Obtenez un aperçu d'un sujet et apprenez les principes fondamentaux.
4.7
477 avis
niveau Intermédiaire
Expérience recommandée
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Niveau intermédiaire
Avoir suivi le cours de base sur l'énergie solaire et posséder des compétences de base en matière de feuilles de calcul serait utile, car certains ensembles de données se trouvent dans des fichiers texte séparés par des virgules.
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La conception d'un système d'énergie solaire s'appuie sur l'introduction aux systèmes photovoltaïques du cours de base sur l'énergie solaire, qui comprenait les composants et les fonctions de base du système, ainsi qu'un dimensionnement de base du système à l'aide d'hypothèses simplificatrices. À ce stade, vous devriez avoir une compréhension de base de la puissance électrique et de l'énergie, être en mesure de calculer les besoins énergétiques d'un site ainsi que le potentiel de production d'énergie d'un système photovoltaïque sur un site donné dans des conditions optimales. Une grande partie de ce cours sera consacrée à l'intégration des conditions au sol dans les considérations relatives à la production d'énergie et à la manière de prendre en compte ces conditions dans la conception du système et la sélection de l'équipement. À la fin de ce cours, vous devriez être en mesure d'intégrer les pertes d'irradiation dues à des configurations de réseaux dont le positionnement et/ou l'ombrage ne sont pas optimaux, et de prendre en compte les variations de rendement des modules dues aux variations de température dans la conception de votre système.
Bienvenue dans le premier module de la conception d'un système d'énergie solaire. Dans ce module, vous allez revisiter la ressource solaire de manière un peu plus approfondie que dans le cours sur les bases de l'énergie solaire. Il s'agira d'examiner de plus près certaines des propriétés de la lumière solaire et ce qu'il advient de cette lumière lorsqu'elle voyage depuis le Soleil jusqu'à ce qu'elle atteigne la surface de la Terre.
Inclus
8 vidéos1 lecture4 devoirs
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8 vidéos•Total 50 minutes
Bienvenue du Dr. Neal Abrams•4 minutes
Le soleil et le spectre solaire•7 minutes
La relation Soleil-Terre•7 minutes
Le soleil et l'atmosphère•12 minutes
Irradiation solaire•4 minutes
Déterminer l'insolation solaire•6 minutes
Utilisation des données d'insolation•5 minutes
De l'ensoleillement à l'énergie photovoltaïque•4 minutes
1 lecture•Total 20 minutes
Obtenir des données sur l'insolation auprès du NREL•20 minutes
4 devoirs•Total 106 minutes
L'énergie solaire, de la source au panneau•30 minutes
L'énergie solaire•16 minutes
Interactions soleil-atmosphère•30 minutes
Variation de l'insolation•30 minutes
Circuits de modules et de réseaux photovoltaïques
Module 2•2 heures à terminer
Détails du module
Nous allons maintenant examiner de plus près les circuits et les caractéristiques électriques des modules et des panneaux. Dans les Notions de base sur l'énergie solaire, vous avez utilisé les fiches techniques des modules pour calculer la puissance à l'aide de la tension et du courant. Dans ce module, vous utiliserez à nouveau les spécifications des modules et vous verrez comment les différentes valeurs de tension et de courant incluses sont importantes pour déterminer le fonctionnement du module dans différentes conditions. Enfin, nous étudierons la conception des circuits internes des modules et des circuits des réseaux de modules.
