L'énergie et plus particulièrement l'électricité est une ressource essentielle pour qu'une habitation puisse bénéficier d'un minimum de confort. Les gouvernements de nombreux pays ont subventionné la pose de panneaux solaires tant photovoltaïques que thermiques. Cela en a souvent fait une opération financière intéressante. Dans cet article, je vous propose de comprendre les autres aspects et implication de la pose de panneaux photovoltaïques pour devenir autonome en énergie.
Les panneaux et le raccordement au réseau électrique
Poser des panneaux et se raccorder au réseau électrique est très différent de devoir assurer une autonomie totale pour un bâtiment. Le raccordement au réseau ne nécessite pas de batteries et assure le confort de pouvoir tirer sur votre fournisseur d'énergie en cas de besoins supérieurs à votre production et de pouvoir réinjecter votre surplus de production. Donc avoir une installation de faible capacité ne vous fait pas prendre le risque d'une pénurie ! L'optique est tout à fait différente lorsque vous devez assurer votre autonomie.
Une maison autonome en électricité
Pour diverses raisons, il peut être indispensable de devenir autonome en électricité, cela peut être :
par volonté de réduire son impact sur les ressources et de ne pas polluer
par contrainte car le bâtiment ne peut pas être raccordé au réseau
par intérêt scientifique
etc.
Rendre une habitation autonome oblige à sortir votre calculette et comprendre comment fonctionne une installation photovoltaïque. Plusieurs aspects sont à prendre en compte, principalement la production quotidienne que peut fournir votre installation, votre consommation quotidienne et la capacité de stockage de vos batteries.
La production d'eau chaude sanitaire
Il ne faut pas confondre les panneaux photovoltaïques et panneaux solaires thermiques. Les panneaux solaires thermiques permettent d'assurer la production d'eau chaude pendant une bonne partie de l'année tandis que les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité que vous pouvez utiliser, stocker ou réinjecter dans le réseau.
Pour fonctionner sans raccordement au réseau électrique, vous devrez donc avoir recours aux deux technologies. Des panneaux solaires thermiques peuvent être achetés mais aussi être fabriqués artisanalement en étant un peu bricoleur.
Votre production d'électricité avec votre installation photovoltaïque
La carte montre annonce la couleur, la moitié inférieure de la France est sur le vert tandis que dès que l'on monte vers le nord on est dans du bleu, ce qui n'est pas bon signe. Mais poursuivons en cliquant sur la carte pour la Belgique. Le fait de cliquer sur la carte va permettre à l'outil de calcul de savoir quelle base de données utiliser.
Ensuite, comme nous travaillons sur une installation autonome, il faut cliquer dans le menu vertical à droite de la carte sur "Hors réseau". (La capture d'écran ci-dessus correspond à ce clic).
L'outil demande alors différentes informations telles que :
La puissance de PV crête installée
La capacité des batteries
Limite de décharge
Consommation par jour
La puissance et le nombre de vos panneaux
Pour connaître la puissance de PV crête, vous devez connaître les données suivantes : le nombre de panneaux, leur puissance individuelle, l'orientation de ceux-ci et leur inclinaison.
La puissance de votre installation mesurée en KWc permet de produire une certaine quantité d'électricité, mesurée en KW/h.
Les panneaux actuels ont souvent une puissance de plus de 300 Wc. Pour calculer leur puissance, vous devez donc multiplier la puissance d'un panneau par le nombre de panneaux. Prenons comme exemple 12 panneaux de 300 Wc, cela fait une puissance de presque 4 KWc (3,96 pour être exact).
L'inclinaison aura une incidence sur le rendement des panneaux et va, en général, dépendre de la pente de votre toiture.
Enfin, l'Azimut, ou ce que l'on appelle orientation, détermine aussi la production en fonction de la puissance. C'est en exposition Sud que le rendement est maximum. C'est ce qui est conseillé pour une installation mixte qui peut réinjecter de l'électricité dans le réseau. Pour une installation autonome, il peut être intéressant d'avoir la moitié des panneaux à l'est et l'autre à l'ouest de façon à capter les rayons du soleil dès l'aurore jusqu'au crépuscule.
Les batteries et leur capacité
Autre choix complexe, la capacité des batteries et leur type. Il existe différents types de batteries selon les métaux utilisés. Les batteries premier prix sont des batteries GEL qui présentent de nombreux inconvénients dont le principal est le fait que l'on ne puisse pas descendre très bas dans leur limite de décharge, maximum 40 voire 50%. À côté de cela, vous avez les batteries lithium qui sont plus couteuses mais d'un fonctionnement plus pratique.
Prenons comme exemple une installation avec 2 batteries lithium de 2,4 Kwh.
La consommation électrique de votre habitation
Un site est très pratique pour calculer la consommation électrique selon les appareils dont dispose le ménage. Il s'agit du simulateur solaire de Solaris Store.
Comme exemple, voici la consommation de :
1 console de jeux
1 grille pain
1 bouilloire
1 congélateur
1 micro-ondes
1 frigo table
1 TV LED
1 PC de bureau
1 chargeur smartphone
1 chargeur tablette
6 ampoules LED de 3W
Le site ne permet d'inclure dans le calcul les appareils consommant beaucoup tels que les appareils de cuisson et de lavage du linge.
Malgré tout, on monte à une consommation de près de 2500 Wh/j.
Pensez aussi qu'un appareil de chauffage consomme aussi de l'électricité. Par exemple, la simple mise en route d'un poêle à granules utilise 300w.
Nous avons donc les données pour compléter les informations manquantes sur le site de l'Europe. Le site donne à présent les résultats suivants :
On remarque donc qu'en hiver et principalement au moins de décembre, on risque de manquer d'électricité même en utilisant pas les appareils gros consommateurs !
Par contre en été, une grosse partie de l'énergie solaire n'est pas capturée. Les données de consommation sont restées les mêmes mais bien évidemment, les occupants peuvent consommer bien plus vu la production excédentaire.
Que faire si une installation photovoltaïque est insuffisante ?
Pour garder une certain confort tout en étant autonome, il est préférable de se situer à une latitude qui en soit pas trop au nord faute de quoi on risque la pénurie l'hiver.
Cela ne plaira pas aux puristes mais la façon la plus sure de compenser le manque est d'utiliser un groupe électrogène. Certains tentent l'expérience des mini éoliennes individuelles mais ils sont dépendant d'un autre facteur météorologique avec le vent qui n'est pas toujours assuré. Dans certaines régions, cela peut toutefois être complémentaire avec les panneaux.
Dans ce cas, vous devez avoir un onduleur qui permettent d'amener plusieurs sources d'énergie.
Comment dimensionner une installation photovoltaïque ?
Attention aux publications sponsorisées : vous devez savoir que dans les sites Internet et chaînes Youtube, il existe énormément de ressources explicatives qui n'ont d'autre but que de vous faire acheter des kits d'installation. Ces informations sont parfois valides mais il faut savoir qu'ils touchent une commission quand vous faites un achat, ce qui peut générer un doute sur la neutralité.
Ceci étant dit, Youtube peut vous permettre de trouver des explications sur le fonctionnement des panneaux photovoltaïques si vous ambitionnez de devenir autonome. Il est assez passionnant de calculer les consommations et les besoins en énergie et d'essayer d'adapter la production. Cela montre bien que le confort du raccordement au réseau ne nous incite pas assez à penser aux ressources que nous utilisons.
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