IEPS Colfontaine Section Énergies et Environnement Année scolaire 2007 - 2008 PHOTOVOLTAÏQUE INSTALLATION CONNECTEE AU RESEAU ≤ 10 kWc Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 1 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE CADRE DE LA PRESENTATION • Installation connectée au réseau ≤ 10 kWc • Dimensionnement en vue de compenser la consommation électrique annuelle Bon nombre de cas couverts Processus plus souple Temps de retour sur investissement plus court 2 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CONNECTEE AU RESEAU Coffret Prélèvement réseau Compteur réseau Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 3 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CONNECTEE AU RESEAU Modules + Coffret Onduleur Injection réseau Prélèvement réseau - Compteur CV Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Compteur réseau Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 4 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE PERMIS D’URBANISME NON REQUIS si capteurs sur le bâtiment Conditions • Capteurs fixés ou incorporés dans la toiture • Aucun débordement par rapport à la toiture. Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 5 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE REDUCTION D’IMPÔT & PRIMES REDUCTION D’IMPÔT (Plan SOLWATT) • 40% du montant des travaux TVAC Travaux réalisés durant période imposable • Maximum 3440€ par point d’accès • Validité 1 janvier 2008 au 31 décembre 2009, pour l’instant Conditions • Modules « cristallin » !norme IEC 61215 • Modules « couches minces » norme IEC 51646 • Onduleur relié au réseau • Inclinaison capteurs fixes Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 η ≥ 12% η ≥ 7% η ≥ 91% 0 70° Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 6 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE REDUCTION D’IMPÔT & PRIMES PRIME RW (Plan SOLWATT) • 20% investissement avec maximum 3500€ par point d’accès • Installation reconnue par la CWAPE (régulateur Wallon) • L’entrepreneur devra disposer de l’accès à la profession d’électricien et de couvreur BENEFICIARES • Personnes physiques • Indépendants, • Micro-entreprises • Syndics Parfois PRIME Communale Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 7 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE REDUCTION D’IMPÔT & PRIMES PLAFONNEMENT PRIME Plafonds investissement Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Prime maximale HTVA € / Wc TVA 6% € / kWc TVA 21% € / kWc 7 1484 1694 8 1696 1936 9 1908 2178 Prime maximale par point accès 3.500 € Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 8 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE AGREATION DE L’INSTALLATION • Réception de l’installation par organisme agrée (AIB Vinçotte, …) Principaux éléments contrôlés • Différentiel 300 mA en tête d’installation électrique • Mise à la terre en conformité • Disjoncteur après l’onduleur (~), déconnection du réseau • Conformité système de découplage automatique de l’onduleur ( Chute de tension, des surtension, injection CC ) Sectionneur vivement conseillé avant l’onduleur Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 9 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COMPTAGE ELECTRICITE ET COMPTEURS Pour installation ≤ 10 kWc possibilité de faire tourner le compteur à l’envers A quel moment le compteur tourne-t-il à l’envers ? Modules + Coffret Onduleur Injection réseau Prélèvement réseau - Compteur CV Compteur réseau Si production = 0, le compteur tourne à l’endroit Si production < consommation, le compteur tourne à l’endroit + lentement Si production = consommation, le compteur ne tourne pas Si production > consommation, le compteur tourne à l’envers Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 10 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COMPTAGE ELECTRICITE ET COMPTEURS TYPE DE COMPTEUR • Compteur électromagnétique • Compteur à cliquet • Compteur électronique • Compteur triphasé • Compteur certificats verts Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 11 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COMPTAGE ELECTRICITE ET COMPTEURS PRIX DE L’ELECTRICITE Le prix final client résidentiel 0,18€ / kWh Le prix payé au producteur 0,02€ à 0,05€ / kWh Fonction de l’acheteur, du vendeur, profile, prévisibilité, … Constitution du prix Prix final = Prix payé au producteur + coût transport (GRT) + coût distribution ( GRD) + frais (gestion, CV, …) + marge fournisseur Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 12 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE CERTIFICATS VERTS OCTROI Puissance installation 1 à 5 kWc 5 à 10 kWc CVs Octroyés par MWh produit 7 5 montant minimum à 65€ 455 325 montant négocié ~ 80€ 560 400 Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 13 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE CERTIFICATS VERTS Valables pendant 15 ans Exemple Nombre de CVs pour un système de 7 kWc produisant 6 MWh/an ? kWc 1-5: 6 x 5/7 = 4,286 MWh x 7 30 CV/an kWc 6-5: 6 x 2/7 = 1,714 MWh x 5 8,6 CV/an 38,6 x 65€ = 2509€/an Période Nombre de certificats verts octroyés Année 2003 623.517 Année 2004 695.724 Année 2005 823.368 Année 2006 1.144.644 Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 14 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE En Belgique, un système photovoltaïque de 1 kWc produira ~850 kWh/an dans les conditions optimales d’orientation et inclinaison Facteur correctif SUD, 35° Inclinaison Orientation 0° 15° 25° 35° 50° 70° 90° EST 0,88 0,87 0,85 0,83 0,77 0,65 0,50 SUD-EST 0,88 0,93 0,95 0,95 0,92 0,81 0,64 SUD 0,88 0,96 0,99 1 0,98 0,87 0,68 SUD-OUEST 0,88 0,93 0,95 0,95 0,92 0,81 0,64 OUEST 0,88 0,87 