Inclus
5 vidéos1 lecture3 devoirs
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5 vidéos•Total 29 minutes
Électricité et circuits•6 minutes
Le circuit PV•3 minutes
Mesure de la puissance dans un circuit photovoltaïque•8 minutes
Interactions photovoltaïques et électriques - Efficacité de la cellule au réseau•6 minutes
Caractéristiques électriques des panneaux photovoltaïques - Variations de la productivité•7 minutes
1 lecture•Total 10 minutes
Diodes de dérivation et diodes de blocage•10 minutes
3 devoirs•Total 96 minutes
Caractéristiques électriques d'un module photovoltaïque et d'un réseau•36 minutes
Notions de base sur les circuits•30 minutes
Modules photovoltaïques et circuits de réseaux•30 minutes
Dimensionnement et rendement du système photovoltaïque dans différentes conditions
Module 3•4 heures à terminer
Détails du module
Dans les Notions de base sur l'énergie solaire, vous avez calculé la taille et la puissance des systèmes photovoltaïques en fonction de l'ensoleillement disponible. Ces valeurs d'ensoleillement ont toujours été basées sur l'hypothèse d'un réseau installé dans des conditions optimales. Les conditions sur le terrain peuvent souvent entraîner des variations par rapport à la conception optimale pour capturer toute l'insolation disponible, comme l'angle d'un toit et la direction vers laquelle il est orienté, ou des arbres à proximité qui projettent de l'ombre sur une partie d'un réseau. Dans ce module, vous apprendrez à prendre en compte les différentes sources de pertes d'ensoleillement, car la productivité globale d'un système peut changer en fonction du positionnement du champ solaire, des variations de température et de l'ombrage sur certaines parties du champ solaire. Ces variations de productivité doivent être prises en compte dès le début de la phase de planification d'un système photovoltaïque.
Inclus
7 vidéos2 lectures6 devoirs
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7 vidéos•Total 38 minutes
Dimensionnement et rendement des systèmes photovoltaïques•5 minutes
Orientation et inclinaison•6 minutes
Sortie dépendante de la température•8 minutes
Rendement dépendant de la température en pourcentage•4 minutes
Mesurer l'ombrage sur un site•7 minutes
Analyse de l'ombrage et calcul de l'insolation•6 minutes
Réduction de la production photovoltaïque due à l'ombrage•2 minutes
2 lectures•Total 25 minutes
Recherche des données de température critique•5 minutes
Outils de mesure de l'ombrage•20 minutes
6 devoirs•Total 190 minutes
Dimensionnement et rendement du système photovoltaïque dans différentes conditions•40 minutes
Conditions des modules et des tableaux•30 minutes
PV Watts Pratique•30 minutes
Sortie dépendante de la température•30 minutes
Pratique de l'ombrage•30 minutes
Calculs d'ombrage à l'aide des Watts PV•30 minutes
Conception d'un système photovoltaïque raccordé au réseau dans des conditions réelles
Module 4•3 heures à terminer
Détails du module
Dans le dernier module du cours, vous travaillerez sur la sélection de l'équipement et le dimensionnement du système. Les modules précédents sur l'emplacement du réseau, la variabilité de l'irradiation, les effets de la température, les pertes dues à l'ombrage et la conception des circuits entreront tous en ligne de compte lors de la conception d'un système. En outre, vous étudierez l'étude du site, où ces éléments d'information sont recueillis, et la délivrance des permis, où ils sont enregistrés et communiqués avec la conception recommandée du système.
Inclus
5 vidéos2 lectures4 devoirs
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5 vidéos•Total 27 minutes
Module 4 Introduction•0 minutes
Enquête sur les sites résidentiels•6 minutes
Dimensionnement du réseau et sélection des modules•7 minutes
Dimensionnement et sélection de l'onduleur•7 minutes
Dimensionnement du string pour l'onduleur•6 minutes
2 lectures•Total 70 minutes
Listes de contrôle des sites et permis solaires unifiés•60 minutes
La conception d'un système photovoltaïque : un tout cohérent•10 minutes
4 devoirs•Total 110 minutes
Conception d'un réseau électrique Quiz•30 minutes
La mise en place de l'ensemble•20 minutes
Enquêtes et permis d'exploitation•30 minutes
Quiz sur la sélection des modules et des onduleurs•30 minutes
Cours de synthèse
Module 5•4 heures à terminer
Détails du module
Le projet principal de ce cours consistera à mettre en pratique une grande partie de ce que vous avez appris dans ce cours. Vous devrez concevoir un système photovoltaïque en utilisant des composants disponibles dans le commerce et calculer sa production dans des conditions spécifiques au site. Vous devrez tenir compte du rayonnement solaire disponible et des pertes dues au positionnement du réseau ainsi qu'à l'ombrage. Vous devrez également concevoir une configuration optimale pour connecter les modules photovoltaïques à un onduleur. Enfin, vous évaluerez la conception d'un système photovoltaïque en termes de précision et de sécurité.
