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1. Marché et gisement solaire
Gisement Solaire
Caractérisation de la ressource solaire

2. Plan du Contenu
• Gisement solaire
• Source lumineuse
• Caractérisation de la ressource solaire
• Nature du rayonnement reçu
• Irradiation des sites: Effets Inclinaison / Orientation
• Points à retenir
• Sources de références
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3. La source lumineuse
Définition :
• Point d’où rayonne un phénomène électromagnétique transportant de
l’énergie en se propageant
Mesures de la lumière :
• Radiométrie : on s'intéresse à l'énergie rayonnante émise, d’un point de
vue énergétique,
• Photométrie : on s'intéresse aussi à l'énergie des radiations, mais en
tenant compte de la sensibilité de l’œil humain
Le gisement solaire
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4. La source lumineuse
Radiométrie (énergie rayonnée totale)
Visible par l’oeil humain 4
Photométrie

5. Quatre facteurs liés à la source lumineuse :
- Le flux lumineux
- L’intensité lumineuse
- L’éclairement
- La luminance
La source lumineuse
5

6. Le flux lumineux
Mesure de toute la quantité de lumière émise par la source lumineuse, dans toutes
les directions.
La source lumineuse
Radiométrie Photométrie
Grandeur Unités énergétiques Unités visuelles
Flux lumineux W (Watt) lm (lumen)
Ex:
Sensibilité de l’œil
10-15 W(Watt) 10-13 lm (lumen)
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7. L’éclairement
indique le flux lumineux reçu sur une surface d’1 m²
La source lumineuse
Radiométrie Photométrie
Grandeur Unités énergétiques Unités “visuelles”
ÉclairementÉnergétique W/m²
Eclairement Lumineux - Lux = lm/m²
• Pour un rayonnement monochromatique, de longueur d’onde de 0,55 μm (dans le spectre visible) :
1 lux=1x lm/m²= 1/683W.m-²= 1,464.10-3W/m², doncsi 100 000 lux,E = 146 W/m²
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8. Le soleil
Caractéristiques principales
Constitution
Hélium (74%)
Hydrogène (24%)
Diamètre moyen 1 392 000 km
(12 000 kmpourlaTerre)
Masse 301,9891 x 1030 kg
Distance/Terre 150 000 000 km
Espérance de vie 5 à10 milliards d’années
Age actuel 4,5 milliards d’années
• Il rayonne comme un corps noir, dont la température de surface est de 5 760 K
• L’éclairement sur terre, hors atmosphère (constante solaire) vaut 1 367 W/m²
Caractérisation de la ressource solaire
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9. Ressource et consommation
mondiale d’énergie
Utilisation de l’énergie solaire
au cours des âges
L’ère « tout pétrole » ne constitue qu’une ligne dans le chapitre du
livre de l’homme « solaire »
Caractérisation de la ressource solaire
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10. Le mouvement de la terre autour du soleil
Caractérisation de la ressource solaire
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11. Le mouvement du soleil vu de la terre
Caractérisation de la ressource solaire
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O
S
N
E
21 décembre
21 septembre
21 juin
21 mars
La hauteur du soleil à midi dépend de la latitude du lieu et du jour de l’année !
Le soleil ne se lève
pas toujours à l’est !

12. Le mouvement du soleil vu de la terre
(coordonnées rectangulaires) (coordonnées polaires)
Caractérisation de la ressource solaire
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13. Energie solaire incidente
Nature du rayonnement reçu
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14. sinh = OA /OM
sinh = E / 1,5 x E
sinh = 0.67
h = 41,8°
Energie solaire incidente - notion de masse d’air
Nature du rayonnement reçu
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15. Energie solaire incidente - spectre solaire
Nature du rayonnement reçu
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16. Nature du rayonnement reçu
Energie solaire incidente – éclairement en fonction de la météo
Éclairement (W/m²)
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17. Rayonnement
du à l’albedo
Rayonnement
direct Rayonnement diffus
Diffusion par les molécules d’air,
Diffusion par aérosols
Nature du rayonnement reçu
Energie solaire incidente
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18. Puissance solaire incidente – orientation de la surface réceptrice
Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
Site : St Hilaire de Riez, France
18

19. Puissance solaire incidente – orientation de la surface réceptrice
Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
Site : St Hilaire de Riez, France
19

20. Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
W
S
O
Süd
West Ost
Nord
Jährliche Einstrahlung in %
Neigungs-
winkel
Beispiel
Beispiel: 30°/45° Südwest/≈95%
Energie solaire incidente
impact inclinaison / orientation de la surface réceptrice: cas de l’Allemagne
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21. Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
Site : Tunis
Azimut et Angle d’inclinaison optimum
Tunisie
Azimut : 0°
Inclinaison 30° environ
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22. Tableau : Données d’irradiation à Tunis
Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
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Mois 0°/H 10°/H 20°/H 30°/H 45°/H 60°/H 90°/H
Janvier 2,51 2,97 3,37 3,68 3,98 4,06 3,55
Fevrier 3,18 3,61 3,95 4,20 4,39 4,33 3,53
Mars 4,50 4,88 5,15 5,29 5,27 4,96 3,60
Avril 5,46 5,65 5,72 5,65 5,32 4,73 2,96
Mai 6,71 6,77 6,68 6,44 5,81 4,92 2,65
Juin 7,50 7,47 7,27 6,89 6,06 4,95 2,36
Juillet 7,60 7,63 7,46 7,12 6,32 5,21 2,49
Août 6,71 6,91 6,94 6,80 6,30 5,47 3,10
Septembre 5,51 5,91 6,17 6,28 6,16 5,69 3,90
Octobre 4,12 4,65 5,08 5,38 5,57 5,44 4,28
Novembre 2,99 3,56 4,04 4,42 4,78 4,86 4,20
Décembre 2,41 2,96 3,44 3,83 4,23 4,39 3,93
Annee 4,94 5,26 5,45 5,51 5,35 4,92 3,38
Minimum 2,41 2,96 3,37 3,68 3,98 4,06 2,36
Irradiation globale pour diffrentes inclinaisons vers sud (kWh/m²/jour)
source: Pvsyst / METEONORM

23. Courbes : données irradiation à Tunis
Irradiation globale pour différentes inclinaisons vers sud (kWh/m²/jour)
Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
Site : Tunis
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24. Energie solaire incidente (kWh/m².an) – impact inclinaison / orientation
Tunis : Latitude 36,83°, Longitude 10,23°
Site : Tunis -source irradiation PV-SOL
OUEST
SUD-
OUEST
SUD SUD-EST EST
0° 1 808 1 808 1 808 1 808 1 808
20° 1 740 1 933 2 012 1 931 1 737
30° 1 672 1 936 2 042 1 932 1 666
45° 1 540 1 867 1 998 1 864 1 533
60° 1 381 1 720 1 849 1 719 1 375
90° 1 014 1 248 1 293 1 249 1 013
Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
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25. Pourcentage énergie solaire incidente par rapport à l’optimum
Tunis : Latitude 36,83°, Longitude 10,23°
Site : Tunis -source irradiation PV-SOL
OUEST SUD-OUEST SUD SUD-EST EST
0° 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89
20° 0,85 0,95 0,99 0,95 0,85
30° 0,82 0,95 1,00 0,95 0,82
45° 0,75 0,91 0,98 0,91 0,75
60° 0,68 0,84 0,91 0,84 0,67
90° 0,50 0,61 0,63 0,61 0,50
Irradiation des sites: Inclinaison / orientation
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26. • L’ère « tout pétrole » ne constitue qu’une ligne dans le chapitre du livre
de l’homme « solaire »
• Ressource solaire largement supérieure à la consommation mondiale
d’énergie
• Ressource solaire variable :
- Dans l’espace (latitude et longitude d’un site)
- Dans le temps (période de l’année)
• Rayonnement solaire incident global  3 composantes: direct, diffus
et réfléchi par l’environnement (albédo)
• Energie solaire disponible dépend notamment de l’inclinaison et de
l’orientation du récepteur…et des éventuels masques
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Points à retenir

27. • Alliance Soleil sarl, France
• Le photovoltaïque pour tous, manuel de conception et réalisation d’installations,
Observer / Solarpraxis
• Installations solaires thermiques, conception et mise en œuvre, Systèmes
solaires / Solarpraxis
• Présentation «Généralités, Rappels d’électricité, Le gisement solaire» - Photon
réseau
• http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis
• Référentiel Quali PV2011 à PV2016
Sources de références
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28. Merci pour votre
attention!