EGC

Évaluation de la production solaire

Exercice : Production d'Énergie Solaire

Évaluation du Potentiel de Production d'une Centrale Solaire

Contexte : Le gisement solaireDésigne la quantité d'énergie solaire (irradiation) qu'un lieu donné reçoit sur une période. C'est la ressource brute pour toute installation photovoltaïque. et son importance.

L'énergie solaire photovoltaïque est une pierre angulaire de la transition énergétique. Avant d'investir dans une installation, il est crucial d'évaluer son potentiel de production d'électricité. Cet exercice vous guidera à travers les étapes clés pour estimer l'énergie qu'une petite centrale solaire au sol pourrait générer annuellement, en se basant sur sa localisation, les caractéristiques des panneaux et les pertes inhérentes au système.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous apprendra à calculer la puissance maximale d'une installation, à comprendre l'influence de l'ensoleillement et à quantifier l'impact des pertes du système via le Performance RatioLe Ratio de Performance (PR) est un indicateur de qualité d'une installation PV. Il compare l'énergie réellement produite à celle qui serait produite si le système était parfait. pour obtenir une estimation de production réaliste.

Objectifs Pédagogiques

  • Calculer la puissance crête totale d'une installation photovoltaïque.
  • Déterminer la surface totale de capteurs nécessaire pour un projet.
  • Estimer la production d'énergie annuelle en kilowattheures (kWh).
  • Évaluer le rendement d'un panneau solaire.
  • Mettre en perspective la production par rapport à la consommation d'un foyer.

Données de l'étude

Une entreprise envisage d'installer une centrale solaire au sol près de Marseille. Le projet est constitué de panneaux photovoltaïques fixes, orientés plein sud. Vous disposez des données techniques et géographiques ci-dessous pour mener une étude de préfaisabilité.

Schéma d'un panneau solaire et son orientation
Panneau PV Inclinaison (β) Rayonnement Azimut (γ) = 0° (Sud)
Nom du Paramètre Description Valeur Unité
Lieu d'installation Site du projet Marseille -
Heures Équivalentes Ensoleillement annuel pour un système optimisé 1650 h/an
Type de panneau Technologie des cellules photovoltaïques Silicium monocristallin -
Puissance crête (P_c) Puissance d'un seul panneau (Conditions STC) 375 Wc
Dimensions panneau Longueur x largeur d'un panneau 1.75 x 1.05 m
Nombre de panneaux Quantité totale de panneaux dans la centrale 200 -
Performance Ratio (PR) Rendement global du système (pertes incluses) 0.80 -

Questions à traiter

  1. Calculer la puissance crête totale de l'installation en kWc.
  2. Calculer la surface totale de panneaux solaires en m².
  3. Estimer la production énergétique annuelle totale de la centrale en kWh.
  4. Calculer le rendement (ou l'efficacité) d'un seul panneau photovoltaïque dans les conditions STC.
  5. En considérant qu'un foyer français moyen consomme 4 800 kWh par an (chauffage inclus), combien de foyers cette centrale pourrait-elle alimenter ?

Les bases de la production solaire

Pour estimer la production d'une centrale photovoltaïque, trois concepts fondamentaux sont à maîtriser. Ils permettent de passer de la puissance d'un panneau unique à l'énergie totale produite par la centrale sur une année.

1. Puissance Crête (P_crête)
La puissance crête, exprimée en watt-crête (Wc), est la puissance de sortie d'un panneau dans des conditions de test standard (STC) : 1000 W/m² d'éclairement, 25°C de température de cellule, et une masse d'air de 1.5. C'est la valeur de référence pour comparer les panneaux. La puissance totale de la centrale est la somme des puissances de chaque panneau. \[ P_{\text{crête totale}} = \text{Nombre de panneaux} \times P_{\text{crête unitaire}} \]

2. Heures d'Ensoleillement Équivalentes (H_eq)
Cette valeur simplifie le calcul de production. Elle représente le nombre d'heures par an pendant lesquelles le soleil devrait briller à sa puissance de référence (1000 W/m²) pour fournir la même quantité d'énergie (irradiation) que celle réellement reçue sur toute l'année avec ses variations. Elle dépend crucialement du lieu géographique et de l'orientation des panneaux.

