De nos jours, de plus en plus de personnes se posent la question d’avoir une installation photovoltaïque afin de réduire leurs factures énergétiques. Attention à ne pas confondre les panneaux solaires thermiques avec les panneaux solaires photovoltaïques. Dans cet article, nous allons voir ensemble comment fonctionnent ces derniers.
L’énergie photovoltaïque
L’énergie photovoltaïque consiste à transformer le rayonnement solaire en électricité. On peut aussi parler d’une installation solaire électrique. Vos appareils utilisent l’électricité produite comme l’électricité de votre fournisseur habituel. Au quotidien, cela ne change pas votre manière de consommer. Vous allumez la lumière avec le même interrupteur. Vos équipements sont branchés sur la même prise électrique.
Les composants d’une installation photovoltaïque
Pour fonctionner correctement, une installation solaire électrique a besoin de plusieurs éléments. Nous allons passer en revue ceux qui sont indispensables. les installations peuvent également avoir besoin d’éléments spécifiques. Nous ne les verrons pas ici.
Les panneaux solaires
Il s’agit du panneau qui produit l’électricité. Nous pouvons en rencontrer deux types : les panneaux monocristallin et les panneaux polycristallins.
Les panneaux monocristallins, comparés aux polycristallins, ont un rendement meilleur, entre 1 et 3%. La production commence également plus tôt au lever du soleil, et termine plus tard au coucher du soleil. Il coute cependant un peu plus cher à l’achat.
Attention, il vaut mieux avoir un panneau polycristallin haut-de-gamme plutôt qu’un monocristallin d’entrée de gamme.
Pour la connexion des panneaux, il faut utiliser un câble avec une section adaptée à la puissance de vos panneaux. Aujourd’hui, il est fortement recommandé d’utiliser des connecteurs MC4 : ils sont adaptés pour l’extérieur et standards dans le cas d’une extension future de l’installation.
Un contrôleur PWM ou MPPT
Le contrôleur, aussi appelé régulateur, sert à réguler le courant de sortie (pour les contrôleurs PWM) et à optimiser le rendement (pour le MPPT). L’onduleur (et éventuellement les batteries) a une tension de fonctionnement différente de celle produite par les panneaux. Il faut donc modifier la tension de sortie des panneaux pour la faire correspondre à celle de l’onduleur. Le contrôleur va se charger de modifier les tensions et intensités afin de les faire correspondre.
Un onduleur
L’onduleur se charge de transformer le courant continu en courant alternatif. On retrouve deux grandes classe d’onduleur : les micro-onduleurs et les onduleurs.
Les micro-onduleurs se connectent sur un ou deux panneaux solaire uniquement et envoient du courant alternatif vers la maison.
Au contraire, avec un onduleur unique, le courant continu est envoyé vers le local technique et tous les panneaux sont connectés à cet équipement.
De nos jours, on retrouve les fonctions MPPT + Onduleur + Injection au réseau public + Sauvegarde + Découplage réseau dans un seul appareil. On l’appelle alors onduleur hybride.
Des protections électriques
Dans le cas d’une installation reliée au réseau public, il convient de mettre en place des protections pour ne pas déstabiliser ce réseau. En cas de coupure de courant, il faut que votre installation n’envoie pas d’électricité vers le réseau. Cela pourrait avoir des conséquences fatales, notamment pour le personnel qui peut être en train d’intervenir.
Il est également fortement recommandé d’ajouter des protections parafoudre ou paratonnerre. Perdre toute son installation solaire suite à un orage serait fâcheux.
Un parc de batteries
Si vous souhaitez pouvoir consommer l’électricité produite en journée, il faudra prévoir d’installer des batteries. Le dimensionnement de celles-ci est primordial. Si le parc est sous-dimensionné, il ne fournira pas assez de courant pour passer la période de production réduite. S’il est surdimensionné, vous aurez payé des batteries inutiles. Celles-ci étant assez onéreuses, il vaut mieux éviter cette dépense superflue.
Des appareils consommant de l’électricité
Ce sont tous les appareils que vous utilisez quotidiennement : la télévision, le chauffage électrique, le ballon d’eau chaude, etc..
Prévoir son installation photovoltaïque
Il existe différentes installations photovoltaïques possibles :
- Fixe : les panneaux solaires sont installés et fixés sur un support qui ne peut pas être déplacé, comme sur un toit par exemple.
- Mobile : Au contraire, ce type d’installation peut être déplacé comme sur un camping-car ou sur une caravane.
- Connectée au réseau : Pour les anglophones, nous parlerons d’installation ongrid. Dans ce type d’installation, le réseau électrique est relié à la fois à l’installation photovoltaïque et au réseau public. En cas de mauvais temps, ou la nuit, le réseau public fournit l’électricité consommée. Au contraire, en cas de soleil, ce sont les panneaux solaires qui fournissent l’électricité consommée.
- Hors-réseau : toujours pour les anglophones, nous parlons alors d’installation offgrid. Ici, le réseau électrique n’est connecté qu’à l’installation solaire. En cas de baisse de la production, des batteries prennent le relais des panneaux afin de continuer de fournir l’électricité consommée.
Les différentes consommations possibles avec votre installation photovoltaïque
A ces installations, peuvent correspondre différentes consommations :
- l’auto-consommation partielle : vous consommez une partie de l’énergie produite par les panneaux sur le réseau de la maison. L’autre partie est renvoyée et revendu dans le réseau public. Il faut alors signer un contrat de revente avec un producteur d’électricité ou avec EDF-Obligation d’Achat.
- l’auto-consommation totale : vous consommez toute l’énergie produite par les panneaux. Rien n’est alors envoyé sur le réseau public. Il faut signer une convention d’autoconsommation sans injection (CACSI) avec Enedis en France. Cette convention implique l’installation d’élément de sécurité pour ne pas perturber le réseau public de distribution.
- La revente totale ou envoi total : Il s’agit de revendre la totalité de la production de vos panneaux. Attention à bien prendre en compte que vous aurez deux réseaux différents. De ce fait, vous aurez deux compteurs électriques et deux factures : une positive (avec l’abonnement et votre consommation) et une négative (avec le montant correspondant à vos reventes).
- Avec stockage d’énergie : Ce type d’installation comprend un système de stockage de l’énergie via des batteries ou via un système de chauffage d’eau. Quand l’installation produit de l’énergie, le surplus est stocké dans les batteries ou fait chauffer un ballon d’eau. Quand la production décline et qu’un besoin survient, les batteries délivrent l’électricité ou la chaleur de l’eau sert à produire l’électricité.
Les différents modes d’installation peuvent se mixer. Ainsi, vous pouvez avoir une installation fixe, ongrid en autoconsommation avec renvoi du surplus sur le réseau et stockage d’énergie.
