Techniques de l'Énergie Photovoltaïque 02- Études de Cas

Taux d'autoconsommation

(Énergie autoconsommée / Énergie produite) × 100

Guide AMEE - Autoproduction

- Villa individuelle : 30-50%

- Appartement : 40-60%

- Résidence avec piscine : 60-80%

Taux d'autoproduction

(Énergie autoconsommée / Consommation totale) × 100

Arrêté n°2.17.775 (Loi 58-15)

- Sans optimisation : 25-35%

- Avec optimisation : 40-55%

- Avec domotique : 50-70%

Dimensionnement optimal

Puissance PV = 0,7 à 1,2 × Puissance souscrite

Code de réseau ONEE

- Puissance souscrite 6 kW : 4-6 kWc

- Puissance souscrite 12 kW : 8-12 kWc

Injection réseau

Surplus = Production - Consommation instantanée

Contrat d'achat ONEE

- Prix de rachat : 0,60-0,80 MAD/kWh

- Évolution tarifaire : -3%/an sur 20 ans

Janvier

420

680

320

100

360

Février

485

650

365

120

285

Mars

620

620

450

170

170

Avril

740

580

380

360

200

Mai

820

550

350

470

200

Juin

850

650

400

450

250

Juillet

900

750

450

450

300

Août

860

780

480

380

300

Septembre

750

650

420

330

230

Octobre

650

600

400

250

200

Novembre

480

620

360

120

260

Décembre

380

720

300

80

420

Total annuel

7 955

7 650

4 675

3 280

3 175

Capacité batterie

Capacité (kWh) = Consommation nocturne × Autonomie souhaitée

NM EN 61427 (Batteries pour systèmes PV)

- Résidentiel standard : 5-10 kWh

- Villa avec piscine : 10-20 kWh

- Site isolé : 15-30 kWh

Profondeur de décharge

DOD = (Capacité utilisée / Capacité nominale) × 100

Guide technique IRESEN

- Lithium-ion : 80-90%

- Plomb-acide : 50-60%

- LiFePO4 : 95-100%

Rendement cycle

η = √(η charge × η décharge)

NM CEI 61960 (Batteries Li-ion)

- Lithium-ion : 92-95%

- Plomb-acide : 80-85%

- Système complet : 85-90%

Dimensionnement hybride

Ratio batterie/PV = 0,5-1,5 kWh/kWc

Retour d'expérience MASEN

- Optimum économique : 1 kWh/kWc

- Autonomie élevée : 1,5-2 kWh/kWc

Taux d'autoconsommation

45%

78%

+33 points

Taux d'autoproduction

55%

85%

+30 points

Injection réseau

4 200 kWh/an

1 800 kWh/an

-57%

Soutirage réseau

3 600 kWh/an

1 200 kWh/an

-67%

Économie annuelle

9 500 MAD

13 200 MAD

+39%

Autonomie système

Autonomie (jours) = Capacité batterie / Consommation journalière

Guide ONEE sites isolés

- Habitation permanente : 3-5 jours

- Résidence secondaire : 7-10 jours

- Usage professionnel : 2-3 jours

Coefficient de sécurité

Facteur = 1,2-1,5 selon criticit

Norme installation rurale

- Éclairage seul : 1,2

- Usage mixte : 1,3

- Équipements critiques : 1,5

Générateur de secours

Puissance = 1,2-1,5 × Puissance max appelée

Code rural marocain

- Diesel : 5-15 Kw

- Essence : 2-8 kW

- Fonctionnement : 50-100h/an

Éclairage LED

150

5

0,75

22,5

Réfrigérateur

120

24

2,88

86,4

Télévision

80

4

0,32

9,6

Pompe à eau

750

2

1,50

45,0

Ventilateurs

200

8

1,60

48,0

Divers

100

3

0,30

9,0

Total

1 400

-

7,35

220,5

Charge admissible toiture

Charge PV (kg/m²) = Poids modules + supports + neige/vent

DTU 43.5 adapté Maroc

- Toiture béton : 150-200 kg/m²

- Charpente métallique : 50-80 kg/m²

- Modules + supports : 25-35 kg/m²

Coefficient d'occupation

Surface utile / Surface totale toiture

Guide AMEE bâtiments tertiaires

- Centre commercial : 0,6-0,7

- Entrepôt industriel : 0,8-0,9

- Bureau : 0,5-0,6

Puissance spécifique

Puissance installée / Surface bâtiment

Retour d'expérience ONEE

- Hypermarché : 60-80 Wc/m²

- Usine : 40-60 Wc/m²

- Hôtel : 30-50 Wc/m²

Surface toiture

5 000 m²

Surface totale disponible

Surface utile PV

3 200 m²

5 000 × 0,64 (coeff. occupation)

