Etude par simulation de l’influence du vieillissement et des conditions climatiques sur la production électrique d’un modèle PV

Abstract

Ce projet examine l’impact de la dégradation dans le temps des panneaux solaires photovoltaïques sur leurs performances. Dans une première phase nous avons mené une analyse comparative des performances mesurées d’un panneau neuf à 36 cellules branchées en série/parallèle étudié avec celles d’un autre panneau identique ayant été exposé sur une durée de 30 mois. Cette comparaison a permis de déduire d’une part un taux moyen de dégradation annuelle de 0.59% et d’autre part que la dégradation dépend de la charge résistive appliquée au panneau. Cette dépendance étant non-linéaire. Dans une seconde phase, notre étude repose sur une caractérisation expérimentale du panneau neuf suivi d’une simulation numérique de ces caractéristiques (I-V) et (P-V) à l’aide d’un modèle à une seule diode. La résolution numérique du modèle s’est effectuée sous l’environnement du logiciel Matlab à l’aide de la méthode de Newton-Raphson. L’algorithme de Vilalva est exploité pour déterminer les résistances série et parallèle du modèle. Les résultats de validation du modèle indiquent une bonne prédiction dans la zone de courant, mais des écarts restent remarquables dans la zone de tension. Le modèle nous a ensuite permis dans une troisième phase de déterminer l’évolution des caractéristiques (I-V) et (P-V) sur une durée de 25 ans avec un pas de 5 ans. Les résultats obtenus confirment qualitativement ceux obtenus lors de la première phase. Ce travail a mis en évidence l'importance capitale de la vitesse de dégradation qui est fonction de la charge résistive appliquée au panneau. Donc le vieillissement y dépend. Cela conduit à conclure que l’évaluation précise à long terme des performances des panneaux solaires doit inclure le niveau de la charge résistive à laquelle il fonctionnait. Par conséquent, un nouveau type de modèle de vieillissement peut être élaboré. Cela constituera l’étape prochaine de ce travail.