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Le photovoltaïque
Energie F
acteur 4 asbl -C
hemin de V
ieusart 175 -1300 W
avreT
él: 010/24 16 14 -S
ite web: w
ww
.ef4.be–
email: ef4@
ef4.be
Le photovoltaïque solution d’avenir
Plan
1.Le photovoltaïque : aspects techniques
2.Le photovoltaïque : pourquoi ?
2.Le photovoltaïque : pourquoi ?
3.A
spects règlementaires et financiers
LE P
HO
TO
VO
LTA
ÏQU
E :
AS
PE
CT
S T
EC
HN
IQU
ES
�E
ffet photovoltaïque�
Types de cellules
�F
abrication des cellules�
Systèm
e isolé / connecté au réseau�
kWh, kW
c ?�
Structure –
orientation -om
brage�
Architecture –
urbanisme
�C
hiffres et exemples
Photovoltaïq
ue
Tra
nsfo
rma
tion
de
l’én
erg
ie
lum
ine
use
en
éle
ctricité
4www.ef4
.be
Effet p
hotovoltaïq
ue
Electro
n
•Déco
uvert en
1839 par E
dmond Becq
uerel
•Apparitio
n d’une ten
sion au
x bornes d
’un matériau
sem
i-conducteu
r exposé à la lu
mière
•Productio
n d’un co
uran
t continu
5www.ef4
.be
PHOTON
Electro
n
Trou
Electro
n
Types d
e cellules
•1ère
génératio
n: à b
ase de siliciu
m
cristallin–Tech
nologie la p
lus d
isponible
–Modules
6
–Modules
–En phase co
mmerciale
www.ef4
.be
Types d
e cellules
•2egénératio
n: film
s minces
–Moins ch
er car moins d
e matière p
remière
(coûteu
se)–Persp
ectives importan
tes de réd
uctio
n de
prix
–En phase d
’industrialisatio
n
7
–En phase d
’industrialisatio
n
•3egénératio
n: n
ouvelles tech
niques
–Cellu
les multi jo
nctio
ns
–Cellu
les à concen
tration
–En phase d
e R&D et
d’industrialisatio
n
www.ef4
.be
Les rendem
ents
= én
ergie électriq
ue / én
ergie so
laire
Type
Rendement
cellule (en
labo)
Module
(en labo)
Module
(commercial)
Niveau de
développement
1ère génératio
nSiliciu
m
monocristallin
24,70%
22,70%
12-20%
Productio
n industrielle
Siliciu
m
polycristallin
20,30%
16,20%
11-15%
Productio
n industrielle
2e génératio
n
Siliciu
m am
orphe
13,40%
10,40%
5-9%
Productio
n industrielle
8www.ef4
.be
Siliciu
m am
orphe
13,40%
10,40%
5-9%
Productio
n industrielle
Siliciu
m cristallin
en co
uche m
ince
9,40%
7%
Productio
n industrielle
CIS
19,30%
13,50%
9-11 %
Productio
n industrielle
CdTe
16,70%
6-9%
Prêt pour la p
roductio
n3e génératio
n
Cellu
le organique
5,70%
Au stad
e de la rech
erche
Cellu
le de G
rätzel11%
8,40%
Au stad
e de la rech
erche
Cellu
les multi-
jonctio
ns
39%*
25-30%**
Au stad
e de la rech
erche,
productio
n exclu
sivement
pour ap
plicatio
ns sp
atiales
*sous concentration de 236 soleils** M
odule triple jonction GaInP
/AsG
a/G/G
eS
ource : Systèm
es Solaires –
hors série spécial recherche solaire –juillet 2006
Persp
ectives des tech
nologies
sur le m
arché eu
ropéen
2000
2500
3000
3500
80 100
120
140M
WG
W30%
p.a.25%
p.a.