3. Production Énergétique Annuelle (E_prod)
C'est l'énergie finale que l'on peut espérer. On la calcule en multipliant la puissance crête de l'installation par les heures d'ensoleillement équivalentes, puis en appliquant le Performance Ratio (PR) qui représente l'efficacité réelle du système en tenant compte de toutes les pertes (température, câbles, onduleur, salissures, etc.). \[ E_{\text{prod}} = P_{\text{crête totale}} \times H_{\text{eq}} \times \text{PR} \]

Correction : Évaluation du Potentiel de Production d'une Centrale Solaire

Question 1 : Calculer la puissance crête totale de l'installation en kWc.

Principe

La puissance crête totale de la centrale est la somme des puissances crêtes de tous les panneaux qui la composent. C'est le potentiel de production maximal instantané de l'installation dans des conditions idéales.

Mini-Cours

La puissance crête (Wc) est mesurée en laboratoire sous des Conditions de Test Standard (STC) : un ensoleillement de 1000 W/m², une température de cellule de 25°C et un spectre solaire AM1.5. Ces conditions permettent de comparer équitablement les panneaux, même si elles sont rarement réunies simultanément dans la réalité.

Remarque Pédagogique

Pour aborder un problème de système, commencez toujours par agréger les caractéristiques des composants individuels. Ici, on passe de la puissance d'UN panneau à la puissance de TOUS les panneaux. C'est la première étape logique avant d'évaluer la production globale.

Normes

La définition des Conditions de Test Standard et les méthodes de mesure de la puissance des modules PV sont encadrées par la norme internationale IEC 61215. C'est la référence qui garantit que les 375 Wc annoncés par le fabricant sont fiables.

Formule(s)
\[ P_{\text{crête totale}} = \text{Nombre de panneaux} \times P_{\text{crête unitaire}} \]
Hypothèses

Pour ce calcul, nous posons les hypothèses suivantes :

  • Tous les panneaux sont identiques et possèdent la même puissance crête nominale.
  • Aucun panneau n'est défectueux ou sous-performant au moment de l'installation.
Donnée(s)

Nous utilisons les données fournies dans l'énoncé :

  • Nombre de panneaux : 200
  • Puissance crête unitaire (P_c) : 375 Wc
Astuces

Pour une estimation rapide, arrondissez les chiffres : 200 panneaux × 400 Wc donnerait 80 000 Wc, soit 80 kWc. Notre résultat final (75 kWc) est tout à fait cohérent avec cette estimation rapide.

Schéma (Avant les calculs)
Agrégation de la puissance
375 WcPanneau 1375 WcPanneau 2...375 WcPanneau 200?
Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la puissance totale en Watt-crête (Wc)

\[ \begin{aligned} P_{\text{crête totale}} &= 200 \times 375 \text{ Wc} \\ &= 75 \, 000 \text{ Wc} \end{aligned} \]

Étape 2 : Conversion en kilowatt-crête (kWc)

\[ \begin{aligned} P_{\text{crête totale}} &= \frac{75 \, 000 \text{ Wc}}{1000} \\ &= 75 \text{ kWc} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Visualisation de la Puissance Totale
75 kWcCapacité de la centrale
Réflexions

Une puissance de 75 kWc correspond à une installation de taille moyenne, typique d'un toit de supermarché ou d'une petite centrale au sol. C'est une puissance significative qui dépasse de loin les besoins d'une simple habitation.

Points de vigilance

L'erreur la plus commune est d'oublier de convertir les Wc en kWc. Les estimations de production et les comparaisons de projets se font presque toujours avec des kWc, il est donc crucial de faire cette conversion finale (diviser par 1000).

Points à retenir

La puissance crête totale est le point de départ de toute étude de production. C'est la caractéristique fondamentale de la centrale. Elle se calcule simplement : Puissance Totale (kWc) = (Nombre de panneaux × Puissance Unitaire (Wc)) / 1000.

Le saviez-vous ?

