IEPS Colfontaine Section nergies et Environnement Anne scolaire

IEPS Colfontaine Section Énergies et Environnement Année scolaire 2007 - 2008 PHOTOVOLTAÏQUE INSTALLATION CONNECTEE AU RESEAU ≤ 10 k. Wc Travail de fin d’étude La Rocca Francesco 1

CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE CADRE DE LA PRESENTATION • Installation connectée au réseau ≤ 10 k. Wc • 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 - Énergie et Environnement Année scolaire 2007 -2008 Compteur réseau Compteur CV 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 η ≥ 12% • Modules « couches minces » norme IEC 51646 η ≥ 7% • Onduleur relié au réseau η ≥ 91% • Inclinaison capteurs fixes 0 70° Énergie et Environnement Année scolaire 2007 -2008 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% € / k. Wc TVA 21% € / k. Wc 7 1484 1694 8 1696 1936 9 1908 2178 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 m. A 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 k. Wc 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 réseau Compteur CV 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€ / k. Wh Le prix payé au producteur 0, 02€ à 0, 05€ / k. Wh 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 k. Wc 5 à 10 k. Wc 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 k. Wc produisant 6 MWh/an ? k. Wc 1 -5: 6 x 5/7 = 4, 286 MWh x 7 30 CV/an k. Wc 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 k. Wc produira ~850 k. Wh/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, 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, 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 k. Wc (fixe polycristallin) 8 m² 850 k. Wh/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 k. Wc (fixe polycristallin) 8 m² 850 k. Wh/an x facteur correctif 6000€ HTVA Exemple Consommation 3600 k. Wh/an (ménage Wallon) Toiture orientée SUD-EST, Inclinaison capteurs 35° facteur 0, 95 1 k. Wc produira 808 k. Wh/an (850 x 0, 95) Puissance nécessaire 3600 k. Wh / 808 = 4, 45 k. Wc A 8 m²/k. Wc, surface nécessaire 4, 45 x 8 m² = 36 m² 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€ k. Wc 1 k. Wc = 6000€ (850 k. Wh/an) 5 k. Wc = 30000€ (4250 k. Wh/an) 10 k. Wc = 55000€ (8500 k. Wh/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 m. V/°C -148, 8 Coefficient de t° Isc m. A/°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 4, 12 Mpp=144, 9 W Imp 2 Vmp 1 0 10 20 30 40 50 35, 17 Énergie et Environnement Année scolaire 2007 -2008 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 m. V/°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 Longueur module m 1, 425 Prix certificats verts minimum garanti € 65, 00 Largeur module m 0, 990 Nombre de certificats verts /an 11, 90 Rentrée Certificats verts (prix garanti 65€) €/an 773, 50 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 k. Wh/an 1214, 29 Nombre modules _ 10 Électricité produite tarif nuit 2/7 k. Wh/an 485, 71 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 Prime communale Retour inverstissement An Prime provinciale 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 k. Wh/an 1700 Réduction 40% plafonnée + 8, 5% € 3732, 40 Surface des capteurs Énergie récupérée Énergie et Environnement Année scolaire 2007 -2008 6, 42 Plafonnement prime RW 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