9www.ef4
.be
0
500
1000
1500
0 20 40 60
20022005
20102015
20202025
2030
1G: c-S
i2G
: couches minces
3G: nouveaux concepts
Source: E
PIA
, 2005
Fabricatio
n
Exem
ple d
e fabricatio
n de m
odules
photovoltaïq
ues à b
ase de siliciu
m
cristallin
10
cristallin
www.ef4
.be
Du siliciu
m à la cellu
le
11
www.ef4
.be
Du siliciu
m à la cellu
le
12
www.ef4
.be
De la cellu
le au module
•Pourquoi ?
–Obten
ir une te
nsionsuffisan
te grâce à
la connexio
n en
série de n
ombreu
ses cellu
les,
13
–Protégerles cellu
les et leurs co
ntacts
métalliq
ues co
ntre les co
nditio
ns
ambian
tes (humidité
),
–Protéger m
écaniquement les
cellules, q
ui so
nt très frag
iles.
www.ef4
.be
De la cellu
le au module
•Compositio
n de la stru
cture san
dwich
avec différen
ts matériau
x–Une p
laque avan
t transparen
te (verre extra clair)–Une p
laque d
'EVA (acétate d
e vinyle)
–L'en
semble d
es cellules in
terconnectées
–Une seco
nde p
laque d
'EVA
14
–Une seco
nde p
laque d
'EVA
–Une p
laque servan
t de su
bstrat arrière (ted
lar, verre)
•Lam
inatio
n–Solidifier l’E
VA
•Fixatio
n du cad
re et du boîtier d
e connexio
n
www.ef4
.be
Systèm
e photovoltaïq
ue
•Racco
rdé au
réseau–Nécessité d
’un onduleur
pour tran
sform
er le courant
continu en
courant altern
atif
15
•Autonome
–Pour les sites iso
lés–Nécessité d
e batte
rieset
d’un co
ntrô
leur d
e charg
e
www.ef4
.be
Puissan
ce crête (Wc)
= puissan
ce dans d
es conditio
ns stan
dard
s de test
(1000 W/m
², 25°C, …
)
•Exem
ple:
16
www.ef4
.be
•Exem
ple:
–Module p
olycrystallin
–200 Wc
–1,63 m x0
,98 m (1
,6 m²)
–125 Wc/m
²–Rendem
ent: 1
2,5 %
Energ
ie (kWh)
•Un kilo
watth
eure co
rrespond à l'én
ergie
consommée p
ar un ap
pareil d
'une p
uissan
ce d'un kilo
watt (1
000 watts) q
ui a fo
nctio
nné
pendant u
ne h
eure (1
kilowatt ×
1 heure)
17
•Corresp
ond à ce q
ui est g
énéralem
ent
mesu
ré par le co
mpteu
r électrique d
es particu
liers
•Exem
ple : u
ne m
achine à laver co
nsomme
1,06 kW
h par lavag
e
www.ef4
.be
L’ensoleillem
ent en
Belg
ique
•Variab
ilité en
fonctio
n:
–des m
ois d
e l’année
–des h
eures d
e la journée
Ensoleillem
ent mensuel m
oyen (kWh/m
²/jour) (source: http://sunbird.jrc.it/pvgis/, pour N
amur)
1 2 3 4 5 6
18
journée
www.ef4
.be
0 1
Jan F
eb M
ar A
pr M
ay Jun
Jul A
ug S
ep O
ct N
ov D
ec
horizontal irradiation
•Mobile (su
iveur)
Types d
e structu
re
•Fixe
19
www.ef4
.be
•Orien
table
Importan
ce de l’o
rientatio
n
des p
anneau
x photovoltaïq
ues
20
www.ef4
.be
•Une su
rface perp
endicu
laire au flu
x lumineux cap
te davan
tage d
e rayons lu
mineux q
ue la m
ême su
rface disp
osée avec u
ne in
clinaiso
n différen
te
Orien
tation et in
clinaiso
n
pour p
anneau
x fixes•Optim
um = en
viron 850 kW
h/kW
c (en Wallo
nie)
–Orien
tation su
d–Inclin
aison de 3
5°par rap
port à l’h
orizo
ntale
•Mais très b
on:
–orien
tation en
tre sud-est et su
d-ouest
–inclin
aison en
tre 15 et 5
0°
21
www.ef4
.be
–inclin
aison en
tre 15 et 5
0°
orien
tation
inclin
aison (°)
015
25
35
50
70
90
est
88%
87%
85%
83%
77%
65%
50%
sud-est
88%
93%
95%
95%
92%
81%
64%
sud
88%
96%
99%
max
100%
98%
87%
68%
sud-ouest
88%
93%
95%
95%
92%
81%
64%
ouest
88%
87%
85%
82%
76%
65%
50%
Systèm
e fixe ou mobile ?