Le terme "crête" (peak en anglais) a été introduit pour bien spécifier que cette puissance n'est Atteinte que dans des conditions optimales bien définies. Dans la réalité, la puissance instantanée d'une centrale varie constamment avec l'ensoleillement et la température.

FAQ
Cette puissance de 75 kWc est-elle disponible tout le temps ?

Non, absolument pas. C'est une puissance maximale dans des conditions de laboratoire. En réalité, elle ne sera Atteinte que quelques heures par an, lors des journées très ensoleillées et fraîches. La plupart du temps, la puissance sera inférieure.

Pourquoi utiliser le kWc plutôt que le kW ?

Le "c" de "crête" est une convention dans l'industrie solaire pour rappeler que cette puissance est mesurée sous les conditions STC. Cela permet de différencier la puissance nominale du panneau de la puissance réelle d'un système à un instant T.

Résultat Final
La puissance crête totale de l'installation est de 75 kWc.
A vous de jouer

Quelle serait la puissance crête si on utilisait des panneaux plus performants de 400 Wc chacun ?

Question 2 : Calculer la surface totale de panneaux solaires en m².

Principe

La surface totale de captation est une caractéristique physique importante de la centrale. Elle se calcule simplement en multipliant la surface d'un seul panneau par le nombre total de panneaux installés.

Mini-Cours

Il faut distinguer la surface active (les cellules PV) de la surface du module (panneau complet avec son cadre). Les calculs se basent sur la surface totale du module. De plus, pour une centrale au sol, l'emprise au sol sera bien supérieure à la surface des panneaux pour éviter l'ombrage mutuel entre les rangées.

Remarque Pédagogique

Cette question vous force à manipuler les dimensions physiques. C'est une étape essentielle pour la conception du site : a-t-on assez de place ? Comment agencer les panneaux ? La surface est une contrainte de premier ordre dans tout projet d'ingénierie.

Normes

Il n'y a pas de norme pour le calcul de surface, mais les dimensions des panneaux sont standardisées par les fabricants pour faciliter le transport et l'installation. Les systèmes de montage (les structures qui supportent les panneaux) sont, eux, soumis à des normes de construction comme les Eurocodes pour résister au vent et à la neige.

Formule(s)

Surface d'un panneau

\[ S_{\text{panneau}} = \text{Longueur} \times \text{Largeur} \]

Surface totale

\[ S_{\text{totale}} = \text{Nombre de panneaux} \times S_{\text{panneau}} \]
Hypothèses

Nous supposons que les dimensions fournies sont exactes et représentent la surface "hors-tout" de chaque panneau, cadre inclus.

Donnée(s)

Nous utilisons les données de l'énoncé :

  • Nombre de panneaux : 200
  • Dimensions d'un panneau : 1.75 m x 1.05 m
Astuces

Un panneau résidentiel ou commercial typique a une surface comprise entre 1.7 m² et 2.2 m². Si votre calcul pour un seul panneau tombe en dehors de cette plage, vérifiez vos chiffres. Ici, 1.84 m² est une valeur très plausible.

Schéma (Avant les calculs)
Dimensions d'un panneau
S = ?1.75 m1.05 m
Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la surface d'un seul panneau

\[ \begin{aligned} S_{\text{panneau}} &= 1.75 \text{ m} \times 1.05 \text{ m} \\ &= 1.8375 \text{ m}^2 \end{aligned} \]

Étape 2 : Calcul de la surface totale

\[ \begin{aligned} S_{\text{totale}} &= 200 \times 1.8375 \text{ m}^2 \\ &= 367.5 \text{ m}^2 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Visualisation de la Surface Totale
Surface Totale : 367.5 m²Grille de 20x10 = 200 panneaux
Réflexions

Cette surface de 367.5 m² représente uniquement la surface des capteurs. En réalité, l'emprise au sol de la centrale sera plus grande (souvent le double) pour éviter que les rangées de panneaux ne se fassent de l'ombre entre elles, surtout en hiver quand le soleil est bas.

Points de vigilance

Assurez-vous que toutes les dimensions sont dans la même unité (ici, le mètre) avant de multiplier. Une erreur fréquente est de mélanger des centimètres et des mètres, ce qui fausse complètement le résultat.

