Produire et autoconsommer l'électricité photovoltaïque

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L'électricité produite par un système photovoltaïque est une solution d'indépendance énergétique rentable : pour couvrir au maximum l'ensemble de ses besoins, l'autoproduction permet grâce à des panneaux qui ne sont pas forcément fixés sur le toit d'assurer tout ou une partie de la consommation électrique.

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Sommaire

  1. De plus en plus d'habitants
  2. Augmentation de l'électricité
  3. Autoconsommation : particuliers 
  4. Qu'est-ce qu'un kilowattheure 
  5. Equivalent d'un kWh électrique 
  6. Panneaux photovoltaïques au sol
  7. Qu'est-ce qu'un onduleur
  8. Avantages/inconvénients

 

Depuis les années 70, la demande d’énergie augmente régulièrement. Notre mode de vie, avec l’augmentation des déplacements, l’équipement et le suréquipement des logements (électroménager, multimédia, tablettes, smartphones, objets connectés, domotique, alarme, etc.) ainsi que l’accroissement des échanges mondialisés contribue à une demande d'énergie de plus en plus importante.

Les 14 milliards d'ordinateurs, box internet, consoles de jeux, décodeurs ont consommé 616 TWh en 2013. Les 2/3 de cette consommation électrique ont servi à alimenter ces appareils à l'état de veille pour rester connectés. En d'autres termes, cette consommation électrique correspond à 600 millions de tonnes de CO2 (l'équivalent de 200 centrales à charbon). Source AIE (Agence Internationale de l'Énergie).

L'évolution de la population est constante et en forte progression.

Démographie Encyclopédie Acqualys

 

1. De plus en plus d'habitants 

Malgré ce qui est dit sur les médias, la déplétion c'est-à-dire la diminution des réserves de pétrole et hydrocarbures est actée, les réserves d'or noir sont en baisse, il est illusoire de penser que l'on peut extraire d'un mode fini des réserves infinies au rythme où l'on consomme.

En France en 2014, la production d’électricité a été assurée à environ 75 % par le thermique nucléaire, à 11 % par le thermique classique (gaz et fioul), à 12 % par l’hydraulique, à 1,7 % par l’éolien et à 0,1 % par le photovoltaïque. (Source : SOeS, bilan de l’énergie).

En France en 2016, la production d’électricité a été assurée à environ 78 % par le thermique nucléaire, à 6 % par le thermique classique (gaz et fioul) à 12 % par l’hydraulique, à 3 % par l’éolien et à 1 % par le photovoltaïque.

Le nucléaire est la source majoritaire pour la production électrique, les barrages hydrauliques apportent un complément avec les centrales au gaz naturel lors des pics de consommation hivernaux. Pour ramener la part du nucléaire à 50 %, conformément à la loi sur la transition énergétique, l’éolien et le photovoltaïque vont bénéficier d'un soutien financier.

Pour la production classique, la transformation de la source énergétique à l’électricité s’accompagne d'importantes pertes en amont, car pour bénéficier de 1 kWh d’énergie finale, il faut utiliser 2,58 kWh d'énergie primaire. Le rendement de cette transformation est médiocre (35 % dans une centrale thermique fonctionnant au nucléaire, au gaz ou au charbon).

Le rendement est plus élevé dans les centrales thermiques à flamme à cogénération (jusqu’à 80 %) en produisant conjointement de l’électricité et de la chaleur. Si le transport de l’électricité est aisé et son utilisation facile, son stockage n'est pas possible à grande échelle. Même si des capacités de stockage (hydraulique ou liées au solaire thermique) existent, elles sont limitées. 

 

2. Augmentation de l'électricité 

La France possèderait, selon EDF, de l'un des prix du kWh électrique le moins cher d'Europe, mais lorsque l'on ne compare qu'une partie des pays. Si la Bosnie-Herzégovine est à 8 €, un prix très bas comme dans tous les pays de l'Est, le Portugal est à 20.6 €, le Danemark pays fortement carboné culmine à 29.97 €.

 

L'électricité, sur les 10 dernières années, a augmenté de 75 % (pour le prix en tarif bleu EDF, le coût du kWh sur 2/3 en heures pleines et 1/3 en heures creuses est passé de 0.075 € à 0.1372 € de 2003 à 2014). Dans les régions du sud de la France qui bénéficient d'un ensoleillement important, l'électricité photovoltaïque coûte moins cher à produire que celle distribuée par le réseau national. Pour les autres régions, la parité, c'est-à-dire le moment pour lequel l'équilibre se fera, est fixée à 2016-2017.

