Le rendement photovoltaïque est plus faible sous un ciel nuageux que sous la lumière directe du soleil. Cependant, les cellules solaires des modules solaires génèrent de l’énergie solaire même lorsqu’il y a moins de soleil. Ce guide explique l’influence des nuages et des ombres sur le photovoltaïque.
Commençons par le commencement
Système photovoltaïque dans des conditions nuageuses
Un système photovoltaïque fonctionne également par temps nuageux. Par temps couvert, il atteint 10 à 25 % du rendement par temps ensoleillé.
Photovoltaïque sans soleil
Le photovoltaïque ne fonctionne pas sans le soleil. Par conséquent, aucune électricité n’est produite la nuit. Le clair de lune ne suffit pas pour cela.
Système solaire à l'ombre
Le solaire fonctionne également à l'ombre. Le rendement sera alors jusqu’à 90 % inférieur à la normale. Évitez donc l’ombrage permanent.
Lumière diffuse
Le photovoltaïque ne nécessite pas de lumière directe du soleil pour fonctionner. Il peut également absorber la lumière diffuse.
Les systèmes solaires fonctionnent également sans lumière directe du soleil et à l'ombre. Cependant, le rendement solaire chute alors à environ 10 à 25 % de sa production normale. Pour la production d’énergie solaire, la quantité de lumière disponible compte et celle-ci est disponible même sans soleil.
Contrairement à la croyance populaire, un système solaire ne produit pas nécessairement plus d’énergie solaire par temps chaud et avec beaucoup de soleil. Ensuite, les modules solaires surchauffent et leurs performances peut jusqu'à 25% couler. C'est pourquoi les données techniques des modules solaires indiquent que 25°C est la température optimale pour la production d'électricité.
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Lors des journées sombres avec un ciel couvert et sans soleil, le rayonnement global est d'environ 200 W par mètre carré. Cela donne un rendement de 0,15 à 0,30 kW par kWc. Un système solaire d'une capacité de 5 kWc génère dans de telles conditions environ 1000 watts.
Le rayonnement global est la partie de l’énergie solaire qui atteint réellement la surface de la Terre. Il s'agit d'un rayonnement direct et d'un rayonnement diffus.
La différence :
Lors des journées ensoleillées, le rayonnement diffus est à propos de 25%. Lorsque le ciel est couvert, le rayonnement diffus augmente à environ 92% et le système photovoltaïque produit moins d’électricité.
| Puissance nominale du système PV | Rendement sans nuages | Rendement sous couverture nuageuse moyenne | Rendement en cas de forte couverture nuageuse |
| 6 kWc | 6 000 kWh | 3 600 kWh | 1 200 kWh |
| 7 kWc | 7 000 kWh | 4 200 kWh | 1 400 kWh |
| 8 kWc | 8 000 kWh | 4 800 kWh | 1 600 kWh |
| 9 kWc | 9 000 kWh | 5 400 kWh | 1 800 kWh |
| 10 kWc | 10 000 kWh | 6 000 kWh | 2 000 kWh |
| 11 kWc | 11 000 kWh | 6 600 kWh | 2 200 kWh |
Si l'installation photovoltaïque est partiellement ombragée, les diodes de dérivation des modules solaires désactivent cette partie et redirigent le courant. Les diodes de dérivation divisent le module en trois parties et protègent le module. Cependant, les diodes de dérivation ont une durée de vie limitée et tombent en panne sous une charge constante, provoquant des dommages importants.
| Ombrage du système PV | énergie photovoltaïque |
| 5 modules PV sans ombrage | 100% |
| Ombrage partiel, 1 module | 80% |
| Ombrage partiel, 2 modules | 60% |
| Ombrage partiel, 3 modules | 40% |
| Ombrage partiel, 4 modules | 20% |
| Ombrage complet | 0% |
Pour plus de sécurité ou en cas d'ombrage partiel permanent, des optimiseurs PV ou des micro-onduleurs sont recommandés.
Un système photovoltaïque fonctionne même par temps nuageux, malgré un rayonnement solaire moindre. Dans des conditions météorologiques idéales, le rayonnement solaire en Allemagne se situe entre 800 et 1 200 W/m². En cas de faible couverture nuageuse, le rayonnement solaire chute à 400 et 800 W/m². En cas de forte couverture nuageuse, le rayonnement global n'est que de 200 W/m².
Un système photovoltaïque continue de générer un Rendement de 10 à 25 %parce que le rayonnement global est constitué de rayonnements directs et diffus. Le rayonnement direct fait référence aux rayons du soleil qui frappent directement le sol. Le rayonnement diffus fait référence aux rayons du soleil qui sont réfractés sur le sol.
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Le photovoltaïque ne fonctionne pas sans le soleil. Par conséquent, aucune énergie n’est produite la nuit. C’est parce qu’il n’y a pas de lumière solaire absorbable disponible. Le clair de lune ne suffit pas à activer les modules solaires. Ils deviennent alors inactifs et ne produisent plus d’électricité pendant la nuit.
Mais le photovoltaïque fonctionne également sans production d'électricité si le système PV est équipé d'un Stockage d'énergie est équipé. Le système de stockage d’énergie stocke l’excédent d’énergie solaire pendant la journée au lieu de l’injecter dans le réseau électrique public. L’énergie solaire stockée est utilisée lorsqu’il n’y a pas de soleil.
Seulement 30 à 35 pour cent du rendement annuel moyen d’une installation photovoltaïque est atteint en hiver. La raison en est la émission de rayonnement plus faible le soleil et la proportion moyenne plus élevée de lumière diffuse due à la couverture nuageuse. Lors d’une journée d’été, jusqu’à 20 fois plus d’énergie solaire peut atteindre la Terre que lors d’une journée nuageuse d’hiver.
| rayonnement solaire | Pas de nuages | Couverture nuageuse légère à modérée | Nuageux / brumeux |
| Été | 600 à 1000 W/m² | 300 à 600 W/m² | 100 à 300 W/m² |
| hiver | 300 à 500 W/m² | 150 à 300 W/m² | 50 à 150 W/m² |
Des systèmes photovoltaïques également produits sans soleil et à l'ombre Énergie. Les cellules solaires absorbent les photons contenus dans le rayonnement diffus et produisent de l’énergie solaire à partir d’eux. Cependant, les performances du système photovoltaïque à l’ombre sont jusqu’à 90 % inférieures à celles obtenues en plein soleil.
Mais même avec un ombrage partiel, de bons rendements peuvent être obtenus. Les optimiseurs PV et les onduleurs de modules peuvent augmenter considérablement les performances de votre système solaire dans de telles conditions.
Afin d'obtenir la plus grande efficacité possible des modules solaires, des analyses, des simulations et des prévisions appropriées doivent être effectuées lors de la phase de planification d'un système PV. Faites donc confiance à des installateurs solaires expérimentés et certifiés.