0,85 0,82 0,75 0,65 0,50 Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 15 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CRITERES DIMENSIONNEMENT • • • La consommation d’électricité La surface disponible Le budget Grandeurs clés 1 kWc (fixe polycristallin) 8m² 850 kWh/an x facteur correctif 6000€ HTVA Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 16 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CRITERES DIMENSIONNEMENT • La consommation d’électricité 1 kWc (fixe polycristallin) 8m² 850 kWh/an x facteur correctif 6000€ HTVA Exemple Consommation 3600 kWh/an (ménage Wallon) Toiture orientée SUD-EST, Inclinaison capteurs 35° facteur 0,95 1 kWc produira 808 kWh/an (850 x 0,95) Puissance nécessaire 3600 kWh / 808 = 4,45 kWc A 8m²/kWc, surface nécessaire 4,45 x 8 m² = 36m² Coût total 4,45 x 6000€ = 26700€ HTVA Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 17 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE PRIX MOYEN htva Wc 5€ à 8€ kWc 1 kWc = 6000€ (850 kWh/an) 5 kWc = 30000€ (4250 kWh/an) 10 kWc = 55000€ (8500 kWh/an) M² 625€ à 1000€ Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 18 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CARACTERISTIQUES MODULE CENIT 150 SERIE (ISSOL S.A.) Puissance maximale Wp 145 W Tension à puissance maximale Vmp 35,17 Courant à puissance maximale Imp 4,12 Tension en circuit ouvert Voc 44,26 Courant en court-circuit Isc 4,93 Tension nominale V 24 Tension maximum du système V 1000 Coefficient de t° Voc mV/°C -148,8 Coefficient de t° Isc mA/°C 2,2 %/°C -0,45 T° fonctionnement °C -40,+80 Tolérances mesures % +/- 3 Coefficient de t° Pmpp Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 19 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CARACTERISTIQUES MODULE I [A] Puissance maximale Wp 145 W Tension à puissance maximale Vmp 35,17 Courant à puissance maximale Imp 4,12 4 Tension en circuit ouvert Voc 44,26 3 Courant en court-circuit Isc 4,93 Isc 4,93 Mpp=144,9 W Imp 4,12 2 Vmp 1 0 10 20 Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 30 40 50 35,17 Voc U [V] 44,26 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 20 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CARACTERISTIQUES MODULE Coefficient de t° Voc mV/° C -148,8 U 25° + ( Δt° x Coeff. t° Voc ) Exemple Calcul tension à -10°C et à 85°C U-10°C = 44,26 + (-35 x – 0,148) U-10°C = 49,44 V I [A] U 85°C = 44,26 + (60 x – 0,148 ) U 85°C = 35,38 V Plage 49,44 V à 35,38 V 75°C 50°C 25°C U [V] Influence de la t° sur la courbe I-U (irradiation constante) Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 21 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CHOIX DE L’ONDULEUR 10 x 145 Wc Puissance maximale 1450 W Intensité maximale 4,93 A Plage tensions 353 V à 495 V Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Puissance maximale Wp 145 W Tension à puissance maximale Courant à puissance maximale Tension en circuit ouvert Courant en court-circuit Vmp Imp Voc Isc 35,17 4,12 44,26 4,93 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 22 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CHOIX DE L’ONDULEUR 2 champs photovoltaïques à configurations différentes • 2 onduleurs ou 1 onduleur multi strings (2 MPP tracker) NORD I + STRING 1 4 - 3 2 1 U STRING 2 + SUD Si 1 seul onduleur, puissance fonction du champ photovoltaïque le plus faible Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 23 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE SIMULATION Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 24 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE SIMULATION € 65,00 Nombre de certificats verts /an 11,90 Rentrée Certificats verts (prix garanti 65€) €/an 773,50 Longueur module m 1,425 Prix certificats verts minimum garanti Largeur module m 0,990 Puissane module Wc 200 Puissance installée Wc 2000 Prix électricité tarif jour € 0,18 Surface module m² 1,411 Prix électricité tarif nuit € 0,08 Rendement module % 0,142 Électricité produite tarif jour 5/7 kWh/an 1214,29 Nombre modules _ 10 Électricité produite tarif nuit 2/7 kWh/an 485,71 Surface des capteurs m² 14,108 Déduction électricité annuelle tarif jour €/an 213,71 Montant global investissement € 12900,00 Déduction électricité annuelle tarif nuit €/an 38,86 Montant investissement € 12900,00 Déduction électricité annuelle globale €/an 252,57 autres frais € 0,00 Rentrée (CV+électricité) €/an 1026,07 Retour inverstissement An Prime communale Prime provinciale 6,42 Plafonnement prime RW Prime RW 20% € 2580,00 Prime max - Système fixe Réduction 40% € 5160,00 Investissement plafonnée 7€/WC € 14000 Réduction 40% plafonnée € 3440,00 Prime max 1,484€/Wc (TVA 6%) € 2968 Déduction fiscale 3340€ + 8,5% € 3732,40 Prime max 1,694€/Wc (TVA 21%) € 3388 Solde net € 6587,60 Prime maximale par point d'accès € 3500 Prix/Wc € 6,45 Facteur correctif (orientaion-inclinaison) % 1,00 Réduction 40% plafonnée € 3440,00 kWh/an 1700 Réduction 40% plafonnée + 8,5% € 3732,40 Énergie récupérée Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Plafonnement déduction fiscale Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 25 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE ELEMENTS OFFRE DE PRIX • • • • • • • • Modules Système de fixation Câbles Onduleur Compteur CV Équipement électriques (différentiels, disjoncteurs, sectionneurs, …) Réception RGIE Main d’œuvre Éventuellement • Acquisition de données • Parafoudre • Affichage données Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 26 CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE MERCI POUR VOTRE ATTENTION Énergie et Environnement Année scolaire 2007-2008 Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 27