Evolution du prix de l'électricité jusqu'en 2036

 

3. Autoconsommation : particuliers 

Lorsque l’électricité photovoltaïque produite est consommée par le producteur particulier, sans vente d’électricité, qu’elle soit injectée ou non sur le réseau public, il s'agit d'autoconsommation. Des technologies de stockage de l’électricité sont en cours de développement et d'ici peu, le monde va basculer dans l'utilisation massive de l'électricité et sa source : le soleil. 2007 a été, rappelez-vous, l'année charnière au niveau technologie, les premiers iphone, réseaux connectés, moteurs de recherche. La prochaine sera liée au transport et à la technologie de stockage électrique.

Un fabricant français, la société Clipsol installée à Aix-les-Bains en Savoie, joue la carte de la seule énergie véritablement écologique : le soleil et propose l'indépendance énergétique avec la production solaire de l'eau chaude et du chauffage ainsi que la production de sa propre électricité grâce à des panneaux solaires.

 

Panneaux solaires photovoltaïque détail

 

4. Qu'est-ce qu'un kilowattheure 

Le kilowattheure (kWh) est l’unité de référence dans le domaine de l’électricité.

Il correspond à la puissance d’un kilowatt utilisé pendant une heure.

Pour calculer la consommation électrique d’un appareil, il suffit de multiplier la puissance mentionnée sur son étiquette, par le nombre d’heures d’utilisation. 

 

5. Equivalent d'un kWh électrique 

Le kilowatt-heure (kWh) est l’unité servant à mesurer la consommation d’un appareil.

Ainsi, 1 kilowatt-heure correspond à l’énergie consommée par un appareil de 1000 watts pendant une heure. Le watt est la puissance d’une machine qui fournit un joule toutes les secondes alors que le watt-heure est l’énergie fournie en une heure par une machine de 1 watt.

1 kWh sert à alimenter un ordinateur portable pendant une journée ou faire 5 kilomètres sans polluer avec une voiture électrique dont le rechargement s'effectue par des panneaux photovoltaïques autonomes.

 

Equivalences d'un kWh électrique

 

6. Panneaux photovoltaïques au sol 

La pose au sol de panneaux photovoltaïques dans le jardin, terrasse, abri ou garage permet une liberté totale de choix, ne pose pas de problèmes d'étanchéité du toit, et permet d'autoconsommer sa production électrique.

Vous avez ainsi la liberté de choisir tout espace libre pour y placer le champ de panneaux photovoltaïques sans avoir d'autorisation administrative à demander à la mairie, à ERDF ou à EDF. L'autre avantage important est lié à la simplicité et à la rapidité d'installation. Des boitiers électroniques reliés a l'onduleur permettent l'indication des kWh produits, ces valeurs peuvent être lues sur un terminal, ordinateur, tablette ou smartphone.

 

Une installation de panneaux photovoltaïques au coeur de la forêt

La simplicité d'une installation de panneaux photovoltaïques pour l'auto consommation. 

Cette installation de 23 m2 de panneaux photovoltaïques installés en 2010 dans une maison isolée, mais raccordée au réseau d'EDF permet à ses propriétaires de vendre une partie de la production électrique.

Leur coût annuel moyen est de 174 € (prix de vente moins tous les frais d'abonnement et d'électricité vendue par EDF, etc.).

Une mini installation de 250 watts/crête produit 350kWh par an soit 10 % de la consommation d'une famille moyenne de 4 personnes dont les besoins sont d'environ 3500 à 4000 kWh/an.

Un onduleur transforme le courant continu (DC) généré par le panneau photovoltaïque en courant alternatif (AC) à la tension et à la fréquence souhaitées (par exemple 230 V et 50 Hz). Voir articles sur les comparatifs des onduleurs et des batteries de stockage.

Installation de panneaux photovoltaïques en auto consommation Portail habitat Picbleu

 

Panneaux solaires photovoltaïque détail

 

Présentation de l'onduleur

 

7. Qu'est-ce qu'un onduleur 

L'onduleur permet la transformation du courant continu en courant alternatif. L'installateur montre l'un des deux onduleurs : le premier fonctionnant en 50 htz permet de vendre l'électricité à EDF, l'autre sert à l'auto consommation.

Au-dessus le sectionneur (boitier gris) suivant sa position fait fonctionner l'habitation soit en auto consommation en captant directement l'électricité provenant des panneaux solaires, soit en vente sur le réseau. Actuellement, des onduleurs hybrides permettent de basculer automatiquement sur la position auto consommation en cas de coupure électrique du secteur, ce qui n'est pas possible sur des installations équipées d'onduleurs classiques.

