Autoconsommation photovoltaïque

Le gisement solaire

Notre planète reçoit quotidiennement un flux important d’énergie solaire. Été comme hiver la puissance du rayonnement solaire qui atteint une surface perpendiculaire à ce rayonnement est d’environ 1000 W/m2. L’énergie solaire est disponible partout.

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En France la quantité d’énergie solaire moyenne reçue sur l’année est de l’ordre de 1115 kWh/m2/an.

1050 kWh/m2/an pour Lille où l’ensoleillement annuel moyen est d’environ 1600h.

1550 kWh/m2/an pour Nice où l’ensoleillement annuel moyen est de 2800h.

L’énergie solaire reçue sur terre chaque année représente approximativement 8000 à 10000 fois la consommation énergétique de l’homme.

ADEME-france_gisement.png Source : ADEME

Le gisement solaire en Normandie

Une installation solaire sera moins productive en région Normandie qu’en région PACA. Néanmoins, le gisement moyen en Normandie est d’environ 1220kWh/m²/an, ce qui est loin d’être négligeable.

Quelle est la consommation d’un foyer type ?

Un foyer type de 4 personnes consomme 13500 kWh d’énergie thermique (dont 9600kWh de chauffage et 3000kWh d’eau chaude) et 4500 kWh d’énergie électrique.

L’argus des énergies

Avec le tableau qui suit, on comprend que choisir un système solaire, c’est une occasion d’agir efficacement sur la réduction de l’effet de serre, de s’affranchir de la hausse des coûts des énergies traditionnelles et de réaliser de belles économies.

Ajena.png Source : AJENA

Dois-je couvrir mon toit de capteurs photovoltaïques ou thermiques ?

Ces deux applications sont complémentaires : une production locale d’énergie qui économise des énergies primaires non renouvelables.

Un capteur solaire :

  • photovoltaïque produit 140 à 150W par m² ;
  • thermique produit 400 à 500 W par m².

La finalité des capteurs solaires photovoltaïques est de produire de l’électricité et pas de la chaleur.

La production d’eau chaude solaire est possible sous tous les climats européens. Il est de ce fait très avantageux d’utiliser cette énergie gratuite et non polluante pour produire de l’eau chaude sanitaire, chauffer des piscines et participer au chauffage des bâtiments. Les besoins en eau chaude solaire sont plus importants au Nord de la France qu’au Sud. De ce fait, la quantité d’énergie économisée serait aussi importante au Nord qu’au Sud. Un système solaire au Nord serait donc aussi rentable qu’au Sud.

L’efficacité énergétique thermique est plus importante et permet des économies directes par rapports aux énergies habituellement utilisées (fuel, gaz, bois, etc).

Pour les raisons exposées, nous avons donc choisi d’installer les deux, mais avons installé prioritairement des capteurs solaires thermiques.

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Réduire les besoins, une priorité

Avant de chercher à couvrir vos besoins en énergie électrique avec une installation solaire photovoltaïque, nous pensons qu’il convient d’y aller étape par étape.

Nous vous conseillons de réduire vos besoins et de réserver l’électricité pour ce qui est indispensable ou incontournable.

Les solutions sont souvent en vous ou proches de vous, par exemples :

  • commencez par réduire votre consommation (isolation, sur-isolation du ballon électrique, …) ;
  • mesurez la puissance consommée par vos appareils à l’aide d’un wattmètre (12€), supprimez les veilles, les appareils inutiles et défectueux ;
  • profitez de l’occasion pour intégrer vos proches à la démarche, ils râleront au début mais vous remercieront plus tard ;
  • privilégiez des appareils électriques efficaces  : éclairage 100% LED, A+++, … ;
  • utilisez l’énergie solaire ou le bois pour la production de chaleur : cuisson, chauffage de l’eau sanitaire ou du logement.

Reprenez le contrôle

Ce qui se mesure s’améliore. Visitez régulièrement votre compteur électrique. Mesurez et enregistrez vos relevés dans un carnet.

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Cela vous permettra de mesurer vos progrès, de prendre conscience de ce qu’est un kWh, de comprendre les notions de puissance (W) et d’énergie (Wh), d’établir un lien entre l’adoption de nouveaux comportements et les économies réalisées, de vous motiver à poursuivre vos efforts.

