Examen photovoltaïque 2.M2 Sion Flashcards
Combien de temps mets la lumière pour nous parvenir du soleil ?
8min 19 secondes
Citer les parts énergétiques de la composition fréquentielle de la lumière et ses noms :
Visible = 45%
Infrarouge = 45%
Ultraviolet = 10%
Citer un gaz qui dans l’atmosphère absorbe l’énergie du soleil et citer celui qui en absorbe le plus :
O3 =
O2 =
H2O =
CO2 =
O3 = Ozone
O2 = Oxygène
H2O = Eau (sous forme de vapeur) -> absorbe le plus
CO2 = Gaz carbonique
Expliquez brièvement l’effet de serre :
- 50% de l’énergie solaire arrive au sol et se transforme en infrarouges
- L’énergie du rayonnement tellurique infrarouge ne peut plus passer à travers l’atmosphère (95% piégé) et augmente la température sous l’atmosphère.
- Les gaz à effet de serre augmentent l’opacité de la couche atmosphérique qui est imperméable à la sortie des rayonnements IR telluriques.
Quelle est l’irradiation hors atmosphère perpendiculaire à la terre par m2 (puissance par mètres carrés) ?
1367W/m2 (surface perpendiculaire à l’axe de la terre)
Quelle est la puissance solaire que l’on peut atteindre au sol ?
Environ 1000W/m2
Que veut dire STC et comment est-il défini ?
- Standard conditions
- 1000W/m2
- 25°C
- AM 1,5 (air mass : Coefficient de longueur pour traverser l’atmosphère)
Citer les 3 types de rayonnement :
- Direct
- Diffus
- Réfléchi
Quelle est la part énergétique du rayonnement diffus ?
52%
Quelle est l’énergie solaire par m2 disponible en suisse par an ?
1100kWh/an
Quel est l’angle de l’axe de la terre par rapport **
- 23°
- Les saisons
- Solstice hiver (22 décembre)
- Solstice d’été (21 juin)
Quelle est l’inclinaison idéale pour un panneau photovoltaïque pour ** hiver, un fonctionnement en été ?
- 30°
- 65°
- 23°
Quelle est la durée d’ensoleillement que l’on peut atteindre actuellement en suisse ** utilisé pour les calculs ?
1200 – 2000 heures, non, il n’est pas utilisé !
Quelle est l’orientation idéale pour un panneau, quels sont les deux éléments qui peuvent influencer cette orientation ?
- Sud solaire (attention à l’heure d’été)
- Ombrage lointain (géographie)
- Ombrage proche (voisinage et arbres)
Expliquer le principe de la cellule photovoltaïque :
- Un photon traverse l’atmosphère et va frapper une cellule photovoltaïque
2.Lorsqu’il atteint la jonction, il libère une paire de porteurs de charge (électron-trou) en leur transmettant son énergie.
- Les charges sont expulsées de la jonction par le champ électrique de cette dernière et le courant est alors créé.
Effet découvert en 1839, première cellule en 1954.
Citer des types de cellules et leur rendement :
- Polycristallin = 14-20
- Monocristallin = 14-24
- Couches minces = 14-22
Citer la composition d’un panneau : (7 réponses)
- Verre
- Encapsulant : EVA (Ethyl Vynil Acétate)
- Cellule
- Encapsulant
- Tedlar
- Boîte de jonction
- Cadre en aluminium
Citer les 5 valeurs caractéristiques d’un panneau :
- Puissance max (Wc) = puissance nominale de l’installation
- Voc = tension de circuit ouvert
- Icc = courant de court-circuit
- Tension MPP
- Courant MPP
Que veut dire NOCT et comment est-il défini ? **
- Normal Operating Cell Temperature
- 45%
- 1000W/m2 **
Quel est l’élément qui influence le plus la tension du panneau ?
La température
Quel est l’élément qui influence le plus le courant d’un panneau ?
L’irradiation
Combien de cellules a le module le plus courant sur le marché ? Et pourquoi ce nombre ?
60 cellules, car c’est la taille idéale pour la pose par un seul homme.
Quelle est la taille des cellules en pouces ?
6 pouces
Quel est le nombre de cellules des panneaux actuellement sur le marché ? **
36 -95 **
Que veut dire MPP ?
C’est le couple courant – tension qui fournit la puissance maximale du panneau (point optimal de fonctionnement).
Que veut dire MPPT ?
Maximum Power Point Tracking (ou tracker) : recherche du point maximal.
Pour les onduleurs, voir combien il y a de tracker.
Expliquer ce qu’est un Hotspot d’un panneau et comment on évite son influence ?
- Lors d’un ombrage partiel, le courant d’une chaîne de cellule force la traversée d’une cellule à l’ombre et provoque l’échauffement de cette dernière
- Diodes bypass dans les boîtiers de jonction
Que signifie le temps de retour énergétique pour un panneau solaire ? Et quelle est sa durée ?
- Durée pour que le panneau produise l’énergie qui a été nécessaire à sa fabrication
- 3 ans
Retour carbone : Quel est le poids de carbone évité par la production de 1MW/h solaire ?
394kg
Estimer de manière immédiate la production énergétique d’une installation solaire de 12kWc en environnement très favorable :
14’800kWh
Quelles sont les 3 façons de calculer l’énergie que produira une installation solaire de puissance donnée :
- Immédiate
- Calcul par les données statistiques (carte solaire, données des panneaux)
- Simulation
Citer des critères à tenir compte lors de la réalisation d’une installation photovoltaïque : (5 réponses)
- Ombrage
- Orientation
- Inclinaison
- Azimut
- Localisation
Quel est l’élément qui détermine tout le calcul pour une installation **
La consommation journalière
Quelle est la production journalière d’un champ solaire de 1kW en **
- 4kWh/jour
- 2kWh/jour
Est-possible d’ajouter des panneaux solaires à une installation existante ?
