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L'état de l'art sur le photovoltaïque et le stockage électrique

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Présentation de M. Dominique Caccaveli lors du colloque "Les rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies" 2012 organisé par le GIP GERRI

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L'état de l'art sur le photovoltaïque et le stockage électrique

  1. 1. Etat de l’art sur le photovoltaïque et lestockage électriqueDominique CaccavelliCSTBdominique.caccavelli@cstb.frRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  2. 2. Cellules et modules PV Technologies maturesRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  3. 3. Cellules et modules PVMatériaux Rendement Longévité Caractéristiques Technologies matures Principales utilisationsc-Si 12 à 18% 20 à 30 ans * Très performant Aérospatiale, modules pour (24,7% en * Stabilité de production d’elec toits, laboratoire) * Méthode de production coûteuse et façades,… laborieuse.mc-Si 11 à 15% 20 à 30 ans * Adapté à la production à grande Modules pour toits, façades, (19,8% en échelle. générateurs… laboratoire) * Stabilité de production d’elec Plus de 50% du marché mondial.a-Si 5 à 8% * Peut fonctionner sous la lumière Appareils électroniques (13% en fluorescente. (montres, calculatrices…), laboratoire) * Fonctionnement si faible luminosité. intégration dans le bâtiment * Fonctionnement par temps couvert. * Fonctionnement si ombrage partiel * La puissance de sortie varie dans le temps. En début de vie, la puissance délivrée est de 15 à 20% supérieure à la valeur nominale et se stabilise après quelques mois.GaAs 18 à 20% * Lourd, fissure facilement Systèmes de concentrateurs (27.5% en Aérospatiale (satellites) laboratoire)CdTe, CIS, 8% Nécessite peu de matériaux mais Appareils électroniques Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion (16% en certains contiennent des substances (montres, calculatrices…),CIGS – 28 Novembre 2012 27 laboratoire) polluantes intégration dans le bâtiment
  4. 4. Cellules et modules PV Pistes de développementRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  5. 5. Cellules et modules PV Cellules organiques• Utilisent comme substrat des matériaux synthétiques (PEN, PMMA ...)• Moins chères à produire• Faible rendement• Perspective dune production en continu Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  6. 6. Cellules et modules PV Cellules multi-jonctions• Superposition de couches les unes au-dessus des autres. Chaque couche est traitée pour absorber des longueurs d’ondes spécifiques de la lumière,• Très chères à produire• Fort rendement• Pas d’application industrielle en ce moment Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  7. 7. Cellules et modules PV Haute concentration• Concentre les rayons du soleil (300 fois) sur des cellules PV• Couplé avec des cellules multi- jonctions (diminution de surface)• Très fort rendement• Nécessité d’avoir un tracker (coût d’investissement élevé)• Moins de 0,1% de la puissance mondiale installée Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  8. 8. Cellules et modules PV Matériaux polymères pour encapsulation• Verre en face avant est remplacé par une plaque en PMMA• Réduction des coûts de fabrication• Gain de poids• Mise en œuvre en toiture facilitée Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  9. 9. Cellules et modules PVRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  10. 10. Cellules et modules PVRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  11. 11. Cellules et modules PVPrix matériel et pose constaté en 2011 en métropole (*) Intégration Simplifiée Puissance Intégration Au Bâti au Bâti < 3 kWc 3,4 à 4,2 €HT/Wc 3,7 à 4,5 €HT/Wc 3 à 36 kWc 3 à 3,7 €HT/Wc 3,3 à 4,2 €HT/Wc 36 à 100 kWc 2,5 à 3,2 €HT/Wc 3 à 3,6 €HT/Wc(*) Hors frais de raccordement au réseau de l’installation photovoltaïqueRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  12. 12. Cellules et modules PVSource:EPIA, 2012 Les prix des systèmes PV devraient chuter en moyenne de 40% entre 2012 et 2022 dans le secteur résidentiel en Europe Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  13. 13. Cellules et modules PVTarif de rachatde l’électricité PV (octobre 2012) Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  14. 14. Cellules et modules PVPuissance PV installée et cumulée en 2011 en Europe Source: EUROBSERV’ER AVRIL 2012 Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  15. 15. Cellules et modules PVLes 10 premiers fabricants dePV en 2011 (en MWc) Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  16. 16. Stockage électriqueRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  17. 17. Stockage électriqueStockagepar aircomprimé Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion 27 – 28 Novembre 2012
  18. 18. Stockage électriqueSTEPRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  19. 19. Stockage électriqueBatteriesRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  20. 20. Stockage électriqueVolantd’inertieRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  21. 21. Stockage électriqueSupercondensateursBobinesSupraconductricesRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  22. 22. Stockage électrique Eléments quantitatifs de comparaison des moyens de stockage : • Rendement • Durée de décharge • Coût en énergie ($/kWh) • Coût en puissance ($/kW) • Capacité de cyclage • Densité dénergie • Densité de puissance • Vitesse de montée en chargeRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  23. 23. Stockage électriqueDurée de décharge en fonction de la puissance disponibleRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  24. 24. Stockage électrique Densités énergétiques volumiques et massiquesRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  25. 25. Stockage électrique Coût en puissance et en énergieRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  26. 26. Stockage électrique Rendement et durée de vieRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  27. 27. Stockage électrique Niveau de maturitéRencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012
  28. 28. Merci pour votre attention!! dominique.caccavelli@cstb.fr http://www.photovoltaique.info/Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies – Saint Denis de la Réunion27 – 28 Novembre 2012

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