Points à retenir

La surface totale de captation est un paramètre physique clé qui influence directement la quantité d'énergie solaire reçue. Elle est directement proportionnelle au nombre de panneaux : Surface Totale = Nombre de panneaux × Surface Unitaire.

Le saviez-vous ?

Pour produire 1 Mégawatt-crête (1000 kWc), il faut environ 5000 m² de panneaux solaires, soit la surface d'un terrain de football. L'emprise au sol totale pour une telle centrale est d'environ 1 hectare (10 000 m²).

FAQ
Est-ce la surface totale que je dois prévoir sur mon terrain ?

Non. Ceci est la surface des panneaux seuls. Il faut ajouter de l'espace entre les rangées pour la maintenance et pour éviter l'ombre. Le "Ground Coverage Ratio" (GCR), ou taux de couverture au sol, est souvent de 0.4 à 0.6, ce qui signifie que la surface totale du terrain sera 1.7 à 2.5 fois plus grande que la surface des panneaux.

Résultat Final
La surface totale de panneaux solaires est de 367.5 m².
A vous de jouer

Quelle serait la surface totale si les panneaux mesuraient 2 m x 1 m ?

Question 3 : Estimer la production énergétique annuelle totale de la centrale en kWh.

Principe

La production d'énergie est le but final de la centrale. Elle dépend de la puissance maximale (Q1), de la quantité de "carburant" solaire disponible (l'ensoleillement) et de l'efficacité de conversion de l'ensemble du système (le Performance Ratio).

Mini-Cours

Le Performance Ratio (PR) est un indicateur de qualité crucial. Un PR de 0.80 signifie que 80% de l'énergie que les panneaux pourraient théoriquement produire (basé sur l'ensoleillement reçu) est effectivement injectée dans le réseau. Les 20% restants sont des pertes dues à la température (plus un panneau est chaud, moins il est efficace), aux câbles, à l'onduleur, à la salissure, etc.

Remarque Pédagogique

C'est ici que l'on passe de la puissance (kW), qui est une capacité instantanée, à l'énergie (kWh), qui est une quantité produite sur une période. C'est comme distinguer la vitesse maximale d'une voiture (sa puissance) de la distance totale qu'elle peut parcourir avec un plein (son énergie).

Normes

La norme IEC 61724 ("Photovoltaic system performance") définit les méthodes de suivi et d'analyse des données d'une centrale PV. Elle permet notamment de calculer le Performance Ratio de manière standardisée pour évaluer et comparer la performance réelle des installations.

Formule(s)
\[ E_{\text{prod}} = P_{\text{crête totale}} \times H_{\text{eq}} \times \text{PR} \]
Hypothèses

Nous supposons que les valeurs d'ensoleillement (H_eq) et de Performance Ratio (PR) sont des moyennes annuelles fiables et représentatives pour le site et la technologie considérés.

Donnée(s)

On rassemble toutes les données nécessaires, y compris les résultats des questions précédentes :

  • Puissance crête totale : 75 kWc (résultat Q1)
  • Heures d'ensoleillement équivalentes (H_eq) : 1650 h
  • Performance Ratio (PR) : 0.80
Astuces

Une règle simple pour le sud de la France est qu'1 kWc produit environ 1300 kWh/an. Pour notre centrale de 75 kWc, cela donnerait 75 * 1300 ≈ 97 500 kWh. Notre calcul précis de 99 000 kWh est donc très cohérent.

Schéma (Avant les calculs)
Flux de calcul de l'énergie
Puissance75 kWc×Ensoleillement1650 h×Pertes0.80 PR=?
Calcul(s)

On applique directement la formule de production.

\[ \begin{aligned} E_{\text{prod}} &= 75 \text{ kWc} \times 1650 \text{ h} \times 0.80 \\ &= 99 \, 000 \text{ kWh} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Production Annuelle vs Pertes
Production Nette (80%)99 000 kWhPertes (20%)24 750 kWh
Réflexions

Une production de 99 000 kWh par an est significative. Cela montre comment une surface relativement modeste peut avoir un impact énergétique local important. C'est cette valeur qui sera utilisée pour les études de rentabilité économique du projet.