100
120
140
160
95
110
104
117
104
81
80
119
142
135
156
133
101
kWh/KWc
Productio
n mensuelle d'électric
ité
d'un système photovolta
ïque situ
é en Région wallonne
22
www.ef4
.be
0
20
40
60
80
25
50
68
81
59
36
20
29
62
80
72
44
23
kWh/KWc
Systèm
e pv fixe (8
67 kW
h/an
/kWc)
Suiveu
r solaire (1096 kW
h/an
/kWc)
Sou
rce : PV
GIS,G
eograp
hicalA
ssessmen
to
f Solar
Energy
Reso
urce an
d P
ho
tovo
ltaicTech
no
logy,
http
://sun
bird
.jrc.it/pvgis/ap
ps/p
vest.ph
p, d
on
nées valab
les po
ur P
hilip
peville
Ombrag
e: éviter à tout p
rix
23
www.ef4
.be
Autres p
aramètres
•Tem
pératu
re–Une au
gmentatio
n de la tem
pératu
re des cellu
les provoque u
ne d
iminution du ren
dem
ent de celles-ci
�importan
ce de la ven
tilation des p
anneau
x par
l’arrière
•Propreté
24
•Propreté
–Netto
yage au
tomatiq
ue avec la p
luie
–Vérifier an
nuellem
ent
–Éviter les en
droits p
oussiéreu
x (carrières)
•Sécu
rité (long term
e)•Visib
ilité
www.ef4
.be
Urbanism
e•l’in
stallation de p
anneau
x solaires p
hotovoltaïq
ues, n
’est
pas soumise à perm
is d’urbanisme
•2 co
nditio
ns
–L'en
semble d
es panneau
x doit être fixé su
r –ou
incorporé d
ans -
la toiture.
25
incorporé d
ans -
la toiture.
–L'en
semble d
es panneau
x ne d
oit p
résenter au
cun
débordem
ent par rap
port au
bâtim
ent su
r lequel ils
seront placés. (C
e débordem
ent n
e concern
e pas le p
lan
de la to
iture. Le p
lacement de cap
teurs à 6
0°sur u
n toit
plat n
e fait donc p
as l’objet d
’un perm
is d’urbanism
e.)
•http
://mrw.wallo
nie.b
e/dgatlp
www.ef4
.be
Intég
ration au
bâtim
ent
•Sur to
iture in
clinée
26
www.ef4
.be
Intég
ration au
bâtim
ent
•Sur to
it plat
27
•En brise so
leil
www.ef4
.be
Intég
ration au
bâtim
ent
•En façad
eR
emarques
Perte de rendem
ent +
de 30%
28
•En verrière
www.ef4
.be
Quelq
ues ch
iffres valables
pour la W
allonie
•Clé d
e calcul (cellu
les à base d
e silicium cristallin
)
–Surface : 8
m²
–Puissan
ce : 1 kWc= 1000 Wc
–Électricité p
roduite : 8
50 kWh/an(fixe, o
ptim
um)
–Coût : 6
000 €(htva)
29
–Coût : 6
000 €(htva)
www.ef4
.be
Il faudrait donc 32 m² de panneaux
photovoltaïques (±24 000 €
htva)
pour couvrir les consomm
ations
électriques d’un ménage w
allon
moyen (3400 kW
h/an)
LE P
HO
TO
VO
LTA
ÏQU
E :
PO
UR
QU
OI ?
�R
essource renouvelable gratuite�
Énergie propre
�C
orrespondance des pics�
Durée de vie élevée
�É
nergie solaire = énergie de dem
ain�
Une E
urope qui a pris le chemin du
photovoltaïque �
Où en
est-on en Belgique ?
