Photovoltaïque : passez à l'autoconsommation !

En optant pour des panneaux photovoltaïques, vous pouvez facilement passer à l'autoconsommation. Vous consommerez l'électricité que vous avez produit et stockerez l'éventuel surplus. Un moyen efficace de réduire sa facture énergétique et les gaz à effet de serre.

Et si votre maison produisait suffisamment d'énergie pour couvrir une bonne partie de vos besoins ? Avec le développement des panneaux photovoltaïques, c'est possible ! C'est d'autant plus facile que la conception bioclimatique des maisons neuves favorise l'énergie solaire. Grâce à leur exposition préférentielle plutôt sud ou ouest, les panneaux photovoltaïques bénéficient d'un ensoleillement optimal. Alors autant en profiter et se lancer dans l'autoconsommation. On estime aujourd'hui que la part d’autoconsommation peut couvrir environ 40% des besoins d'un foyer. Voire plus si la maison est équipée de batteries de stockage. C'est donc un bon moyen de réduire ses factures énergétiques et de diminuer sa dépendance vis-à-vis d'un fournisseur d'énergie. Mais attention, autoconsommation n'est pas encore synonyme d'autonomie énergétique totale !

Sur une maison déjà très performante, les tuiles photovoltaïques peuvent rapporter entre 1.600 et 2.400 €/an de revente d’électricité et remboursent l’installation en 7 à 8 ans environ. www.constructionclg.fr

Avis d'expert
Pour Caroline Poupet, directrice marketing EDF ENR, « le dimensionnement nécessite une analyse détaillée du profil de consommation du client et de ses besoins énergétiques pour produire au plus juste ».

Faire construire sa maison : Comment bien dimensionner les panneaux ?

Caroline Poupet : Le bon dimensionnement d’une installation photovoltaïque en autoconsommation est capital. Il permet au client de bénéficier d’un générateur produisant de l’électricité au plus proche de ses besoins énergétiques : en maximisant son taux d’autoconsommation et en minimisant les pertes dues au surplus de production. Pour déterminer le dimensionnement idéal d’une installation photovoltaïque, nous questionnons nos clients sur leurs habitudes de consommation (leurs horaires, le nombre de personnes, leur équipement électrique et l’usage qu’ils en font…), pour comprendre leur comportement énergétique et calquer leur profil sur des statistiques pointues de consommations. Pour cela, nous avons développé un cœur de calcul puissant et complexe, basé sur les données de milliers de profils de consommations différents.

Comment bien les orienter ?

L’orientation est définie par les pans de toiture de la maison. Sauf pour les maisons à toiture plate (terrasse) où l’on peut toujours trouver la bonne orientation. Idéalement, le plein sud est optimal. Mais toutes les orientations de plein est à plein ouest sont acceptables. Nous compensons la perte de production par un dimensionnement sur mesure.

Quelles sont les technologies ?

C’est toujours la technologie à base de silicium cristallin qui est massivement et durablement utilisée avec une amélioration constante de la performance surfacique. Aujourd’hui, les panneaux délivrent des puissances de l’ordre de 190 à 200 Wc au mètre carré (soit une puissance d’environ 330 Wc par panneau, pour un rendement de plus de 20%).

Comment atteindre l’autoconsommation ?

Autoconsommer, c’est revenir aux fondamentaux du solaire photovoltaïque : produire de l’énergie localement, au plus près du lieu de consommation. Cela permet de couvrir une partie de ses besoins électriques avec une énergie propre, produite « soi-même » et sur place. Cela donne la possibilité notamment de maîtriser le coût de son kWh électrique, au moins pour une partie de sa facture et de réaliser des économies.
Pour bien autoconsommer, il s’agit de consommer idéalement au même moment que l’on produit de l’électricité, c’est-à-dire lorsqu’il y a le plus de soleil dans la journée. Cette synchronisation production/consommation permet notamment d’optimiser le taux d’autoconsommation et le taux de couverture qui sont 2 notions essentielles pour l’autoconsommation.
Notre solution en autoconsommation n’est pas une réponse à l’autonomie énergétique totale. En effet le dimensionnement de l’installation et des batteries ne permet pas de couvrir en continu 100% des besoins d’un foyer. Cela nécessiterait une quantité de panneaux et de batteries considérable. Mais dans ces cas précis, le besoin global d’électricité est moindre et la consommation en énergie plus linéaire. On ne parle donc pas de secours au réseau. En cas de coupure courte, quelques appareils prioritaires pourront être alimentés.