Points de vigilance

Attention à la cohérence des unités ! La puissance doit être en kWc (et non Wc) pour obtenir un résultat en kWh. C'est une source d'erreur très fréquente qui peut aboutir à des résultats 1000 fois trop grands ou trop petits.

Points à retenir

La formule de production est le cœur du dimensionnement photovoltaïque : Énergie (kWh) = Puissance (kWc) × Ensoleillement (h) × Rendement Système (PR). Maîtriser cette relation est essentiel.

Le saviez-vous ?

La quantité d'énergie que le soleil envoie sur la Terre en une seule heure est supérieure à la consommation énergétique mondiale totale pendant une année entière. Le défi est de la capter et de la convertir efficacement.

FAQ
Pourquoi le Performance Ratio n'est-il jamais de 100% ?

Parce que chaque composant d'un système physique a des pertes. Les panneaux chauffent au soleil et perdent en efficacité, les câbles ont une résistance électrique, l'onduleur qui convertit le courant continu en alternatif a son propre rendement, et la poussière ou la neige peuvent réduire la lumière Atteignant les cellules.

Cette production est-elle la même chaque année ?

Non, c'est une moyenne. L'ensoleillement varie d'une année sur l'autre. De plus, les panneaux photovoltaïques subissent une légère dégradation de leur performance chaque année (environ 0.5%). La production diminuera donc lentement au fil de la vie de la centrale.

Résultat Final
La production énergétique annuelle estimée est de 99 000 kWh.
A vous de jouer

Quelle serait la production si le Performance Ratio n'était que de 0.75 à cause de pertes plus importantes ?

Question 4 : Calculer le rendement d'un seul panneau dans les conditions STC.

Principe

Le rendement (ou efficacité) d'un panneau mesure sa capacité à convertir la puissance lumineuse qu'il reçoit en puissance électrique. C'est un ratio entre la sortie (électricité) et l'entrée (lumière).

Mini-Cours

Le rendement dépend de la technologie. Le silicium monocristallin (notre cas) offre les meilleurs rendements commerciaux (19-23%). Le polycristallin est légèrement moins efficace (17-19%) mais moins cher. Les technologies à couches minces ont des rendements plus faibles mais peuvent être souples ou transparentes.

Remarque Pédagogique

Cette question vous fait passer de la "performance" (Wc) à l'"efficacité" (%). C'est un concept fondamental en ingénierie : quelle part de la ressource disponible est réellement transformée en produit utile ? Un rendement élevé signifie qu'on produit plus d'électricité sur une même surface.

Normes

Les conditions STC, qui définissent la puissance lumineuse d'entrée de référence (1000 W/m²), sont spécifiées dans la norme IEC 61215. Sans cette puissance d'entrée normalisée, il serait impossible de calculer et de comparer les rendements de manière fiable.

Formule(s)
\[ \eta \text{ (\%) } = \frac{P_{\text{crête}}}{G_{\text{STC}} \times S_{\text{panneau}}} \times 100 \]
Hypothèses

Nous supposons que la puissance crête de 375 Wc est Atteinte précisément lorsque le panneau reçoit une irradiation de 1000 W/m² sur toute sa surface.

Donnée(s)

On utilise les données du panneau et le résultat de la Q2 :

  • Puissance crête unitaire (P_c) : 375 Wc
  • Surface d'un panneau (S_panneau) : 1.8375 m² (résultat Q2)
  • Irradiation STC (G_STC) : 1000 W/m²
Astuces

Les rendements des panneaux commerciaux grand public dépassent rarement 23%. Si vous obtenez un chiffre comme 40% ou 12%, il y a probablement une erreur dans votre calcul (souvent une erreur d'unité sur la puissance ou la surface).