 

8. Avantages/inconvénients 

Les avantages des panneaux solaires en auto consommation

  •  Selon les marques, on trouve des garanties importantes (25 ans pour la production des panneaux, 20 ans pour les micro-onduleurs).
  •  Installation simplifiée (les panneaux solaires peuvent être posés dans un jardin bien orienté).
  •  Système silencieux, pas de mouvement, peu ou pas de maintenance.
  •  L'exploitation ne génère aucun déchet ni aucune pollution.
  •  Pas de demande de subvention.
  •  Investissement limité.

 Les inconvénients des panneaux solaires en auto consommation

  •  Production de l'électricité maximale en journée (pic au zénith) qui ne colle pas au profil de consommation d'un ménage.
  •  Obligation de stockage de l'électricité avec des batteries.

 

Vous avez besoin d'aide pour votre projet

  • Maîtriser sa consommation

    Quelle est la solution pour maîtriser sa consommation ?

    La solution : maîtriser sa consommation. Afin de satisfaire tous les besoins d’énergie dans une optique durable, une seule solution s’impose : réduire la consommation. Cet impératif inédit passe par la réussite d’un nouveau modèle énergétique.

    L'autoconsommation est une nouvelle approche, certes plus modeste (les puissances installées en autoconsommation sont généralement moins importantes qu'en installations raccordées au réseau), mais indépendantes des aides de l'État. 

    Son développement se fait donc sur des bases plus solides et plus saines en relation avec les prix du marché. 

    Diminution des gaspillages
    Recherche d'efficacité énergétique grâce à des équipements et des bâtiments très performants.

    Quels sont les ratios pour optimiser son auto consommation ?

    Même si dans l'habitat le taux d'autoconsommation se situe entre 20 et 40 %, il est intéressant de s'équiper avec des panneaux photovoltaïques, consommer un maximum d'électricité pour la VMC, machine à laver, sèche linge, réfrigérateur, appareils en veilles, alarme, domotique, piscine, etc. des appareils qui ne représentent pas une grande partie du budget électrique mais qui demandent un raccordement constant au réseau.

    Une installation intégrée au bâti coûte 10000 à 12000 € et impose de détuiler et de mettre les panneaux en lieu et place ce qui entraine la nécessité de s'assurer d'une étanchéité parfaite.

    De plus, les panneaux moins ventilés ont un rendement moindre que ceux placés sur le sol ou en surimposition qui ont une maintenance facilitée.

    Le prix de vente de l'électricité est plus élevé pour l'intégration mais le coût d'installation au sol est pratiquement divisé par deux. Un avantage supplémentaire pour la vente partielle est lié au fait qu'un seul compteur suffit pour quantifier les kilowattheures produits par les panneaux et injectés dans le réseau national.

    Les frais de raccordement sont relativement élevés pour la vente de la totalité de la production (500 € à 1500 €) et de l'ordre de 200 à 450 € pour une installation en vente partielle.

    Le soleil une source d'énergie

    La totalité de la surface des toitures existantes dans le monde couverte de panneaux photovoltaïques (Soit une surface de 344 km de côté environ 120.000 km2) correctement exposée et couverte de panneaux photovoltaïques pourrait suffire à satisfaire la totalité des besoins mondiaux en électricité.

    Capteurs solaires photovoltaïques sur globe terrestre

  • Les secteurs énergivores

    Le secteur du transport utilise le tiers de l’énergie consommée en France, le bâtiment 43 %

    Le secteur du transport utilise le tiers de l’énergie consommée en France, même si ce poste ne cesse d'augmenter avec les aberrations du transport aérien qui pollue notoirement notre air et entraine de mauvais comportements, des économies possibles y sont pourtant importantes à réaliser.

    Des politiques volontaristes seront nécessaires pour y parvenir et seront difficiles à mener, car elles se heurteront à des habitudes solidement ancrées, à une méconnaissance complète des enjeux et des risques. Actuellement, toutes les situations génèrent des déplacements dus à l'éloignement du lieu de travail, à la distance entre lieux de production et de consommation.

    Pour réduire la consommation de pétrole, il faut donc changer les habitudes de déplacement et permettre une réduction sensible des consommations énergétiques et donc des émissions de gaz à effet de serre : transport des marchandises réorienté sur le transport fluvial, ferroviaire ou maritime (cabotage) ainsi que la prise de conscience des individus pour qui il est normal de prendre l'avion quotidiennement pour se rendre à leur travail en raison de l'éloignement de leur domicile.

    De nouveaux types de véhicules urbains électriques, peu consommateurs et moins polluants, construits avec des matériaux recyclables, de petites tailles commencent à être disponibles sur le marché.

     

     

     

     

    De nouveaux types de véhicules urbains électriques, peu consommateurs et moins polluants, construits avec des matériaux recyclables, de petites tailles commencent à être disponibles sur le marché.

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