Notre installation photovoltaïque

Plus d'énergies renouvelables

Pour sortir des énergies fossiles, il faut électrifier nos usages, ce qui même avec une réduction des usages, promet une augmentation de l'électricité. Même si la France construit tous les EPRs planifiés, il va falloir une augmentation très importante des énergies renouvelables, voir les scénarios de RTE, le gestionnaire du réseau, pour 2050.

Notre toit est orienté plein sud et sans ombre projetée. Ce sont les conditions idéales pour installer des panneaux solaires. Nous avons donc décidés d'ajouter notre pierre à l'édifice. Voici les différentes questions que nous nous sommes posées pour achever notre projet.

Thermique ou photovoltaïque ?

Il existe des panneaux solaires thermiques que l'on peut coupler à une pompe à chaleur pour produire de l'eau chaude sanitaire. Les panneaux photovoltaïques permettent quant à eux de produire de l'électricité.

Voici une revue des avantages et inconvénients.

Les panneaux thermiques couplés à une pompe à chaleur : 

• + Bon rendement : 40 à 60%  (chaleur produite par rapport à l'énergie du rayonnement solaire)
• + L'eau chaude se stocke bien dans un cumulus
• - Qui dit nouveau réseau dit maintenance et risques de fuites. D'autant que nous avons prévu le local technique en sous-sol et les panneaux sur le toit.
• - Risque de sur-dimensionnement : nous sommes 3 et n'avons pas de baignoire

Les panneaux solaires :

• - Moins bon rendement : 20% (électricité produite par rapport à l'énergie du rayonnement solaire)
• - Pas de stockage. On peut toutefois alimenter en priorité un chauffe eau électrique avec stockage. Ou rajouter une batterie domestique.
• + Maintenance faible
• + Plus d'usage (chauffage, machines à laver, cuisine, possiblement véhicule...)
• + Revente de l'excédent possible

Pour notre situation, les arguments étaient largement en faveur du photovoltaïque.

Intégré dans le toit ou surimposition ?

Pour le photovoltaïque en toiture, on peut soit enlever des tuiles du toit et rajouter des bacs aciers pour accueillir les panneaux (intégration), soit rajouter des rails ancrés dans la charpente au dessus du toit (surimposition). 

Avantages de l'intégration :

• Certains la trouvent plus esthétique
• En cas de nécessité de re-tuiler, pas besoin de démonter les panneaux solaires et le bac acier

Avantages de la surimposition :

• Meilleur rendement. Les trop grands chaleurs nuisent à l'efficacité des panneaux. La lame d'air entre le toit et les panneaux permet de les refroidir.  
• Pas de couplage entre le travail du couvreur et celui de l'installateur de panneaux

On a opté pour la surimposition.

De gauche à droite : photovoltaïque intégré, photovoltaïque en surimposition, solaire thermique, éolienne

Quels panneaux ?

Pour les panneaux solaires photovoltaïques on a opté pour 8 panneaux Voltec Tarka de puissance max 375 W, soit 3000 W.

On avait déjà parlé des alsaciens de Voltec lors de notre article sur les Brasseurs d'Énergie.

Il s'agit de panneaux monocristallins reconnaissables à leur couleur noire. Les panneaux polycristallins de couleur bleue étaient généralement moins chers mais moins efficaces. La différence de prix est maintenant minime, presque tous les panneaux neufs sont monocristallins. 

Les panneaux ont une taille de 1m x 2m pour un total de 16m2.

Avantages des panneaux Voltec :

• Panneaux de bonne qualité. Annoncés avec des bonnes performance en cas de grosse chaleur et bonne tenue dans le temps (87% par rapport à la puissance nominale au bout de 25 ans)
• Bon bilan carbone, 22g CO2 par kWh d'électricité produite (contre 30 à 45 pour les autres panneaux). 

Onduleur, micro-onduleur ou optimiseurs ?

Les panneaux photovoltaïques produisent du courant continu. Il faut des équipements pour le convertir en courant alternatif 220V qu'utilisent nos appareils. 