Inclus
1 évaluation par les pairs
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1 évaluation par les pairs•Total 240 minutes
Projet Capstone•240 minutes
Instructeur
Évaluations de l’enseignant
Évaluations de l’enseignant
Nous avons demandé à tous les étudiants de fournir des commentaires sur nos enseignants au sujet de la qualité de leur pédagogie.
L'université d'État de New York, avec ses 64 établissements, est le plus grand système d'enseignement supérieur des États-Unis. Elle forme près de 468 000 étudiants dans plus de 7 500 programmes diplômants et certifiants, sur le campus et en ligne, et compte près de 3 millions d'anciens étudiants dans le monde entier.
Pour quelles raisons les étudiants sur Coursera nous choisissent-ils pour leur carrière ?
Felipe M.
Étudiant(e) depuis 2018
’Pouvoir suivre des cours à mon rythme à été une expérience extraordinaire. Je peux apprendre chaque fois que mon emploi du temps me le permet et en fonction de mon humeur.’
Jennifer J.
Étudiant(e) depuis 2020
’J'ai directement appliqué les concepts et les compétences que j'ai appris de mes cours à un nouveau projet passionnant au travail.’
Larry W.
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’Lorsque j'ai besoin de cours sur des sujets que mon université ne propose pas, Coursera est l'un des meilleurs endroits où se rendre.’
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’Apprendre, ce n'est pas seulement s'améliorer dans son travail : c'est bien plus que cela. Coursera me permet d'apprendre sans limites.’
Avis des étudiants
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Y
YS
5·
Révisé le 3 oct. 2023
The course is great. It gives a great understanding about the solar energy and its installation process. I recommended it to all those who are interested in Renewable Energy.
Z
ZA
5·
Révisé le 9 sept. 2020
Teacher is very elaborative and explained each concept so nicely. Thankfully now i can design solar systems for net metering. Thanks Professor Neal Abrams and Coursera
A
A
4·
Révisé le 10 nov. 2022
over all a very good course for solar design and PV array sizing .. Need a little more time for the Equipment sizing and selction section and also the state wise permits and NOC.
Qu'est-ce que j'apprendrai réellement dans ce cours de conception de systèmes d'énergie solaire ?
Vous apprendrez à concevoir un système photovoltaïque en utilisant les conditions du site plutôt que des hypothèses idéales. Vous commencerez par étudier les ressources solaires et le comportement des modules, puis vous estimerez les pertes de rendement dues à l'orientation, à l'ombrage et à la température, avant de passer à la sélection des équipements pour un système raccordé au réseau. À la fin, vous travaillerez sur la conception d'un système photovoltaïque monté sur le toit et estimerez la quantité d'énergie qu'il devrait produire.
Dois-je d'abord suivre les cours de base sur l'énergie solaire ?
Pas nécessairement, mais vous devez avoir les mêmes connaissances. Ce cours s'appuie sur les bases de la photovoltaïque et suppose que vous comprenez déjà la puissance et l'énergie électriques, que vous pouvez estimer les besoins énergétiques d'un site et que vous pouvez calculer la production photovoltaïque dans des conditions optimales. Il aborde rapidement les facteurs de conception tels que l'inclinaison, l'ombrage et la température, plutôt que d'enseigner ces principes de base à partir de zéro.
