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Processus de dimensionnement du champ photovoltaïque d'une installation autonome

Avant de se lancer dans des calculs mathématiques, il convient de comprendre le rôle du champ photovoltaïque au sein de l’installation.

Le champ photovoltaïque produit de l’énergie électrique uniquement lorsqu’il est soumis au rayonnement solaire (ou tout autre rayonnement). La puissance électrique fournie par les modules photovoltaïques est fonction de l’ensoleillement :

Le rendement de conversion de la puissance radiative (rayonnement) en puissance électrique est de l’ordre de 10 %
Le rendement de conversion de la puissance radiative (rayonnement) en puissance électrique est de l’ordre de 10 %




Il convient alors de comparer la courbe de la puissance électrique du champ photovoltaïque (illustrée ci-dessus en violet) par rapport à la courbe de la puissance consommée par les équipements électriques.

2 principales situations peuvent se présenter :

Cas d’une maison individuelle

Reprenons le graphe précédent en y ajoutant la courbe de consommation électrique typique d'une maison individuelle :

Profil typique de la consommation électrique d’une maison individuelle
Profil typique de la consommation électrique d’une maison individuelle


La nuit, il n’y a quasiment pas de consommation électrique. Les usagers dorment, les lumières sont éteintes, les équipements électriques sont arrêtés. Seul les appareils de type réfrigérateur ou congélateur fonctionnant 24/24 H par cycle de 15 minutes environ, consomment un peu de puissance électriques.

Le matin, les usagers se réveillent. Ils allument la télévision et préparent le petit-déjeuner. Cela induit un pic de consommation pendant le créneau 6H-8H.

Puis les adultes partent travailler et les enfants vont à l’école. De ce fait, pendant toute la journée, les appareils électriques sont à l’arrêt. Eventuellement, à midi, les usagers peuvent revenir chez eux pour manger, ce qui induit un pic de consommation entre 12H et 14H.

Le soir, lorsque les usagers reviennent dans leur maison, les équipements électriques sont mis en marche selon les besoins : télévision, ordinateur, éclairage, plaque de cuisson, etc. Cela correspond à un pic de consommation entre 18H et 22H.

NB : Nous avons considéré ici que le chauffage n’était pas électrique. Dans le cas où le chauffage du bâtiment est électrique, ce profil de consommation ci-dessus se trouve translaté vers le haut.

Cas d'un bâtiment tertiaire (bureaux)



Profil typique de la consommation électrique d’un bâtiment tertiaire (bureaux)
Profil typique de la consommation électrique d’un bâtiment tertiaire (bureaux)


Dans les bâtiments tertiaires (bureaux), l’activité se passe essentiellement la journée. En effet, les gens arrivent le matin sur leur lieu de travail, allument leurs ordinateurs, éventuellement mette en route la climatisation ou le chauffage, etc. Le soir, vers 17H, les gens quittent le bâtiment en éteignant les équipements électriques.

Une légère consommation électrique est constatée la nuit pour alimenter les alarmes ou autres appareils en veille. L’allure du profil de la consommation est donc assez lisse et stable.