Schéma (Avant les calculs)
Conversion d'énergie dans un panneau
Énergie Solaire Entrante1000 W/m²sur 1.8375 m²Énergie Électrique Sortante375 WRendement = ? %
Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la puissance solaire reçue par le panneau

\[ \begin{aligned} P_{\text{reçue}} &= G_{\text{STC}} \times S_{\text{panneau}} \\ &= 1000 \text{ W/m²} \times 1.8375 \text{ m²} \\ &= 1837.5 \text{ W} \end{aligned} \]

Étape 2 : Calcul du rendement

\[ \begin{aligned} \eta &= \frac{P_{\text{crête}}}{P_{\text{reçue}}} \times 100 \\ &= \frac{375 \text{ W}}{1837.5 \text{ W}} \times 100 \\ &\approx 20.41 \% \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Répartition de l'énergie solaire incidente
20.4%Électricité79.6%Pertes (chaleur, etc.)
Réflexions

Un rendement d'environ 20% est typique pour des panneaux en silicium monocristallin de bonne qualité aujourd'hui. Cela signifie qu'environ un cinquième de l'énergie solaire frappant le panneau est converti en électricité utilisable. Le reste est principalement perdu sous forme de chaleur.

Points de vigilance

Ne confondez pas le rendement du panneau (~20%) avec le Performance Ratio (~80%). Le premier est une caractéristique intrinsèque du panneau en laboratoire. Le second décrit la performance de l'ensemble du système (panneaux + onduleur + câbles...) dans des conditions réelles.

Points à retenir

Le rendement est un indicateur clé de la technologie d'un panneau. Il se calcule en divisant la puissance électrique de sortie par la puissance lumineuse d'entrée : Rendement = P_elec / P_lumière.

Le saviez-vous ?

La limite théorique de rendement pour une cellule solaire au silicium classique est la "limite de Shockley-Queisser", calculée à environ 33.7%. Les chercheurs en laboratoire dépassent cette limite avec des cellules "multi-jonctions" qui peuvent capter différentes longueurs d'onde de la lumière, Atteignant plus de 47% de rendement !

FAQ
Le rendement de 20.4% est-il constant ?

Non, il diminue lorsque la température du panneau augmente. C'est pourquoi la production est parfois meilleure lors d'une journée froide et ensoleillée que lors d'une journée caniculaire. Cette perte de performance due à la température est l'une des composantes principales du Performance Ratio.

Résultat Final
Le rendement du panneau solaire est d'environ 20.4%.
A vous de jouer

Quel serait le rendement si le panneau de même taille avait une puissance de 410 Wc ?

Question 5 : Combien de foyers cette centrale pourrait-elle alimenter ?

Principe

Pour donner un ordre de grandeur concret à la production d'énergie, il est utile de la comparer à une consommation de référence, comme celle d'un ménage. Cela permet de traduire une grande quantité de kWh en un chiffre plus parlant et de visualiser l'impact du projet.

Mini-Cours

Cette comparaison est une équivalence énergétique. Elle ne signifie pas que la centrale alimente directement ces foyers 24h/24. L'énergie solaire est intermittente (produite le jour). L'équivalence signifie que sur une base annuelle, l'énergie totale injectée dans le réseau par la centrale compense l'énergie totale soutirée du réseau par ces foyers.

Remarque Pédagogique

C'est une étape de communication et de vulgarisation essentielle pour un ingénieur. Un chiffre comme "99 000 kWh" est abstrait pour le grand public. Le traduire en "équivalent de 20 foyers" rend l'impact du projet immédiatement compréhensible.

Normes

Les chiffres de consommation moyenne des foyers sont publiés par des organismes nationaux de statistiques ou des gestionnaires de réseau (comme RTE ou Enedis en France). Utiliser une source fiable et reconnue est important pour la crédibilité du calcul.

Formule(s)
\[ \text{Nombre de foyers} = \frac{E_{\text{production annuelle totale}}}{\text{Consommation moyenne par foyer}} \]
Hypothèses

Nous supposons que la valeur de 4 800 kWh/an est une moyenne représentative pour la population concernée par le projet.