Le stockage d’électricité mode d’emploi
Bien que dimensionné « sur mesure » en fonction des besoins en électricité de chaque foyer, l’ensemble de l’énergie produite n’est pas forcément consommée instantanément. Pour ne pas perdre cette énergie et optimiser son autoconsommation, celle-ci peut être stockée dans le ballon d’eau chaude électrique. Chaque installation est équipée d’un boîtier intelligent qui redirige l’électricité non consommée par les appareils électriques de la maison dans la résistance du ballon d’eau chaude électrique. Celui-ci va alors se mettre en marche pour prendre le relais et chauffer l’eau du ballon. Au lieu de se déclencher la nuit en heures creuses, le ballon d’eau chaude se déclenche alors automatiquement le jour quand il y a suffisamment de production.
Au travers de solutions de pilotage, les consommations électriques locales sont suivies en temps réel, impactant de manière directe les comportements des usagers. Les clients ayant opté pour l’autoconsommation deviennent globalement plus vigilants sur leur consommation. Leurs efforts pour optimiser leur taux d’autoconsommation les conduisent naturellement à  surveiller leur consommation, qui globalement se réduit. Le stockage peut aussi se faire au travers de batteries. Mais la technologie reste très onéreuse.

Comment bien gérer ses pics de consommation ?
L’autoconsommation ne s’arrête pas à la simple consommation d’énergie photovoltaïque. Il est impératif que le client puisse visualiser ses courbes de consommation et de production afin de prendre conscience de ses dépenses énergétiques et qu’il adapte ses usages pour un bénéfice maximal de son installation. Il est très simple d’adopter quelques nouveaux réflexes au quotidien en faisant tourner ses appareils électriques les jours ensoleillés (et donc lorsque l’installation photovoltaïque produit le plus), plutôt que les jours de pluie. Cela concerne notamment les appareils ménagers programmables les plus courants comme la machine à laver, le sèche-linge, le lave-vaisselle.

Est-ce rentable ?

Au-delà de l’aspect purement financier, il s’agit avant tout d’une démarche environnementale. Nous ne connaissons pas le prix de l’électricité dans 3,5 ou 10 ans. Mais ce qui est sûr, c’est que ce générateur continuera de produire de l’énergie et générera des économies qui ne pourront que croître. L’essentiel consiste à sécuriser le prix du kWh pour une partie de sa facture. On estime que l’offre en autoconsommation peut réduire jusqu’à 40% la facture d’électricité. L’autoconsommation permet de produire une électricité totalement décarbonnée et de contribuer à l’objectif de baisse des émissions de gaz à effet de serre dans le cadre de la loi de transition énergétique.

Le photovoltaïque : comment ça marche ?

L'effet photovoltaïque est un phénomène physique ancien découvert en 1839 qui repose sur l’interaction entre un rayonnement solaire et certains matériaux semi-conducteurs. Dans des cellules photovoltaïques en silicium qui composent le panneau, les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du matériau semi-conducteur. Ceux-ci se mettent en mouvement et créent un courant électrique collecté par une grille métallique très fine.

Les 57,2 m2 de tuiles Alpha Solaire 30 Wc sur le pan orienté sud-sud-est, soit 286 tuiles, ont une capacité de production de 9 kWc. www.imerys-toiture.com

Les cellules photovoltaïques convertissent directement l’énergie solaire en électricité, sous forme de courant continu. Un onduleur se charge ensuite de transformer ce courant continu en courant alternatif. Il est alors prêt à être consommé ou à être injecté dans le réseau. Près de 85% des panneaux installés utilisent la technologie cristalline. Les modules silicium multicristallin sont les plus répandus ; ils ont un rendement de conversion d’environ 13 à 15%. Les modules dits siliciums monocristallins sont plus chers mais possèdent un rendement de conversion plus élevé, de 18%.

Autoproduction et autoconsommation

Dans les années à venir, l'autoconsommation énergétique dans les maisons neuves va se développer et devenir systématique. Mais qu'entend-on par autoconsommation ? Il s'agit tout simplement de consommer l’énergie que l’on a produit sur place.
L'objectif final est de produire suffisamment d'électricité pour couvrir une bonne partie des besoins énergétiques du foyer. Et dans ce domaine l'énergie solaire est plutôt bien placée grâce aux panneaux photovoltaïques. L'électricité produite est transformée en un courant alternatif qui sert à alimenter tous les appareils électriques de la maison (chauffage, télévision, électroménager…). En France (neuf et ancien), on comptait début 2017 20 000 foyers en autoconsommation dont environ 15 000 consomment leur propre électricité et environ 5 000 autoconsomment une part de leur production et revendent le surplus.

Ne pas confondre autoconsommation et autoproduction !
Autoproduction et autoconsommation sont deux notions différentes. Le taux d’autoconsommation correspond à la part de l’énergie que vous consommez réellement. Si vous produisez 100 kW et n'en consommez que 80 kW le taux d'autoconsommation est de 80%. Les 20% restants sont injectés sur le réseau.
Le taux d’autoproduction correspond à la part de la consommation électrique de votre habitation assurée par vos panneaux solaires. Si vous consommez 80 kW alors que votre consommation totale est de 300 kW votre taux d'autoproduction est de 26%. Vous assurez donc à peu près un quart de vos besoins électriques. Les factures électriques diminuent d'autant !