Oui, dans la mesure de la puissance du régulateur de charge.
Qu’est-ce qu’un « Load Shifting » et à quoi sert-il ?
Déplacer les charges utilisateur pendant la production d’énergie.
Peut-on mettre n’importe quel module sur n’importe quel chargeur DC ? Expliquer le fonctionnement :
Sur un MPPT, oui
Sur un Shunt non ! (Petit chargeur) : nombre de cellules adaptés 36 cellules par élément de 12V
Que veut dire SHS ?
Solar Home System = petit système
Dans une installation isolée, qu’est-ce qui définit la puissance nécessaire de l’onduleur ? Et sur une installation d’injection ?
Isolée : la puissance maximale simultanée des consommateurs
Injection : La puissance crête solaire installée (Wc)
Quelle est la première cause de dysfonctionnement d’un système solaire isolé ?
Consommation -> production -> batteries vides et blackout
Donner 5 caractéristiques prépondérantes pour un accu photovoltaïque :
- Cycles
- Durée de vie
- Faible auto-décharge
- Entretien réduit
- Rendement charge / décharge
Dans un onduleur pour installation isolée, que veut dire « P30 » ?
La puissance maxi que peut fournir l’onduleur pendant 30 minutes, départ à température ambiante, avant de couper.
Que veut dire « PFC » pour une charge ? **
Dans les systèmes isolés difficiles d’accès mais dont l’alimentation est importante, que faut-il envisager ?
Un plan de continuité des services, une installation de secours ou secondaire, une duplication (redondance).
Quelle est la puissance de la plus grande installation photovoltaïque :
1. En suisse =
2. Au monde =
- En suisse = Aldi 5,8MW
- Au monde = Californie 550MW / (Chine prévu 1GW)
Quelles sont les trois catégories d’onduleurs d’injections et leurs caractéristiques ?
- Micro-onduleurs = jusqu’à 500W
- String de branche ou de chaine = 1 à 60kW
- Centraux = dès 50kW
Quelle différence fondamentale d’un onduleur influence sur les **
Isolé ou non (avec ou sans transformateur).
Qu’est-ce que l’effet PID sur les panneaux ? Est-il réversible ?
- La perte de rendement due à une polarisation d’un des deux pôles par rapport **
- Oui, en appliquant une polarisation inverse durant la nuit.
Qu’est-ce que la corrosion TCO, est-elle réversible ?
La dégradation des cellules due au courant capacitif circulant entre les cellules et l’** des panneaux.
Non !
Quel est le frein principal actuel à la réalisation d’installations solaires résidentielles ?
Le coût initial
Citer quelques actions efficaces pour augmenter l’autoconsommation ?
- Production d’eau chaude sanitaire
- Synchronisation de la production et de la consommation (demand side management)
Quelle est la part statistique autoconsommée d’une production solaire résidentielle avec et sans stockage ?
30% avec
60% sans
Est-ce qu’un système d’autoconsommation avec batterie prévient d’un balckout ? justifier :
Non, l’onduleur n’est pas capable de faire l’ilotage.
Quel est l’effet physique qui rend la foudre dangereuse proche de son impact ? Comment se protéger de son impact lors du câblage ?
- La variation très rapide du champ magnétique
- En faisant des boucles de surfaces les plus petits possibles
Quels types de protection contre la foudre sont nécessaires pour le câblage DC des panneaux ?
SPD Type 1
Quelle est la propriété qui rend les arcs dû à l’énergie des panneaux plus dangereux que les arcs courants ?
DC : pas d’extinction naturelle car pas de passage à 0 du courant.
A partir de quelle tension peut-on avoir un arc continu ?
Dès 15V
Quels sont les trois types d’** sur un champ magnétique ?
- Série
- Avec la terre
Citer 4 bonnes pratiques pour des installations solaires de qualité ?
- haute qualité des installations
- Réduction du nombre de connections
- Connections à l’aide des connecteurs assurant une faible résistance de contact, surtout lors du vieillissement de l’installation
- Étanchéité ou hors des zones humides et de condensation
Quelles sont les protections obligatoires pour travailler sur un champ solaire avec des chaînes à 1000V ?
Aucune
A partir de quelle puissance faut-il faire approuver les plans par l’ESTI ?
30kW
La mise à l’enquête est-elle obligatoire ? Que faut-il faire avant de commencer les travaux ?
Non, sauf dans des zones spécifiques.
Annonce à la commune.
Citer la procédure pour une installation de 7 kW résidentielle : (4 réponses)
- Demande de raccordement
- Annonce à la commune
- Réalisation
- Vérification et contrôle final, remis au propriétaire ainsi qu’au GRD avec PM + RS (AC et DC).
Quelles sont les puissances des installations qui peuvent prétendre à la RPC et à la RU.
- En dessous de 2kW = rien
- Jusqu’à 10kW = RU
- De 10 à 30kW = RU ou RPC
- Dès 30kW = RPC
Dessiner une ASI offline et ses éléments. Comment cela fonctionne ?
- Chargeur, redresseur
- Batterie, accumulateur
- Onduleur
- Commutateur
- Filtre
- Voie « normale »
- Voie de « secours »
- Alimentation réseau (via le filtre ou non)
- Secours assuré par l’onduleur après petite coupure due au commutateur
(dessiner une ASI) ** Secourue redondant :
ASI en parallèle, dimensionnées pour assurer la charge totale en pouvant charger une des ASI.
