Les systèmes photovoltaïques autonomes se caractérisent par le fait de n'avoir comme source que l'énergie générée par les panneaux photovoltaïques. Ainsi, il faut un dispositif de stockage d'énergie, généralement un parc de batteries, pour assurer l'alimentation électrique la nuit ou en période de faible incidence solaire. En général, un seul système d'alimentation photovoltaïque est essentiellement composé d'un ensemble de modules photovoltaïques, d'un contrôleur de charge, d'une ou plusieurs batteries et d'un onduleur, au cas où des charges fonctionnent avec une tension alternative. En construction, peut-on être autonome avec le photovoltaïque.
Système photovoltaïque : le rendement
Un système photovoltaïque autonome nécessite de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire et le stockage d'énergie en réserve, pour atteindre la durabilité économique et technique. Le faible rendement de conversion des modules solaires commerciaux entre 6 et 16 % et le coût élevé d'installation sont les freins majeurs de ce type de génération. Afin d'augmenter l'efficacité du système et, ainsi, de réduire le coût de l'énergie générée, il est nécessaire de s'assurer que le système fonctionne le plus longtemps possible sur le point de puissance maximale des panneaux. Cependant, en raison des caractéristiques des panneaux photovoltaïques, ce point est variable et fortement dépendant des conditions météorologiques et de la charge du système de votre construction.
Système photovoltaïque : Mode de fonctionnement
Pour assurer le fonctionnement des modules photovoltaïques au point de puissance maximale, même avec des variations climatiques et des variations de charge, l'utilisation d'une technique qui recherche en permanence le point de puissance maximale doit être utilisée. Ces algorithmes de contrôle sont appelés MPPT (Maximum Power Point Tracking) et peuvent augmenter l'énergie produite entre 15 et 30 %. L'un des principaux facteurs de réussite de l'utilisation d'un système photovoltaïque isolé du réseau est le bon dimensionnement de ses composants. Les paramètres de base à considérer sont : la quantité d'énergie à produire par rapport à la quantité d'énergie consommée. La conception doit viser à obtenir un compromis entre l'énergie photovoltaïque disponible et la demande énergétique attendue.
Système photovoltaïque : les critères à considérer pour la maximisation de l’autonomie
Afin de maximiser l'autonomie du système, on considère qu'il est nécessaire d'utiliser un éclairage à haute efficacité des lampes LED ou fluorescentes qui utilisent un ballast électronique pour gérer l'énergie consommée dans l'éclairage. Ces ballasts électroniques peuvent être alimentés via un bus DC. On doit considérer également la nécessité d'un bus de tension alternative pour les appareils qui utilisent ce type de tension. Un autre facteur important est la fiabilité du système, qui dépend essentiellement de l'autonomie du système face à des périodes prolongées sans ensoleillement. Certaines études similaires ont été publiées dans la littérature pour différentes applications et contextes.