Analysez votre facture électrique.

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Source : Planète OUI

Sous la barre des 2000 kWh

Vous avez fortement réduit votre consommation électrique, bravo ! Poursuivez vos efforts, ne lâchez rien !

Vous allez enfin pouvoir offrir un capteur photovoltaïque à votre compteur électrique et produire une partie de votre électricité.

Comment ça un capteur, les voisins en ont 10 ?

Vous pouvez choisir de ne pas vous endetter. Par ailleurs, depuis que vous pratiquez la sobriété énergétique, vous avez probablement réalisé de sérieuses économies. Vous pourriez vous équiper d’un seul capteur photovoltaïque en autoconsommation sans stockage pour moins de 400€.

Qu’est ce que je vais produire avec ce capteur photovoltaïque ?

Vous pourriez évaluer votre production grâce à la simulation numérique. Nous vous recommandons d’utiliser CALSOL, un outil informatique gratuit et disponible en ligne depuis le site Internet de l’INES : http://ines.solaire.free.fr

Il permet de dimensionner une installation solaire sur la base des données climatiques du lieu d’exploitation. Dans l’exemple qui suit, nous avons introduit le paramétrage lié à notre capteur.

  • ville la plus proche :Évreux
  • inclinaison du capteur : 35°
  • puissance crête : 0.3kW
  • orientation par rapport au Sud : 0°
  • coût de l’énergie substituée : 0,17€
  • coût de l’installation : 350€
  • subvention : 0 €

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Au travers de cette simulation, vous observez que le temps de retour sur investissement est de 8,5 années et que le coût du kWh solaire produit est estimé à 0,071€.

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Économiquement, c’est mieux que le tarif proposé par votre fournisseur d’électricité (0,17€ par kWh).

Pour autant, nous ne vous encourageons pas à vous déconnecter du réseau électrique mais à produire une partie de votre électricité.

En produisant à proximité du lieu de consommation, vous réduisez considérablement les pertes occasionnées par un lieu de production centralisé qui serait éloigné du lieu de consommation.

En restant connecté au réseau, vous garantissez la continuité de votre alimentation en énergie électrique, vous augmentez votre résilience et votre autonomie en multipliant les sources d’énergie.

Nous n’avons pas évoqué le petit éolien afin de ne pas charger cet article mais aussi parce que ce blog contient des articles dédiés aux éoliennes Piggott. Sachez néanmoins qu’une production hybride solaire photovoltaïque + éolienne en autoconsommation permet de mieux répondre à vos besoins en énergie électrique. L’éolienne travaille jour et nuit !

Pourquoi ne pas employer des batteries ?

Écologiquement, c’est une catastrophe. Économiquement aussi. Les batteries ont une durée de vie limitée. Des pertes sont occasionnées à l’occasion du stockage et de la restitution. Elles sont sensibles à la chaleur et au froid. Mal dimensionnées ou mal utilisées, vous pourriez les détruire en 6 mois de temps.

Nous pensons qu’il vaut mieux réserver l’emploi de batteries pour des sites isolés ou nomades (c-a-d lorsque l’on ne peut pas faire autrement). Nous vous conseillons de simuler l’emploi de batteries avec CALSOL et vous verrez que le retour sur investissement passe 8,5 années à plusieurs dizaines d’années.

S’il n’y a pas de stockage, comment ça fonctionne ?

Nous cherchons à faire coïncider la consommation avec la production électrique. Cela peut être fait manuellement ou au moyen d’un programmateur horaire (moins de 6€). Le pic de production d’énergie solaire photovoltaïque est atteint lorsque le soleil est au plus haut (c-a-d à midi).

En ayant fait le choix d’une faible puissance, nous cherchons à gommer le bruit de fond et éviter les surplus. On nomme par bruit de fond la consommation électrique résiduelle occasionnée par les équipements en veille, un réfrigérateur, une VMC, …

En autoconsommation, le premier capteur solaire photovoltaïque est le plus rentable. Si vous retenez la solution un seul capteur, vous vous assurez du fait que la production sera presque entièrement absorbée. La facture va diminuer. Il est possible d’ajouter d’autres capteurs, mais il faut comprendre que la productivité va diminuer avec la surface.

Et le coût ?

