L’étude en amont d’un projet photovoltaïque

Avant de se lancer, encore faut-il déterminer avec soin ses besoins et les confronter au champ des possibles (techniques et réglementaires) il est d’ailleurs plus que recommandé de s’appuyer sur les compétences d’expert du domaine comme France PAC Environnement qui officie dans le secteur depuis plus de 10 ans.

Avant tout il est important de définir ses besoins dans le cadre d’un projet photovoltaïque

Les étapes d’un projet photovoltaïque

On distingue quatre type d’installations différentes en fonction des circonstances, besoins, usage et contraintes

Projet photovoltaïque sur sites isolés

Le photovoltaïque permet d’électrifié des sites isolés : Ni les panneaux, ni le bâtiment ne sont connectés au réseau électrique. La production est soit consommée sur place, soit stockée dans des batteries. Ce type de montage permet d’électrifier un bâtiment très éloigné du réseau, mais impose une source alternative (groupe électrogène) en cas d’absence de soleil pendant plusieurs jours en hiver.

L’autoconsommation photovoltaïque

Les panneaux alimentent un bâtiment lui-même connecté au réseau, avec ou sans batteries. Un système de bascule automatique permute sur le réseau électrique dès que la puissance produite est insuffisante (délestage de puissance), ou que les batteries sont vides (sélection de source). Cette solution n’injectant pas de courant sur le réseau, se contente d’une électronique simplifiée.

L’autoconsommation avec revente de surplus

Ce principe permet non seulement d’éviter la hausse permanente du prix d’achat d’électricité mais en plus de générer un revenu complémentaire.
Dans ce cas, dès que la production excède la consommation, le surplus est vendu à un opérateur à un tarif spécial et avantageux (pour le moment), dit « tarif d’achat ». L’installation injecte donc régulièrement du courant vers le réseau. Le courant vendu devant être de bonne qualité, c’est-à-dire respecter des contraintes précises de tension et de régularité même en cas d’ensoleillement irrégulier, il convient d’installer un onduleur de bonne qualité. De plus, la présence d’un échange commercial oblige également à implanter un compteur d’injection pour mesurer avec certitude la quantité d’énergie vendue. Il existe des systèmes « intelligents » visant à maximiser l’autoconsommation, par exemple en chauffant l’eau chaude sanitaire à l’avance, en chargeant des batteries tampons. Les professionnels comme France PAC Environnement conseils vivement l’aide de ces systèmes domotique pour maximiser et optimiser la rentabilité du projet photovoltaïque.

Revente de la totalité de la production

C’est le modèle de loin le plus utilisé, car le tarif d’achat est encore largement supérieur au prix du kWh venant du réseau. Cette configuration nécessite deux branchements.

• le branchement « production », qui comporte deux compteurs d’énergie posés têtebêche : un pour mesurer l’énergie vendue ; et un « compteur de non-consommation » permettant de contrôler l’absence d’autoconsommation.
• le branchement « consommation », qui utilise un compteur standard.

La location de toiture

Quelques entreprises se proposent de louer votre toit pour y installer des panneaux et vendre eux mêmes l’électricité produite. Si cette solution a le mérite de simplifier à l’extrême la participation du propriétaire, elle est évidemment moins rémunératrice. Ajoutons que les toitures de grande surface et situées dans le sud de la France sont les plus recherchées…

Il est important de connaître sa consommation d’énergie

Résidence principale, secondaire, bureaux, nombre de personnes, taux d’occupation, puissance des appareils… de multiples critères influencent la consommation d’électricité d’un bâtiment. Cette donnée est très importante dans le cadre d’un projet photovoltaïque et prend encore plus de valeur dans le cadre d’un projet en autoconsommation.

Pour les bâtiments existants, l’étude attentive de la facturation passée donne une idée relativement précise de la consommation à l’échelle du trimestre et parfois du mois.

Attention cependant, la consommation annuelle agrégée est rarement d’un grand secours, car les variations au cours de l’année montrent souvent de grandes amplitudes. Il faut donc s’assurer que la saisonnalité de l’ensoleillement correspond à celle de la consommation.

