| Titre : |
Contribution à l’étude d’une méthodologie de la dégradation des modules photovoltaïques : Estimation de leur performance et de leur fiabilité |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Fatou Dia, Auteur |
| Editeur : |
Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur |
| Année de publication : |
2019 |
| Importance : |
142 P. |
| Format : |
30 cm |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
module photovoltaique donnee environnementale paramètre électrique technologie photovoltaique monocristallin polycristallin micromorphe centrale solaire de Malicounda centrale solaire Malicounda photovoltaique |
| Résumé : |
Cette thèse est une contribution à l’étude de la dégradation et de la performance des modules photovoltaïques exposés dans les conditions réelles sur site en utilisant des données environnementales et des paramètres électriques disponibles et mesurées à partir de trois technologies PV différentes (monocristallin, poly cristallin et micro morphe) pendant une année sur le site du Burkina (2IE) et de la centrale solaire de Malicounda au Sénégal. L’exploitation des données a permis dans un premier temps de montrer que les conditions de fonctionnement des modules sur site réel sont loin des conditions standards (STC, T = 25°C, E = 1000W/m2). Sur site réel, les modules fonctionnent à des valeurs d’ensoleillement de 800 W/m2 et des températures comprises entre 40°C et 60°C. Les dégradations sur les modules photovoltaïques et l’influence de la salissure ont pu être estimés sur l’année et pendant une saison. L’étude a principalement porté sur les caractéristiques électriques de performance à savoir le courant de court-circuit, la tension en circuit-ouvert, le facteur de forme et la puissance maximale. Ainsi le rapport entre la puissance maximale dans les conditions réelles (Pmax) et la puissance nominale (P0) du module mesuré dans les conditions standards a été déterminé. Les résultats montrent que cette dégradation est plus affectée par la température.
De façon générale, l’étude a montré que la puissance maximale et le courant de court-circuit sont les principaux paramètres influencés par la poussière et la température tandis que la tension en circuit-ouvert demeure quasi constante. La comparaison des performances de trois technologies PV, dans plusieurs zones climatiques de l’Afrique de l’Ouest, du Nord et de L’Europe s’est faite à partir de deux paramètres : la température et le ratio de performance. L’étude des performances, sur le site de Malicounda comparée à celle des modules avec des supports fixes et des trackers (suiveurs de soleil), a révélé une meilleure performance des modules micromorphes dans toutes les zones climatiques. L’étude a révélé aussi que les supports trackers ont un rendement de 20 % par rapport aux supports fixes.
On peut retenir globalement pour toute la région ouest africaine, une baisse maximale du rendement des modules est de l’ordre de 20 %. En zone soudano-sahélienne, l’étude de l’influence de la poussière sur les technologies PV a montré que pour les modules sans nettoyage sur toute l’année, les chutes de puissances atteignent 40 % pour les modules cristallins et 65 % pour les micromorphes. Il a été montré qu’en zone soudano-sahélienne, les modules PV peuvent rester sans nettoyage en période pluvieuse, tandis qu’en période sèche, les modules cristallins doivent l’être une fois par semaine et les micromorphes toutes les trois semaines. Dans les zones européennes plus proches des conditions STC, les modules cristallins ont un meilleur rendement. Les technologies micromorphes et couches minces présentent un rendement encore faible (7 à 8 %) avec une durée de vie des panneaux limitée à une dizaine d’année, leur performance diminuant sensiblement avec le temps.
Enfin, une méthodologie et un outil basé sur les essais accélérés sur l’estimation de la fiabilité et la durée de vie des modules sont proposés. L’outil est développé sous l’environnement Scilab et il a montré que la fiabilité et la durée de vie des modules sont plus sensibles à la température du module qu’à l’humidité relative. |
| Permalink : |
https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=124 |
Contribution à l’étude d’une méthodologie de la dégradation des modules photovoltaïques : Estimation de leur performance et de leur fiabilité [texte imprimé] / Fatou Dia, Auteur . - Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur, 2019 . - 142 P. ; 30 cm. Langues : Français ( fre)
| Mots-clés : |
module photovoltaique donnee environnementale paramètre électrique technologie photovoltaique monocristallin polycristallin micromorphe centrale solaire de Malicounda centrale solaire Malicounda photovoltaique |
| Résumé : |
Cette thèse est une contribution à l’étude de la dégradation et de la performance des modules photovoltaïques exposés dans les conditions réelles sur site en utilisant des données environnementales et des paramètres électriques disponibles et mesurées à partir de trois technologies PV différentes (monocristallin, poly cristallin et micro morphe) pendant une année sur le site du Burkina (2IE) et de la centrale solaire de Malicounda au Sénégal. L’exploitation des données a permis dans un premier temps de montrer que les conditions de fonctionnement des modules sur site réel sont loin des conditions standards (STC, T = 25°C, E = 1000W/m2). Sur site réel, les modules fonctionnent à des valeurs d’ensoleillement de 800 W/m2 et des températures comprises entre 40°C et 60°C. Les dégradations sur les modules photovoltaïques et l’influence de la salissure ont pu être estimés sur l’année et pendant une saison. L’étude a principalement porté sur les caractéristiques électriques de performance à savoir le courant de court-circuit, la tension en circuit-ouvert, le facteur de forme et la puissance maximale. Ainsi le rapport entre la puissance maximale dans les conditions réelles (Pmax) et la puissance nominale (P0) du module mesuré dans les conditions standards a été déterminé. Les résultats montrent que cette dégradation est plus affectée par la température.
De façon générale, l’étude a montré que la puissance maximale et le courant de court-circuit sont les principaux paramètres influencés par la poussière et la température tandis que la tension en circuit-ouvert demeure quasi constante. La comparaison des performances de trois technologies PV, dans plusieurs zones climatiques de l’Afrique de l’Ouest, du Nord et de L’Europe s’est faite à partir de deux paramètres : la température et le ratio de performance. L’étude des performances, sur le site de Malicounda comparée à celle des modules avec des supports fixes et des trackers (suiveurs de soleil), a révélé une meilleure performance des modules micromorphes dans toutes les zones climatiques. L’étude a révélé aussi que les supports trackers ont un rendement de 20 % par rapport aux supports fixes.
On peut retenir globalement pour toute la région ouest africaine, une baisse maximale du rendement des modules est de l’ordre de 20 %. En zone soudano-sahélienne, l’étude de l’influence de la poussière sur les technologies PV a montré que pour les modules sans nettoyage sur toute l’année, les chutes de puissances atteignent 40 % pour les modules cristallins et 65 % pour les micromorphes. Il a été montré qu’en zone soudano-sahélienne, les modules PV peuvent rester sans nettoyage en période pluvieuse, tandis qu’en période sèche, les modules cristallins doivent l’être une fois par semaine et les micromorphes toutes les trois semaines. Dans les zones européennes plus proches des conditions STC, les modules cristallins ont un meilleur rendement. Les technologies micromorphes et couches minces présentent un rendement encore faible (7 à 8 %) avec une durée de vie des panneaux limitée à une dizaine d’année, leur performance diminuant sensiblement avec le temps.
Enfin, une méthodologie et un outil basé sur les essais accélérés sur l’estimation de la fiabilité et la durée de vie des modules sont proposés. L’outil est développé sous l’environnement Scilab et il a montré que la fiabilité et la durée de vie des modules sont plus sensibles à la température du module qu’à l’humidité relative. |
| Permalink : |
https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=124 |
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