à effet de serre qui aurait été émise sur la durée d'observation en produisant cette électricité en France par des moyens conventionnels (92 g eq CO2/kWh).

Attention, ceci ne veut pas dire que toutes ces émissions sont évitées, car la fabrication et le transport des modules PV génèrent aussi des émissions de gaz à effet de serre.

Hypothèses de simulation du projet :

Durée d'observation économique (années) : 20

Incertitude météo (%) : 5.00

Encrassement des modules (%) : 3.00

Pertes électriques dans les câbles (%): 1.0

Tarif de vente de l'électricité (€/kWh) : 0.0000

** selon la Méthode TEC (Taux d’Enrichissement en Capital) développée par Bernard Chabot, économiste à l’ADEME.

*** avec prise en compte de l'évolution des tarifs d'achat 2010




Glossaire* : Puissance crête : Puissance (en Wc) fournie par les modules dans les conditions de test standard (1 000 W/m², spectre AM 1.5, température de cellule de 25°C), s'exprime en Watts

Productible : Energie produite par l'installation photovoltaïque par an en kWh/an

AC: Courant alternatif (Alternative Current).

DC: Courant continu (Direct Current)

Puissance NOCT: Température d'utilisation de cellule (TUC en français et NOCT3 en anglais). Température atteinte par une cellule encapsulée dans un module soumis à une irradiance de 800W/m² , à une température ambiante de 20 °C, une inclinaison de 45 ° et avec un vent de 1 m/s dans les conditions de circuit ouvert.

Productible spécifique: Productible ramené à la puissance installée, il s'exprime en kWh/kWc

Coefficient de performance: Ratio entre le productible spécifique et l'irradiation annuelle incidente dans le plan des modules

Temps de retour brut : Exprimé en années, c'est le temps nécessaire pour amortir l'investissement. C'est le ratio entre l'investissement initial et le cash-flow (recettes - dépenses) annuel

Actualisation: Consiste à ramener sur une même base des flux financiers non directement comparables car survenant à des dates différentes

Taux d'actualisation: Taux representant le coût d'accès au capital

VAN, Valeur Actuelle Nette : Somme des cash-flows annuels actualisés - investissement; c’est la valeur générée par le projet à la fin de la durée d'observation

Temps de retour actualisé: Exprimé en années, il comptabilise le temps nécessaire pour amortir l’investissement en tenant compte du phénomène d’actualisation.C’est le ratio entre l'investissement initial et le cash-flow actualisé (recettes - dépenses) annuel

TRI, Taux de Rentabilité Interne : Taux d'actualisation qui annule la VAN

TEC, Taux d'Enrichissement en Capital : Ratio entre la VAN et l'investissement

RdS, reste du sytème (BOS) : Coût total du matériel à l'exception des modules

Coût global actualisé : c'est le ratio entre la somme des dépenses actualisées relatives au projet, et la somme des productions sur la période d’observation. C’est donc le prix de revient du kWh produit par l’installation (exprimé en €/kWh).

*Cours téléchargeables: Pour plus d'informations, profitez des cours fondamentaux sur les énergies renouvelables et le photovoltaïque mis à votre disposition gratuitement sur le site internet de Cythelia: http://www.cythelia.fr/formations.php



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