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la meilleure façon d’intégrer les systèmes photovoltaïques dans les structures d’autoconsommation 

Français étude de cas sur la meilleure façon d’intégrer les systèmes photovoltaïques dans les structures d’autoconsommation

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Lorsque l’énergie photovoltaïque (PV) sera largement mise en œuvre dans les villes, comme prévu dans les années à venir, il y aura des problèmes supplémentaires dans la gestion des variations de puissance en raison des effets de la forte pénétration du PV sur l’économie, les échanges d’énergie et la stabilité du réseau.

Selon ce point de vue, l’autoconsommation, qui implique l’utilisation d’une partie de l’énergie photovoltaïque produite localement, aide à lisser les changements dans la production d’énergie solaire et, par conséquent, à réduire la pression sur le réseau. L’autoconsommation peut être augmentée, entre autres, en utilisant correctement toutes les surfaces d’un bâtiment (toiture et façades). Dans la présente étude, l’optimisation de l’intégration photovoltaïque sur le toit et les façades d’un bâtiment est réalisée afin de maximiser les objectifs relatifs à l’autoconsommation.

 

 

Ces objectifs sont basés sur divers principes d’autoconsommation, tels que la limitation des échanges d’énergie avec le réseau, l’amélioration de la stabilité du réseau ou l’optimisation de la rentabilité économique.L’affaire France sera examinée. Une enquête sera menée pour déterminer combien de facteurs, y compris le profil de charge, la consommation du bâtiment et la hauteur, affectent la meilleure intégration possible du photovoltaïque.

Il est démontré que les paramètres examinés et l’objectif de l’optimisation ont un impact significatif sur la meilleure intégration PV. En outre, il indique que l’intégration sur les façades est souvent pertinente pour promouvoir l’autoconsommation.

Il ne fait aucun doute qu’une grande transition énergétique doit être initiée et réalisée face à des appels à l’action persistants et répétés.

Environ les deux tiers de la consommation totale d’énergie mondiale et soixante-quinze pour cent de ses émissions de dioxyde de carbone (CO2) sont causés directement par les villes. Les villes abritent également 80% du produit intérieur brut mondial et 55% de la population mondiale. Afin de décarboniser le système énergétique mondial, les villes doivent passer à des sources d’énergie renouvelables. L’énergie solaire photovolatique (PV) est l’une des sources d’énergie renouvelables les plus adaptées aux environnements métropolitains. Les villes indiquent en effet les endroits où beaucoup d’énergie est consommée. De nombreuses surfaces vacantes (toits et façades) à ces endroits pourraient être utilisées pour la collecte d’énergie solaire.

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Depuis la commercialisation des technologies photovoltaïques il y a quelques décennies, la production d’électricité a augmenté régulièrement et rapidement. représentait 2,6 % de la production mondiale d’électricité en 2019 et devrait fournir 25 % de l’énergie requise d’ici 2050. De plus, il est prévu que les panneaux photovoltaïques intégrés dans les bâtiments produiront 40% de cette énergie.

Cependant, un taux de pénétration élevé de l’énergie photovoltaïque présente des préoccupations, en particulier celles liées aux caractéristiques intermittentes et variables de la ressource solaire et aux problèmes potentiels de gestion du réseau qu’elles peuvent entraîner. L’un de ces problèmes est la production excédentaire d’énergie photovoltaïque, qui pourrait entraîner des flux d’énergie en arrière. Ceux-ci ont le potentiel de nuire à la stabilité du réseau électrique.

Les taux de rampe, qui sont des changements brusques dans le flux de puissance électrique, sont particulièrement problématiques lorsque de grands niveaux de pénétration du PV sont atteints.

Différentes approches ont été élaborées pour résoudre ces problèmes afin de limiter et/ou d’atténuer ces écarts. Parmi eux, le transfert de charge, une plus grande flexibilité et l’utilisation du stockage et de la réduction pour prévenir la surproduction se sont tous révélés efficaces. Une autre façon de réduire l’impact du réseau est d’utiliser moins d’énergie en utilisant localement une partie de l’électricité photovoltaïque produite.

C’est ce qu’on appelle l’autoconsommation, et elle est particulièrement bien adaptée aux milieux urbains où chaque bâtiment sert à la fois de consommateur et de fournisseur d’énergie potentiel.

Les configurations on-grid et off-grid sont les deux types d’autoconsommation les plus populaires. La configuration hors réseau implique un bâtiment équipé de PV qui n’est pas câblé au réseau. Dans ce scénario, le bâtiment doit utiliser le stockage ou l’utilisation directe pour consommer toute l’énergie générée par les systèmes photovoltaïques. La configuration hors réseau ne représente qu’une petite partie des cas en Europe et, par conséquent, n’a aucun effet sur le système électrique. Un bâtiment sur réseau est un bâtiment qui dispose de systèmes photovoltaïques et injecte tout ou partie de sa production photovoltaïque dans le réseau. Particulièrement en milieu métropolitain, cette combinaison représente la grande majorité des situations.

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À l’échelle régionale et territoriale, la limitation des flux d’énergie inversés et des taux de rampe est le résultat souhaité. Pour cette raison, les gestionnaires de réseau ou les décideurs politiques qui souhaitent accélérer la transition énergétique dans leur région devraient envisager d’utiliser l’autoconsommation pour lisser les variations de charge sur le réseau. Les propriétaires de bâtiments, en revanche, sont probablement moins conscients de ces difficultés et prendront en compte l’autoconsommation comme moyen d’améliorer la viabilité financière d’un système photovoltaïque. Pour cette raison, l’amélioration de l’autoconsommation peut être interprétée différemment selon l’objectif poursuivi.

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