Installation photovoltaïque : quel dimensionnement ?

Seule une étude précise préalable réalisée par le bureau d'études thermiques permet de bien calibrer l'installation photovoltaïque. Son dimensionnement ne se fait pas au hasard. Plusieurs critères sont à prendre en compte. Tout commence par la place disponible sur votre toit. En général, il faut compter de 10 à 30 m2 pour pouvoir installer des panneaux solaires. Sans surprise, il faudra prévoir une surface plus importante de panneaux photovoltaïques dans les zones où l'ensoleillement est plus capricieux. Enfin le dimensionnement dépend aussi de votre consommation d’électricité et de vos besoins. Pour la connaître, il suffit de consulter votre dernière facture d’électricité.

Des panneaux qui suivent le soleil
La nature inspire souvent les ingénieurs. L'héliotropie naturelle du tournesol a permis d'imaginer la Smartflower®, premier générateur photovoltaïque intelligent. Testée en conditions réelles sur le Concept Yrys by MFC (une maison laboratoire qui intègre les dernières évolutions techniques et technologiques), la Smartflower® est capable de produire jusqu’à 40% de plus qu’un système équivalent photovoltaïque posé sur une toiture. Pour atteindre ce niveau de performance, elle possède 12 pétales qui offrent une surface solaire totale de 18 m2. Son secret ? La Smartflower® se déplace selon un double axe horizontal et vertical pour optimiser sa production. Pour réaliser cette prouesse, elle est équipée d'un traqueur solaire qui permet de suivre la course du soleil à la manière d’un tournesol.

Que devient l'électricité produite ?

Avec l'autoconsommation, il y a une logique de consommation. Le plus simple et le plus logique consiste à consommer votre production en alimentant tous les appareils électriques de la maison. Ils peuvent tous fonctionner avec votre électricité : lumière, box internet, télévision, ordinateur, chauffage, ballon d’eau chaude… Ensuite, le stockage sur batterie permet de consommer le courant pendant les heures de pointe, le matin, le soir et même les jours suivants alors qu'il a été produit pendant la journée lorsque la maison est inhabitée.

Enfin, la dernière option consiste à vendre le surplus de votre production. L’électricité non consommée peut être vendue à EDF avec une obligation d'achat au tarif de 0,10 € par kWh. Après avoir fait la demande de raccordement au réseau, un contrat d'obligation d'achat est signé avec le distributeur d'électricité choisi qui s'engage à acheter votre production d'électricité au tarif réglementé fixé à la date du contrat pendant 20 ans. Le nouveau compteur Linky permet de comptabiliser exactement et facilement les kilowatts injectés dans le réseau.

Des mesures incitatives

Pour inciter les particuliers à s'inscrire dans une logique d'autoconsommation, l'Etat met en place plusieurs aides. Il n'y a plus de crédit d'impôt proprement dit pour installer des panneaux photovoltaïques. Il en subsiste un qui concerne uniquement les systèmes de gestion de la production et de la consommation. La domotique, lorsqu’elle permet de réguler et contrôler votre chauffage, est éligible au crédit d'impôt pour la transition écologique (CITE) à hauteur de 30% du montant du système.

Parallèlement l'Etat accorde une aide financière pour les particuliers qui souhaitent consommer leur propre électricité. Pour bénéficier de la prime, les panneaux solaires doivent être parallèles à votre toiture ou sur un toit plat ou encore remplir une fonction d’allège, de bardage, de brise-soleil, de garde-corps, d’ombrière, de pergola ou de mur-rideau. Naturellement vous devez choisir l'autoconsommation et l'installation doit avoir été exécutée par un professionnel RGE.

Depuis le 9 mai 2017, un arrêté tarifaire prévoit une prime à l’investissement et l’achat du surplus pour les générateurs en autoconsommation. Cette prime est dégressive tous les trimestres en fonctions des volumes de demandes de raccordement et elle est versée sur 5 années au producteur.

 L'état vous aide

  Puissance de l’installation en kWc  Montant de la prime par kWc installé en €
 < 3 kWc  Prime de 380 € /kWc + vente à 10 c €/kWh
 De 3 à 9 kWc  Prime de 290 € /kWc + vente à 10 c €/kWh
 De 9 à 36 kWc  Prime de 190 € /kWc + vente à 6 c €/kWh
 De 36 à 100 kWc  Prime de 90 € /kWc + vente à 6 c €/kWh

Exemple : pour une installation photovoltaïque de 3 kWc, un autoconsommateur  reçoit 1.140 € de prime (soit 380 € x 3) et il revend son surplus à 10 centimes d’euros /kWh. Pour une installation photovoltaïque de 100 kWc, l’autoconsommateur reçoit 9.000 € (soit 90 € x 100) et il revend son surplus à 6 centimes d’euro /kWh.

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