7/ Les régulateurs de charge

PHOTOVOLTAIQUE – Module Centrale Autonome
Cours CA1 : Analyse structurelle Le 15.03.09
Greta 25 - Centrale photovoltaïque Autonome - Professeur M. TIMIN Jean-Louis
Sommaire cours CA1
1/ Problématique d'une centrale photovoltaïque autonome (en site isolé)
* Cahier des charges (ce qui désire le client)
besoins primaires : l’éclairage, la production de froid pour la
conservation des aliments ou l’utilisation d'appareils
domestiques (radio, télévision,…).
* Appareils à basse consommation
La maison des Baronnets
Produits Serelio
* Analyse cahier des charges (ce qu’il faudrait proposer au client)
Des précautions à prendre
Avant de vouloir électrifier un site isolé, il est indispensable de bien recenser ses besoins :
Existe-t-il un projet de prolongement du réseau EDF dans le secteur ? Quel appareil
électrique est-ce que je veux utiliser en priorité? Combien de temps par jour ? Combien de
jour par an ? Ces informations servent à dimensionner le parc de batteries et la régulation du
système.
D’autre part l’étude des besoins permet de limiter les consommations au stricte nécessaire
afin que le dimensionnement du système photovoltaïque soit réalisé au plus juste. Le coût des
modules photovoltaïques et des batteries étant particulièrement élevé, l’investissement en sera
ainsi minimisé.
* Stockage d'énergie

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2/ Conseils pour la rédaction du cahier des charges (www.ese.fr)
Quel type de récepteurs électriques puis-je alimenter avec une installation photovoltaïque site isolé ?
 L’éclairage avec des lampes à économie d’énergie et/ ou tubes fluorescents
TV/ Chaîne hifi
Petit électroménager
Éventuellement réfrigérateurs voir congélateurs
Éventuellement petit pompage
Quel type de récepteurs électriques ne peut pas être alimenté par une installation
photovoltaïque site isolé ?
 Chauffage électrique
Ballon d’eau chaude électrique
Machine à laver
Sèche linge
Fer à repasser
Gros électroménager
Faut-il stocker l’énergie produite et comment ?
 Oui, il faut la stocker à travers un parc de batteries généralement composé de batteries
plomb + acide, batteries ouvertes ou sans entretien.
Quelle est la durée de vie des batteries ?
 De 3 à 12 ans selon la qualité choisie au départ.
3 ans batterie stationnaire ordinaire
5 ans batterie stationnaire haute de gamme sans entretien
10/ 12 ans batterie stationnaire plomb ouvert tubulaire avec entretien tous les 6 mois
Comment orienter les panneaux ?
 Plein sud pour l’hémisphère nord
Plein nord pour l’hémisphère sud
De combien incliner les panneaux ?
 Tout dépend de votre lieu géographique et de la période d’occupation des locaux.
Pour un site France Métropole en usage 12 mois sur 12, la réponse est 60°.
Quelles puissances installer?
 Les petits sites isolés nécessitent de 75 à 400 Wc.
Les équipements moyens de 400 Wc à 1200 Wc.
L’électrification d’habitat isolé demande plus régulièrement une puissance 2000 <x< 3000
Wc

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Quel budget faut-il prévoir?
 Très variable selon la puissance des panneaux et la capacité batterie.
Un petit site peut s’électrifier à partir de 1 000 €.
Un site moyen de 4 000 € à 12 000 €
L’électrification d’un habitat isolé entre 20 000 € et 50 000 €.
Existe-t-il des aides ?
 Oui, s’il s’agit d’un habitat à usage d’habitat principal : Crédit d’impôt, F.A.C.E. (Fonds
d'Amortissement des Charges d’Electrification), etc...)
Non, s’il s’agit d’un habitat à usage secondaire.
Comment poser les panneaux ?
 En site isolé, généralement au sol sur un lieu bien ensoleillé sans ombres et parfois mais plus
rarement, sur les toitures (rendements souvent plus faibles).
Quel type de panneaux utiliser ?
 Soit des panneaux classiques, soit des modèles bi-verre très résistant sur des lieux avec des
atmosphères sévères (vent, neige, etc...).
Comment dimensionner les besoins ?
 Il faut faire une étude au cas par cas. Le dimensionnement précis d’un site isolé destiné à
l’habitation principale peut nécessiter l’intervention d’un bureau d’étude spécialisé.
Pourquoi rajouter un groupe électrogène ?
 Afin de ne pas surdimensionner inutilement une installation, il est vivement conseillé sur un
usage de 12 mois/ 12 de se doter d’un groupe électrogène qui pourra assurer un peut
d’appoint l’hiver et recharger ponctuellement les batteries. Celui-ci ne fonctionnera que
quelques heures/ an.
Faut-il imaginer d’électrifier un site en photovoltaïque site isolé alors que vous être proche d’un
point de livraison EDF ?
 La démarche est souvent très lourde de conséquences financièrement et ne présente aucun
intérêt financier. Pourquoi n’y préfèreriez vous pas la solution photovoltaïque raccordé au
réseau
Quelle expérience a-t-on des sites isolés ? Est-ce une technique bien maîtrisée ?
 Depuis plus de 20 ans, cette technique est parfaitement maîtrisée.
Quels sont les vrais risques ?
 Le non respect des normes de sécurité et des règles de l’art entraine des surcoûts, des
risques d’incendie, d’électrisation…

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3/ Structure d’une centrale photovoltaïque autonome
Schéma de principe
Pour apprécier les résultats de vos calculs de dimensionnement n’hésitez pas à comparer
l’installation que vous proposez avec les KITS qui sont proposez sur le marché !
Les clients eux les trouvent et peuvent vous demander de justifier vos valeurs (puissances,
autonomie, quantité…)
Exemple de kits : NRJ-sol-R , Ibersolar , wattsol (histoire du compteur qui tourne à
l’envers…)
Appareils basses
consommations
Groupe électrogène
Coffret de protection
Panneaux solaires
Régulateur de charge
Batterie
Onduleur

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4/ Les installations et leurs caractéristiques
Exemple 1 : Le chalet de la famille Ruaud
Exemple3 : La gare de Pulney
Lieu : Parc du Queras 2000m d’altitude, orientation sud
Besoins en énergie: (radio, sèche-cheveux, aspirateur,
petit électroménager), équipements économes en
énergie (25 lampes basse consommation) et une lampe
à rayonnement UV de 35 Watt pour le traitement
bactériologique de l’eau.
Utilisation d’un poêle à gaz et d’un réfrigérateur à gaz.
Autonomie : 8 jours
Groupe électrogène 15kw, Batteries, Régulateur,
14 panneaux photovoltaïques (672Wc),
Commentaire : (Points forts, contraintes, amélioration de l’efficacité de l’installation)
Lieu : Toul - Mirecourt via Barisey la Côte
16 m² de panneaux photovoltaïque (1920 Wc).
Une régulation électronique avec un parc batteries
de 24 modules de 2 volts, soit au total 1250
ampères/heure. Un groupe électrogène de 7kW
en 380.
Coût de l'opération : 29 140 € HT
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