Les onduleurs pour les installations photovoltaïques sont des équipements complexes qui optimisent sans cesse la conversion en cherchant le Maximum Power Point Tracker (pour les anglophones, voir cette passionnante vidéo de Practical Engineering qui explique notamment pourquoi les onduleurs ne peuvent pas produire d'électricité lors des pannes de courant). Ils sont de plus majoritairement connectés afin de pouvoir consulter la production en temps réel.

Il y a plusieurs possibilités :

L'onduleur central dans le local technique. Tous les panneaux branchés en série.

• + Maintenance facilitée
• + Moindre dépendance à un fabricant, on peut conserver les panneaux et changer d'onduleur
• - La production est limitée par le rendement du plus mauvais panneau. Problématique en cas d'ombre.

Micro-onduleurs, un onduleur par panneau sous chaque panneau. 

• + Meilleurs rendement, chaque panneau produit son maximum, même en cas d'ombre sur un panneau
• - Il faut monter sur le toit lorsqu'un onduleur rencontre un problème

Onduleur central et optimiseurs : une solution entre les deux. On place un optimiseur sous chaque panneau, qui va permettre une certaine optimisation du rendement. Les optimiseurs sont censés être très basiques, donc le risque de panne est plus faible qu'avec les micro-onduleurs. 

• + Meilleur rendement
• - Peu mature, peu de fabricants

Vu que notre toit est difficile d'accès, et qu'il n'y a pas d'ombre possible, on a opté pour un onduleur central. On s'est équipé d'un SMA Sunny Boy.

L'onduleur en cours d'installation

Auto-consommation, revente totale ou partielle ?

Avec son fournisseur d'électricité on peut avoir 3 types de contrat :

• Auto-consommation : on consomme l'électricité produite par les panneaux. Le reste est réinjecté dans le réseau gratuitement.
• Revente totale : on injecte toute la production photovoltaïque dans le réseau à un prix garanti
• Autoconsommation avec revente du surplus : on consomme ce que l'on peut, on revend le reste. Le tarif de revente est légèrement moins avantageux que la revente totale (0,13 € kWh au lieu de 0,14 au moment de la signature de notre contrat).

On a souscrit avec Electricité de Strasbourg un contrat autoconsommation avec revente du surplus. Nous revendons le kWh 13 centimes, prix garanti sur 20 ans. À comparer avec les 23 centimes de notre contrat de fourniture, qui sont amenés à augmenter. On a donc tout intérêt à auto-consommer au maximum notre production.

Pour ça on a programmé le chauffe-eau pour qu'il tourne entre 12:00 et 17:00, et on essaie de programmer lave-vaisselle et lave-linge durant la journée. Ainsi le 23 octobre, journée ensoleillée d'automne, nos panneaux ont produit 14 kWh. Ils ont couvert presque l'intégralité de nos consommations de 09:00 à 17:00, où nous n'avons acheté que 0,8 kWh, malgré un remplissage de chauffe-eau (0,8 kWh), un lave-linge (0,5 à 1 kWh) et un lave-vaisselle à 70 degrés (0,5 à 1 kWh).

Consommation depuis le réseau et production photovoltaïque

Rentabilité

Après des devis auprès de plusieurs installateurs, l'installation par MyElectricity nous a coûté 7260€. On touchera une prime d'autoconsommation de 900 euros (mais celle-ci évolue à la baisse pour les nouvelles installations). On estime que notre installation produira 3000 kWh/an, et durera plus de 20 ans.

Si on revend l'intégralité de notre production à 13 centimes, on aura rentabilisé l'installation en 16 ans. Si on arrive à autoconsommer 1/3 de notre production, on l'aura rentabilisée en 12 ans. En 10 ans si l'électricité augmente de 5% par an. On aura donc entre 4 et 10 ans d'électricité gratuite.

Pour estimer le potentiel solaire de votre toit et calculer le seuil de rentabilité, ce site est très bien fait :  https://www.potentielsolaire.com/.

Rendez-vous dans un an pour faire un bilan sur une année complète. On se posera notamment la question de l’intérêt d'acheter une batterie domestique pour compléter notre installation et augmenter notre taux d'autoconsommation. Ou d'une batterie virtuelle.