Donnée(s)

On utilise le résultat de la Q3 et la donnée de la question :

  • Production annuelle (E_prod) : 99 000 kWh (résultat Q3)
  • Consommation moyenne par foyer : 4 800 kWh/an
Astuces

Pour une estimation mentale rapide, on peut arrondir la consommation d'un foyer à 5 000 kWh. Ainsi, 100 000 kWh (proche de notre production) / 5 000 kWh/foyer = 20 foyers. Le calcul est rapide et le résultat très proche.

Schéma (Avant les calculs)
Comparaison Production / Consommation
99 000 kWhProduction÷4 800 kWhpar Foyer=?
Calcul(s)

On effectue une simple division.

\[ \begin{aligned} \text{Nombre de foyers} &= \frac{99 \, 000 \text{ kWh}}{4 \, 800 \text{ kWh/foyer}} \\ &\approx 20.63 \text{ foyers} \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Impact de la centrale
x 20≈Centrale Solaire
Réflexions

La centrale peut donc couvrir les besoins annuels en électricité (tous usages confondus) d'une vingtaine de foyers. C'est une information cruciale pour les planificateurs urbains et les développeurs de projets d'énergie renouvelable à l'échelle locale.

Points de vigilance

Soyez toujours précis sur la consommation de référence utilisée. La consommation "hors chauffage" est bien plus faible (environ 2700 kWh/an en France). Utiliser le mauvais chiffre peut changer radicalement la conclusion sur l'impact du projet.

Points à retenir

Pour contextualiser une production d'énergie, il faut la diviser par une consommation de référence. Cela transforme un chiffre technique en un indicateur d'impact social ou environnemental compréhensible par tous.

Le saviez-vous ?

En 2023, la production d'électricité d'origine solaire photovoltaïque en France a couvert environ 4.7% de la consommation totale d'électricité du pays. La part des énergies renouvelables dans leur ensemble Atteignait près de 30%.

FAQ
Est-ce que cela signifie que ces 20 foyers n'auront plus de coupures de courant la nuit ?

Non. Ces foyers restent connectés au réseau électrique national. La nuit, ou par temps très couvert, ils consommeront de l'électricité du réseau. Le jour, la centrale produira de l'électricité pour l'ensemble du réseau. Le bilan est annuel : sur un an, la centrale produit autant que ce que 20 foyers consomment.

Résultat Final
La centrale solaire pourrait alimenter l'équivalent de 20 à 21 foyers.
A vous de jouer

Combien de foyers pourraient être alimentés si la production annuelle était de 120 000 kWh ?

Outil Interactif : Simulateur de Production Solaire

Utilisez cet outil pour voir comment la production d'énergie change en fonction du nombre de panneaux et de l'efficacité globale du système (Performance Ratio). Observez l'impact direct de vos choix sur le résultat final.

Paramètres d'Entrée
200 panneaux
0.80
Résultats Clés
Puissance Crête Totale (kWc) -
Production Annuelle Estimée (kWh) -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Que mesure l'unité "watt-crête" (Wc) ?

2. Le rendement d'un panneau PV exprime :

3. Si on double le nombre de panneaux (en gardant le même PR), la production annuelle va :

4. Quel facteur a le plus d'influence sur les "heures d'ensoleillement équivalentes" ?

5. Pour augmenter la production d'une centrale existante, on peut :

Glossaire

Gisement Solaire
La quantité d'énergie provenant du soleil (irradiation) disponible en un lieu donné sur une période (généralement une année). C'est la ressource brute pour une installation solaire.
Puissance Crête (Wc ou kWc)
La puissance électrique maximale qu'un panneau photovoltaïque peut produire dans des Conditions de Test Standard (STC), permettant de comparer les performances des différents panneaux.
Performance Ratio (PR)
Le ratio de performance (sans unité ou en %) est un indicateur clé de la qualité d'une installation. Il compare l'énergie réellement produite à l'énergie théorique que le système aurait dû produire, et quantifie ainsi l'ensemble des pertes (température, câblage, onduleur, etc.).
Heures d'Ensoleillement Équivalentes
Une unité pratique qui représente le nombre d'heures par an où l'ensoleillement serait à son maximum (1000 W/m²) pour égaler l'irradiation annuelle totale reçue par les panneaux.
Exercice : Évaluation du Potentiel de Production Solaire

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