La production d’électricité à partir du Soleil est possible grâce à l’effet photovoltaïque découvert par Alexandre Edmond Becquerel en 1839. C’est la propriété qu’ont certains matériaux de transformer la lumière du Soleil (les photons) en électricité.
S’agissant de la conversion de la lumière et non de la chaleur émise par le Soleil, un module photovoltaïque produit aussi par ciel couvert (mais bien moins que par un fort ensoleillement), ce qui n’est pas le cas d’un capteur solaire thermique.
Schéma de fonctionnement d’un module photovoltaïque
L’électricité produite par le photovoltaïque peut être utilisée :
- en site isolé, lorsque aucun raccordement au réseau de distribution n’est possible ni souhaité (chalet d’alpage, refuge, habitation autonome, usage agricole itinérant, caravaning, bateau,etc.),
- en site raccordé au réseau de distribution.
Un module photovoltaïque produit du courant continu en basse tension.
Il est donc nécessaire d’utiliser un onduleur pour alimenter les appareils domestiques habituels en 230 V ainsi que pour injecter l’énergie sur le réseau de distribution.
Il est aussi possible d’utiliser l’électricité directement en courant continu basse tension à condition de s’équiper en appareillage ad-hoc.
1-Configurations en site raccordé au réseau
L’objectif est d’utiliser le réseau de distribution afin de mutualiser l’énergie produite, car le stockage de l’électricité à grande échelle est encore complexe et coûteux. Les capteurs sont installés sur un ouvrage neuf ou existant (ou sur une surface au sol).
Cet ouvrage est destiné à être physiquement raccordé au réseau de distribution pour le soutirage (consommation d’électricité du réseau) et/ou pour l’injection de la production photovoltaïque.
Schéma d’une installation PV raccordée au réseau en vente totale
(source : www.photovoltaïque.info)
L’énergie produite par les modules photovoltaïques est :
- soit intégralement vendue au réseau : la production et le soutirage sont indépendants,
- soit partiellement injectée au réseau : seule l’énergie solaire non consommée sur place est vendue au réseau. Le soutirage reste indépendant,
- soit utilisée intégralement en auto-consommation : ce qui permet de diminuer l’énergie appelée du réseau. L’énergie solaire qui ne serait pas consommée est cependant injectée au réseau, mais sans être vendue.
Autoconsommation totale individuelle : la fausse bonne idée !
Dans la formule d’autoconsommation totale, la nouvelle réglementation impose de n’injecter aucun excédent de production au réseau. Or l’électricité solaire est consommée soit instantanément (par des appareils fonctionnant en journée), soit après une période de stockage. Le stockage sur batteries, dont la pertinence est discutable pour la transition écologique et le coût pénalisant, est à exclure actuellement.
La capacité à auto-consommer repose donc sur la possibilité, en journée, de consommer toute la production solaire au moment où elle se produit.
Pour y parvenir il faut soit avoir beaucoup d’appareils à alimenter, soit faire en sorte que l’installation solaire produise peu. Ce questionnement est indispensable, notamment en période estivale où la production est forte et les consommations potentiellement faibles surtout en cas d’absence. Comme il n’est pas question bien sûr de consommer dans l’unique but d’absorber la production, le seul ajustement possible consiste à limiter la puissance de l’installation : en résidentiel quelques centaines de Wc, au grand maximum 1 kWc. Cela ne contribue pas à massifier la diffusion de cette énergie renouvelable ! Par ailleurs, si un peu d’électricité s’échappe en excédent, ENEDIS demandera soit de poser un dispositif de bridage «zéro injection», soit de régulariser la situation en établissant un contrat assorti de frais de raccordement et du paiement annuel de la TURPE (bien que l’énergie soit injectée SANS rémunération). Il ne faut donc JAMAIS accepter une offre commerciale en autoconsommation totale sans analyse détaillée de ses consommations.
Extrait du dossier ASDER sur l’autoconsommation photovoltaïque à télécharger
2- Configurations en site isolé
Avec stockage sur batterie (sans groupe électrogène)
Cas typique d’un refuge ayant des besoins d’éclairage. En journée les capteurs rechargent les batteries et contribuent à l’alimentation des appareils. Les batteries prennent le relais lorsque les capteurs ne produisent plus suffisamment. Lorsque les batteries sont déchargées, il n’y a plus d’électricité.
(source : Qualit’EnR)
Tout confort électrique en site isolé se traduit en coût matériel. Il est donc indispensable de s’équiper au plus juste, en appareillage à très basse consommation.
Avec stockage sur batterie et secours
Même fonctionnement que le cas précédent avec en plus un système de secours lorsque les batteries sont déchargées (ou pour alimenter un appareil très consommateur). Le secours peut être un groupe électrogène, une éolienne, une turbine hydraulique,etc. L’alimentation électrique est assurée quelles que soient les conditions climatiques si les bons choix ont été fait.
(source : Qualit’EnR)