Ce cours est-il adapté aux débutants en matière de conception solaire ?
Ce cours convient parfaitement aux personnes qui débutent dans la conception de systèmes mais qui connaissent déjà les bases de l'énergie photovoltaïque. Comme il s'agit d'un cours intermédiaire, il suppose une certaine aisance avec l'énergie électrique, l'utilisation de l'énergie et le dimensionnement simple des systèmes photovoltaïques, avant de passer à un travail de conception spécifique au site. Si vous êtes totalement novice en matière d'énergie solaire, le rythme peut sembler rapide.
Combien de temps faut-il pour terminer ce cours ?
Prévoyez environ 17 heures au total. À raison d'environ 10 heures par semaine, de nombreux apprenants peuvent terminer le cours en deux semaines environ, bien que vous puissiez avoir besoin d'un peu plus de temps pour les travaux de conception et le projet final. Le cours comprend des leçons, des lectures, des quiz, des travaux pratiques et un projet final.
Ce cours comporte-t-il des exercices ou des projets pratiques ?
Oui, il y a des exercices appliqués tout au long du cours, bien que la plupart des premiers travaux soient guidés plutôt qu'ouverts. Vous ferez des quiz et des devoirs basés sur des calculs concernant la puissance photovoltaïque, l'orientation, l'ombrage et la température, vous utiliserez PVWatts pour vous entraîner et vous terminerez par un projet de conception d'un système monté sur le toit. Cette structure vous permet d'appliquer chaque idée de conception au fur et à mesure que vous l'apprenez, puis de tout regrouper dans une tâche de conception plus vaste.
Quels sont les thèmes abordés dans ce cours ?
Le cours couvre l'évaluation des ressources solaires, le comportement électrique des systèmes photovoltaïques et la conception des systèmes en fonction de contraintes pratiques. Vous apprendrez comment l'orientation, la température et l'ombrage affectent le rendement, et comment les spécifications des modules et des onduleurs influencent le dimensionnement du réseau et la conception de la chaîne. L'accent est mis sur la transformation des conditions du site et des données relatives aux composants en une conception solaire réalisable.
Que puis-je faire après avoir terminé ce cours ?
Après avoir terminé, vous devriez être en mesure d'analyser un site et de créer une conception de système photovoltaïque plus précise qu'une simple estimation des conditions idéales. Il s'agit notamment d'estimer les pertes de production, de dimensionner un réseau en fonction des besoins énergétiques et de sélectionner des combinaisons de modules et d'onduleurs qui fonctionnent ensemble dans le cadre d'une installation connectée au réseau. Par exemple, vous pouvez utiliser les données locales relatives à l'ensoleillement et à la température pour prévoir la production annuelle d'un système installé sur le toit et vérifier si la configuration de la chaîne est appropriée.
Ce cours est-il plus axé sur la théorie ou sur l'apprentissage pratique ?
Il s'agit davantage d'un concept avec des calculs appliqués que d'un projet dès le départ. La majeure partie du cours explique comment les performances photovoltaïques changent en fonction des conditions du site, puis les renforce au moyen de quiz, de travaux de conception et d'une synthèse finale.
Pourquoi devrais-je choisir ce cours plutôt que d'autres cours de conception solaire ?
Ce cours est un excellent choix si vous souhaitez que la conception solaire reflète les conditions réelles d'installation, et pas seulement le dimensionnement idéal du système photovoltaïque. Au lieu de s'arrêter aux estimations de puissance de base, il aborde l'orientation, l'ombrage, la température, les études de site, le contexte d'autorisation et le dimensionnement de la chaîne d'onduleurs, puis rassemble tous ces éléments dans un système monté sur le toit. Si vous connaissez déjà les bases et que vous souhaitez prendre des décisions réalistes en matière de conception de systèmes connectés au réseau, ce cours est plus adapté qu'un cours d'introduction à l'énergie solaire.