Pour les bâtiments en projet, quelques outils de simulation sont proposés sur le web, notamment par EDF. Une démarche indispensable. A titre d’exemple, la consommation annuelle moyenne d’un foyer français de quatre personnes varie de 3 à 6 MWh selon la superficie de la maison, l’âge des enfants, la région, la catégorie socioprofessionnelle, etc. Certains estiment qu’un foyer économe pourrait vraisemblablement se contenter d’un seul MWh par an !

A chaque besoin une réponse efficace

Le type d’installation et son dimensionnement dépendent très étroitement des objectifs du porteur de projet.

Mettons de côté les sites isolés pour lesquels la démarche est évidente.

Certains rêvent de se désabonner d’EDF par défi. Les plus écolos se moquent de la rentabilité. D’autres visent un retour sur investissement rapide, quitte à y mettre le prix. Les plus raisonnables souhaitent alléger leur facture.

Les plus ambitieux la réduire à néant grâce à leur production excédentaire.

L’étude des contraintes naturelles lié au site d’installation

Bien sûr, les régions les plus ensoleillées assurent une meilleure production, mais d’autres critères déterminants entrent en jeu.

L’orientation des panneaux

L’idéal est sans surprise de faire face au sud. Un écart de quelques dizaines de degrés est acceptable, mais au détriment du rendement qui chute rapidement avec l’incidence des rayons du soleil (70% à 45°, 50% à 30°).

L’inclinaison des panneaux

La pente de toit idéale correspond tout simplement à la latitude du lieu (entre 41° au Sud et 51° au Nord). Comme pour l’orientation, un écart est acceptable dans une certaine mesure et aura une influence sur la saisonnalité des performances : un panneau plus vertical produira plus en hiver, et à l’inverse, un panneau moins incliné sera plus efficace en été. S’il est difficile de modifier l’inclinaison des panneaux placés sur une toiture existante, il est utile de l’étudier précisément pour les panneaux posés au sol ou les bâtiments neufs.

La saleté

Pour les mêmes raisons que précédemment, les cellules photovoltaïques produisent moins lorsqu’elles sont souillées. Feuilles mortes, poussières, guano, etc. sont à prendre en compte. Des panneaux sur un bâtiment proche d’une route très fréquentée, ou d’une usine particulièrement sale, devront être nettoyés plusieurs fois par an.

La surface disponible

Même si les rendements des cellules progressent d’année en année, il faut tout de même une surface non négligeable pour commencer à produire sérieusement et espérer rentabiliser l’opération. A étudier en fonction du projet. Notons au passage que certaines aides sont réservées aux installations de 3 kW crête maximum, ce qui représente une surface de 20 à 30 m2 à l’heure actuelle.

Si chacune de ces contraintes semble relativement simple à intégrer seule, leur conjonction plaide en la faveur d’une étude d’ensoleillement menée par un spécialiste. Les meilleures entreprises du secteur combinent des données géographiques, astronomiques, ainsi que des mesures in situ afin d’estimer au plus près le potentiel du site.

L’ombrage

Sans rentrer dans les détails techniques, rappelons que l’ennemi numéro un d’un projet photovoltaïque est l’ombre ! En effet, il suffit qu’une seule cellule d’un panneau soit privée de soleil pour que la production de la totalité du panneau s’écroule. L’effet est identique pour les groupes de panneaux montés en série : la production de la série est limitée par le module le moins productif. Il faut donc s’assurer qu’aucun arbre ou bâtiment aux alentours du site ne vienne masquer tout ou partie des panneaux, aussi bien l’hiver que l’été… sans oublier le bâtiment lui même (cheminée, antenne,…). Dans le cas d’un ombrage partiel au cours de la journée, il peut être intéressant d’isoler les panneaux photovoltaïques impactés par l’ombre en deux installations avec deux onduleurs distincts. L’idéal étant encore de se rapprocher de professionnel du secteur comme France PAC Environnement qui sera vous conseiller au mieux pour le dimensionnement de votre installation photovoltaïque et des solutions a apporter pour optimiser le rendement de celle-ci.

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