Puissance installée

640 kWc

3 200 m² ÷ 5 m²/kWc

Production annuelle

1 152 MWh

640 kWc × 1 800 kWh/kWc/an

Consommation centre

2 500 MWh/an

Profil commercial type

Taux d'autoproduction

46%

1 152 ÷ 2 500

Économie annuelle

1 305 600 MAD

1 152 MWh × 1 133 MAD/MWh

Dimension place parking

2,5 m × 5,0 m = 12,5 m² par place

Règlement d'urbanisme

- Place standard : 12,5 m²

- Ombrière standard : 24 m² (2 places)

Hauteur ombrière

Hauteur libre = 2,2-2,5 m

Code de construction

- Voitures : 2,2 m

- Utilitaires : 2,5 m

- Poteaux : 3,0-3,5 m

Structure et fondations

Charge au vent = 1,2-1,5 kN/m²

NM EN 1991-1-4 (Eurocode 1)

- Fondation béton : 2-3 m³/ombrière

- Structure acier : 40-60 kg/m²

Puissance par place

1,5-2,5 kWc par place de parking

Retour d'expérience

- Parking standard : 2 kWc/place

- Parking premium : 3 kWc/place

Places couvertes

200

100 ombrières × 2 places

-

-

Surface PV

2 400 m²

200 places × 12 m²/place

-

-

Puissance installée

400 kWc

200 places × 2 kWc/place

11 000 MAD/kWc

4 400 000 MAD

Structure ombrières

100 unités

Acier galvanisé + fondations

25 000 MAD/unité

2 500 000 MAD

Production annuelle

720 MWh

400 kWc × 1 800 kWh/kWc/an

-

-

Recettes annuelles

1 008 000 MAD

720 MWh × 1 400 MAD/MWh

-

-

Retour investissement

6,8 ans

6 900 000 MAD ÷ 1 008 000 MAD/an

-

-

Facteur de correction orientation

Fcor = cos(azimut façade - 180°)

Guide AMEE orientation

- Façade Sud : 1,0

- Façade Sud-Est/Sud-Ouest : 0,9

- Façade Est/Ouest : 0,75

Facteur inclinaison verticale

Finc = 0,85-0,9 (façade 90°)

Logiciels PVsyst/PVGis

- Façade verticale : 0,87

- Façade inclinée 60° : 0,95

- Façade inclinée 45° : 0,99

Performance BIPV

Rendement = Rendement module × 0,85-0,9

NM EN 50583 (BIPV)

- Modules standards : 15-20%

- Modules BIPV : 13-17%

- Rendement système : 12-15%

Espacement entre rangées

D = L × sin(α) / tan(h)

Guide MASEN centrales PV

- Latitude 32°N : 3,5-4,0 × hauteur

- Éviter ombrage 9h-15h (21 déc)

Densité d'installation

Puissance / Hectare

Projets Noor Ouarzazate

- Technologie fixe : 0,4-0,6 MWc/ha

- Avec trackers : 0,3-0,4 MWc/ha

Perte inter-rangées

Facteur ombrage = 2-4%

Simulation PVsyst

- Espacement optimal : 3%

- Espacement réduit : 5-7%

Surface terrain

120 hectares

50 MWc ÷ 0,42 MWc/ha

Nombre de modules

125 000

50 MWc ÷ 400 Wc/module

Nombre de rangées

625

125 000 modules ÷ 200 modules/rangée

Production annuelle

112 GWh

50 MWc × 2 240 kWh/kWc/an

Performance Ratio

82%

Incluant toutes les pertes

Revenus annuels

112 000 000 MAD

112 GWh × 1 000 MAD/MWh

Gain production

Gain = 15-25% vs fixe

Projets MASEN

- 1 axe horizontal : +18-22%

- 2 axes : +25-30%

- Optimum économique : 1 axe

Surcoût investissement

Surcoût = 0,8-1,2 MAD/Wc

Retour d'expérience

- Tracker 1 axe : +15-20%

- Tracker 2 axes : +35-45%

Maintenance additionnelle

Coût = 2-4 MAD/kWc/an

Guide O&M MASEN

- Tracker 1 axe : +0,3%/an

- Fiabilité : 98-99%

Inspection visuelle

Mensuelle

Guide O&M AMEE

2-3

Nettoyage modules

Selon encrassement

Zone climatique

8-15

Maintenance préventive

Semestrielle

NM CEI 62446

5-8

Remplacement onduleurs

10-15 ans

Garantie constructeur

12-18

Monitoring système

Continu

Système SCADA

3-5

Total maintenance

-

-

30-49

Janvier

Nettoyage + Inspection

35 000

Février

Inspection seule

15 000

Mars

Nettoyage + Maintenance préventive

55 000

Avril

Inspection + Nettoyage

35 000

Mai

Nettoyage renforcé (saison sèche)

45 000

Juin

Inspection + Maintenance électrique

40 000

Juillet

Nettoyage + Inspection thermique

45 000

Août

Nettoyage renforcé

45 000

Septembre

Maintenance préventive complète

65 000

Octobre

Nettoyage + Inspection

35 000

Novembre

Inspection seule

15 000

Décembre

Bilan annuel + Maintenance

60 000

Total annuel

-

490 000