  • Un capteur photovoltaïque mono-cristallin d’une puissance de 300 Wc, de qualité, garantit 12 ans et produit en Europe (énergie grise moins importante) coûte environ 190€ ;
  • Un micro-onduleur garantit 20 ans, répondant à la norme imposée par le réseau (VDE126) ,configuré avec les réglages préconisés (VFR2014) coûte environ 135€ ;
  • Un cadre auto-construit coûte environ 25€ ;
  • Un câble électrique 3G2.5 et un disjoncteur différentiel sont facilement récupérables.
  • Un petit compteur coûte environ 12€.

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Pourquoi ne pas l’installer en toiture ?

L’intégration en toiture :

  • induit un risque de fuite lié à un défaut d’étanchéité ;
  • induit un surcoût ;
  • réduit les possibilités de nettoyage ;
  • impose un angle par rapport au Sud ;
  • impose l’inclinaison de la toiture ;
  • augmente la température du capteur et diminue son rendement.

Nous avons choisi une orientation plein Sud, sans masque solaire (pas d’ombre portée) et incliné à 35° par rapport à l’horizontal. L’inclinaison est réglable. En hiver, nous portons l’inclinaison à 45° ce afin d’augmenter la production.

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Le cadre qui supporte le capteur est important. Il doit durer au moins 25 ans, ne pas subir de déformation, résister au vent, être le moins cher possible, assurer la mise à la terre du capteur, … Le premier cadre ne nous a pas donner entière satisfaction, nous estimions que le micro-onduleur n’était pas suffisamment protégé. Nous avons donc choisi d’en construire un second. Il est construit en cornière d’aluminium 40x40x4. Le capteur est fixé au cadre au travers des trous existants. Voici quelques photos.

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Pour aller plus loin

apper-solaire.org

apper-solaire.org

mices.fr

forum-photovoltaique.fr

Préalablement à toute acquisition et raccordement, nous conseillons de prendre le temps de vous informer sur le site du gestionnaire de réseau ENEDIS

Prochains stages de découverte en Normandie

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P’TIWATT - APPER Porte de Normandie organise 3 stages de découverte ayant pour thématique commune la production d’énergie renouvelable au plus proche de chez soi .

Au cours de ces stages, les bénévoles de l’association P’TIWATT aurons le plaisir de partager leurs expériences et souhaitent qu’elles vous donneront l’envie d’avoir envie… Ces stages sont organisés à VILLEGATS dans l’Eure (à moins d’une heure de Paris).

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Germaine

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Cet article fait suite au stage de construction d’une éolienne Piggott organisé par l’association P’TIWATT en partenariat avec l’association TRIPALIUM.

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Petit fendeur manuel

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Le petit fendeur manuel est un outil complémentaire d’un poêle à bois, d’un rocket stove… Fabriqué à partir d’éléments recyclés, il permet, avec un meilleur niveau de sécurité, de produire des bûchettes de faible section facilitant l’allumage ou l’entretien du foyer.

Un manuel de construction est disponible au format pdf : Ptiwatt-Petit-fendeur-manuel.pdf

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Je pompe donc je suis

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En dernière semaine de Juin 2017, P’tiwatt organisait un stage en partenariat avec l’association Tripalium. Nous avons réuni 5 stagiaires durant 5 jours afin de construire une éolienne Piggott 1m80 au profit du stagiaire “Père Philippe”, son futur pilote.

Durant 5 jours, nous avons puisé notre inspiration dans les proverbes Shadocks : “Ce n’est qu’en essayant continuellement qu’on finit pas réussir… En d’autres termes… plus ça rate et plus on a de chances que ça marche…”

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Vers un potager libre?

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Nous avons déjà effectué plusieurs tentatives d’amélioration de nos pratiques (un peu comme les 5 rockets stoves construits avant de tenir le bon) mais il semble que cette fois-ci, nous soyons sur une bonne piste. Pour dire vrai, nous nous sommes égarés à l’écoute d’un discours parfois radical et sectaire qui a eu pour effet de nous faire croire que cultiver son jardin est désormais réservé à des spécialistes ou des chercheurs … et que ce que nous faisions jusqu’à présent n’était pas respectueux de l’environnement. Encore quelques heures et nous avons cru devoir tuer la grand-mère parce qu’elle avait planté une bêche dans le sol pour nourrir ses 7 enfants.

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