mercredi 29 avril 2009

Panneaux Solaires Photovoltaïques.

Objectif:

Notre but est d’installer des panneaux solaires au lycée pour réduire sa facture d’électricité exorbitante. Pour cela, on monte un dossier qui sera présenté au conseil régional pour obtenir les fonds nécessaire ainsi que le feu vert pour l’installation.

Plan:

I/ Une énergie renouvelable : Le Solaire
II/ Le lycée et sa consommation d’énergie
III/ Réalisation du projet


I/ Une énergie renouvelable : Le Solaire

Qualifier une énergie dite renouvelable signifie à dire qu’elle se renouvelle ou régénère naturellement à l'échelle d'une vie humaine. Elles sont généralement naturelles et réguliers et sont provoqués par les astres, comme le Terre ou le soleil.

Il existe 2 façons d’utiliser l’énergie solaire afin de créer de l’électricité :
L’énergie solaire thermique
L’énergie solaire Photovoltaïques.

L’énergie solaire Thermique consiste à concentrer les rayons du soleil, via des miroirs, orientés vers une tour appelé collecteur de Chaleur. Dans cette tour, on y fait chauffer de l’eau et le fait de chauffer cette eau, fait monter la pression. On fait alors circuler l’eau dans un circuit qui entraînera un turbo-alternateur, produisant ainsi de l’électricité.

L’énergie solaire photovoltaïque consiste à capter les rayons du soleil grâce à des panneaux solaires photovoltaïques, constitués de cellules photovoltaïques, qui sont eux-mêmes de 2 couches de silicium :
-Une couche de silicium supérieur appelé « N »
-Une couche de silicium inférieur appelé « P »

Ces deux couches sont quasi identiques, à la seule différence près que la couche de silicium « N » est plus chargée en électrons que la couche « P ». Elles sont en contact.
Ces deux couches de silicium vont capter les photons, émanées par la lumière du soleil, qui vont ensuite déplacer les électrons des couches de silicium, de la couche « N » vers la « P ».
Un courant électrique va se produire, du à la circulation d’électrons, provenant des couches de silicium superposés.

Seul problème : Ces centrales ne fonctionnent que de jour.


II/ Le lycée et sa consommation d’énergie

D’après le « Feuillet de gestion » 2007 du lycée (doc. 1) récupéré au pôle administratif du lycée, nous pouvons constater que le lycée consomme énormément d’énergie mais de manière inégale.
On voit sur le « Feuillet de gestion », que le lycée consomme environ 40 000 KWH (kilowatt) sur l’année* sauf à deux exceptions :
- Les mois d’été, donc Juillet/Août, la consommation électrique du lycée est d’environ 20 000 KWH.
- Les mois d’hiver, sur le « Feuillet de Gestion » 2007 ce sont Janvier et anormalement mars, la consommation s’élève à plus de 50 000 KWH

* La moyenne a été calculée de la manière suivante : consommation totale en KWH / nombre de mois donc : 48 0000/12= 40 000 KWH en moyenne.

On est donc venu à la conclusion que le lycée consommait plus en hiver car contrairement en été, il doit être chauffé et qu’en été les lumières ne fonctionnent pas toujours grâce à une meilleure luminosité.


Une autre interrogation se pose car en étudiant de près la facture, on peut s’apercevoir que le lycée en heure creuse (=HC, et équivaut à la nuit) consomme environ 10 000 KWH, ce qui est normal en raison du chauffage. Mais qu’en on voit 6 500 KWH en plein été alors que le chauffage est arrêté, cela nous interpelle !
Après être retourné chez le gestionnaire, nous apprenons que le lycée dispose de logement de fonction, voila pourquoi le lycée consomme pas mal d’énergie même en été.


En résumé, le lycée à une consommation d’énergie relativement élevée sur tout le long de l’année mais surtout en hiver, ou le chauffage est en marche. Il ne faut pas oublier les logements de fonctions du lycée qui consomment, autre cause de sa consommation élevée.

Pour obtenir l'image en plus grand, cliquer sur ce Lien.



III/ Réalisation du projet

En se renseignant, on découvre que les panneaux solaires sont extrêmement chers car pour couvrir les besoins du lycée, il en faut beaucoup. Voila pourquoi on se résigne donc à en installer un nombre suffisant pour réduire la facture d’électricité d’environ 20%, ce qui sera énorme sachant que la facture du lycée s’élève à plus de 40 000 euros ! On pourrait faire économiser plus de 8 000 euros au lycée.
Pour revenir aux prix de ceux-ci, leur prix dépendent de leur puissance en Watt et de leur rendement net en énergie selon les types de panneaux solaires (Monocristallin ou photovoltaïque).

Avant de commencer le cœur de notre projet, on commence par le problème du stockage d’énergie ou plutôt de la revente de l’énergie à EDF. Après avoir contacté EDF, nous savons que notre énergie produite que l’on revend à EDF, nous rapporte de l’argent, et cette énergie est revendu sur le marché comme l’énergie d’EDF, mais vus que cette énergie est propre, EDF accorde un bonus donc le lycée payera un peu moins cher son énergie.

La région des Yvelines n’étant pas en plein soleil toute l’année, il faut trouver l’endroit dans le lycée où la luminosité est la plus élevé mais aussi un endroit protéger des élèves, car les panneaux solaires étant très fragile, il faut les mettre hors de portée des élèves. On doit faire ceci aussi car la moindre rayure pourrait grandement endommagé le panneau solaire.
On pense donc à les mettre soit sur le toit du lycée soit dans un coin reculé mais sans arbres. Nous demandons donc un luxmètre pour déterminer si la luminosité est meilleure sur le toit ou au sol. Résultat à venir !

Maintenant, il faut, grâce à des calculs et à des tableaux comparatifs qu’on détermine, quel type de panneaux on prend, quelle surface il nous faudrait pour couvrir 20% des dépenses du lycée mais surtout si le coût n’est pas trop élevé et en combien de temps les panneaux seront remboursés pour que le lycée commence ses bénéfices !

Tous cela est primordial pour convaincre la région de nous prêter les fonds pour ce projet.

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