Soleil =
ressource g
ratuite
Source: C
D-R
OM
Energie+
, Région w
allonne31
•Ensoleillem
ent an
nuel
moyen
à Uccle: 9
68 kW
h/m
²www.ef4
.be
Photovoltaïq
ue =
énerg
ie propre
•Recyclag
e de l’en
tièreté des co
mposants
d’un systèm
e photovoltaïq
ue
•Pas d
e pollution (p
as de C
O2 , p
as de b
ruit)
32
•Rem
boursem
ent d
u co
nten
u én
ergétiq
ue*
–Tem
ps d
e retour én
ergétiq
ue d
e 3,2 an
s
www.ef4
.be
*Source: IE
A-PV
PS Task 1
0, EPIA
, European
Photovo
ltaic Technology Platfo
rm
Corresp
ondance d
es pics
33
www.ef4
.be
Durée d
e vie élevée
•Investissem
ent su
r le long term
e•Modules
–Garan
tie sur la p
uissan
ce des m
odules (en
général 8
0% ap
rès 25 an
s)
34
–Garan
tie mécan
ique (g
rêle, transport): 2
-5 an
s
•Équipem
ents
–Onduleu
rs : enviro
n 15 an
s–Batteries: en
viron 10 an
s–Grâce au
x évolutions tech
nologiques, les
fabrican
ts annoncen
t déso
rmais d
es durées d
e vie d
e 20 an
s pour les éq
uipem
ents
www.ef4
.be
Dem
ande m
ondiale
d’én
ergie en
croissa
nce
35
www.ef4
.be
Une E
urope q
ui a p
ris le chem
in du photovoltaïq
ue
57,7
75
100
Puissance installée (MWc)
1 537
Puissance installée (cum
ul fin 2005 en MW
c)
36
www.ef4
.be
0,3
1,8
2,6
3,3
4,0
4,2
5,4
10,7
21,4
23,3
32,7
36,0
51,2
57,7
0
25
5015 Irlande14 Belgique13 Danem
ark12 Portugal11 Finlande
10 Suède
9 Grèce
8 Royaume-Uni7 A
utriche
6 Luxembourg
5 France
4 Italie3 Pays-Bas2 Espagne1 Allem
agne
Puissance installée (MWc)Source: B
aromètre P
HO
TO
VO
LTAÏQ
UE
-E
urObserv'E
R, 2005
Une E
urope q
ui a p
ris le chem
in du photovoltaïq
ue
3,1
3 4 551,5
18,5P
uissance installée par habitant (Wc/hab)
37
www.ef4
.be
2,7
1,4
0,80,8
0,60,5
0,50,5
0,50,3
0,20,2
0,10,1
0,10,0
0,00,0
0,00,0
0,00,0
0 1 2 3
1 Luxembourg
2 Allemagne3 Pays-Bas4 Autriche5 Espagne6 Chypre7 Finlande
8 Italie9 France10 Grèce
11 Danemark12 Suède13 Portugal
14 Royaume-Uni
15 Belgique
16 Slovénie17 Irlande
18 Rép. tchéque19 Malte20 Hongrie
21 Slovaquie22 Pologne23 Lituanie24 Estonie25 Lettonie
Puissan
ce photovoltaïq
ue
installée en
Belg
ique1440
2223
1500
2000
2500
38
www.ef4
.be
Source: B
elsolar
68
14
27
38
44
1118
0
500
1000
2003
2004
2005
kWc
Bruxelles
Wallonie
Flandre
AS
PE
CT
S R
ÉG
LEM
EN
TA
IRE
S
ET
FIN
AN
CIE
RS
�S
OLW
AT
T�
Le photovoltaïque: combien ça coute ?
�T
VA
�R
éception électrique (RG
IE)
�R
accordement au réseau
�C
omptage de l’électricité
�V
ente de l’électricité �
Certificats verts
�Les aides et les prim
es disponibles
SOLW
ATT
•Plan
d’actio
n du Ministre d
e l’Energ
ie
•Annoncé le 8
mars 2
007
40
•Devrait être o
pératio
nnel fin
2007
www.ef4
.be
SOLW
ATT : 8
mesu
res1.
