Une centrale photovoltaïque est constituée de panneaux solaires, d’un régulateur de puissance maximale(MPT),d’un hacheur élévateur/abaisseur, d’un onduleur triphasé et d’un transformateur triphasé connecté en étoile-triangle (Y-∆) à une charge de puissance: Pout-transformateur= 5 MW
Note: 5 MW peuvent fournir de l’électricité à 1800 résidences.
Performance de l’installation photovoltaïque de 5MW :
a) Dessiner un schéma de principe des composants mentionnés ci-dessus.
b) Si chacun des composants, régulateur de puissance maximale (MPT), hacheur élévateur/abaisseur, onduleur triphasé et transformateur, à un Rendement η=90% quelle est la puissance maximale requise du générateur solaire(Psolar-array-max) pour une puissance à la sortie du transformateur Pout-transformateur=5MW ?
c) Sachant que le rendement des cellules solaires est ηc=15%, quelle est la puissance solaire maximale
(PQs-maxnécessaire ) ?
d) La centrale photovoltaïque est constituée de 43000 panneaux solaires chacun ayant une surface de (0,8×1,6)m2. Quelle est la surface totale de l’ensemble des panneaux et quelle est l’irradiation solaire maximale nécessaire (Qs mesurée en kW/m2) dans le lieu de cette installation photovoltaïque ?
e) Quelle est la période de retour sur investissement (en années) si:
- 1kW installé coûte $4000,
- le prix moyen du KWh produit durant les 15 années futures est de $0.2 ?
A noter que les coûts de carburant sont nuls et les coûts d’exploitation sont négligeables; vous pouvez aussi assumer un fonctionnement de 6h par jour à 80% de la capacité de puissance (0,8×5MW=4MW).
Performance de l’installation conventionnelle (au charbon) de 5 MW :
f) 1 kW installé dans une centrale conventionnelle au charbon coûte $2000. Quelle est la période de retour sur investissement en années si le KWh produit demande un coût de fuel et d’exploitation de $0,075 et si le prix moyen de vente du KWh est $0,20/KWh ?
Vous pouvez supposer 24h de fonctionnement par jour à 80% de la capacité de la centrale (0,8×5MW=4MW).