Disp
ense d
u perm
is d’urbanism
e2.
Simplificatio
n pour l’o
ctroi de certificats verts
3.
Désig
natio
n d’un facilitateu
r photovoltaïq
ue
4.
Des p
rojets p
ilotes d
ans les co
mmunes
5.
Simplificatio
n de la co
nnexio
n au
réseau*
41
6.
Fonds S
tructu
rels européen
s 2007-2013
7.
FuturEnerg
y: program
me m
obilisateu
r centré su
r les énerg
ies renouvelab
les8.
Revalo
risation des certificats verts p
our le p
hotovoltaïq
ue*
*Pas encore une ré
alité
www.ef4
.be
Coût d’une in
stallation
raccordée au
réseau•Modules (siliciu
m cristallin
) + onduleu
r +
installatio
n
•Pour les p
articuliers
–Enviro
n 6 €/W
crête soit 6
000 €/kW
c
42
–Enviro
n 6 €/W
crête soit 6
000 €/kW
c–Soit en
viron 750 m² in
stallé
•TVA
–21% pour les n
ouvelles co
nstru
ctions
–6% pour les rén
ovatio
ns (>
5 an
s)
www.ef4
.be
Taxe su
r la Valeu
r Ajoutée
•21% pour les n
ouvelles co
nstru
ctions
•Taux réd
uit d
e 6% pour la rén
ovatio
n d’un
logem
ent privé (>
5 an
s)–Valab
le sur le p
rix de m
atériaux et su
r l’installatio
n
•Quand peut-o
n bénéficier d
u tau
x réduit ?
43
•Quand peut-o
n bénéficier d
u tau
x réduit ?
–Travau
x facturés au
consommateu
r final
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x sont réalisés p
ar un en
trepren
eur en
registré
•Je su
is bon brico
leur et j'ach
ète des m
atériaux
avec lesquels j'exécu
te moi-m
ême d
es travaux.
Puis-je b
énéficier d
u tau
x réduit d
e 6%?
–non
www.ef4
.be
Récep
tion électriq
ue
obligato
ire•Contrô
le RGIE
•Quand ?
–racco
rdem
ent au
réseau d’une n
ouvelle in
stallation
–modificatio
n ou exten
sion im
portan
te d’une
installatio
n électriq
ue existan
te
44
installatio
n électriq
ue existan
te –dem
ande d
e renforcem
ent d
e la puissan
ce de
raccordem
ent
•Contrô
le obligato
ire (responsab
ilité de l’in
stallateur)
•Par u
n organism
e de co
ntrô
le agréé
•http
://mineco
.fgov.b
e�Energ
ie �électricité
�
Contrô
le des in
stallations électriq
ues
Dem
ande d
e racco
rdem
ent au
réseau•Auprès d
u Gestio
nnaire d
e Réseau
de D
istribution
1.
Phase d
’étude
2.
Propositio
n de co
ntrat d
e raccordem
ent (=
devis d
es frais d
e raccordem
ent)
45
•Pour les in
stallations p
hotovoltaïq
ues d
e faible
puissan
ce en zo
ne d
’habitat, l’étu
de est
généralem
ent gratu
ite
•Tarifs d
isponibles su
r www.creg
.be
www.ef4
.be
Comptag
e de l’électricité
•Compteu
r qui to
urne à l’en
vers
46
–Compteu
rs électromagnétiq
ues
–Compteu
r du GRD, dont le relevé d
’index sert à la
facturatio
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Comptag
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n en
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ns et les p
rélèvements
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V
•2003-2006
47
•2003-2006
–La co
mpensatio
n a été to
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•2007 (lib
éralisation)
–Comptag
es distin
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* Comité d
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Comptag
e de l’électricité:
situatio
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n en
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ns et les p
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48
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n
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ssent, Lam
piris, etc.)
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49
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•Prix g
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•Les C
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: tous les an
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http
://fiscus.fg
ov.be
Aides p
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–Pour les g
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–Déductio
n de la b
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le
57
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