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Production d’électricité solaire
Exemples bourguignons
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Quelques chiffres en Bourgogne Au 30 septembre 2011, 5 846 installations étaient raccordées au réseau de distribution pour une puissance de 37 MWc (Source Commissariat général au développement durable – Service de l’observation et des statistiques) 1 mètre-carré de capteur photovoltaïque standard bien exposé produit environ 100 kWh/an d’électricité, soit l’équivalentdel’énergiecontenuedans10litresdefioul.
Préconisations pour réussir son projetLa maîtrise des consommations« L’énergie la moins chère et la moins polluante est cellequin’estpasconsommée».Avant d’envisager une installation photovoltaïque, il faut s’assurer d’avoir un bâtiment performant au niveau de sa consommation, toutes énergies et tous usages confondus (isolation, chauffage, eau chaude, équipementsdivers…).Ilestimportantdeprivilégiertoutes les solutions de maîtrise de la demande d’électricité pour alléger et améliorer la puissance et la consommation d’électricité (notamment pour la ventilation, l’éclairage, la bureautique, les appareils électriques,etc.).
La bonne exposition des panneaux L’orientation idéale est « plein sud » avec des capteurs inclinés à 30 ° par rapport à l’horizontale mais, hormis pour les constructions neuves, ce n’est pastoujourspossible.Desécartssontenvisageablesmais ils engendrent une perte de performance et donc une baisse de la rentabilité. L’étude par unexpert indépendant est recommandée pour une analyseobjectiveduprojet.
Perte de performance : facteur de correction à appliquer en fonction de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux
Inclinaison Orientation
0° / horizontale
30° / horizontale
60° / horizontale
90° / horizontale
Est 0,93 0,90 0,78 0,55
Sud - Est 0,93 0,96 0,88 0,66
Sud 0,93 1,00 0,91 0,68Sud - Ouest 0,93 0,96 0,88 0,66Ouest 0,93 0,90 0,78 0,55
L’analyse des masquesLes masques sont les ombres portées par les éléments environnants proches ou lointains (bâtiments,végétationactuelleouàvenir,colline..).Ilspeuvent entraîner une forte baisse de la production, surtoutdanslecasdepanneauxbranchésensérie.Une analyse sérieuse des masques et de l’évolution possible dans le temps (pousse des arbres, nouvelles constructions,…)estdoncnécessaire.
L’intégration architecturale soignéeQue ce soit dans le neuf ou l’existant, il est important que l’installation soit bien acceptée par le voisinage afin d’éviter les critiques défavorablesau développement du photovoltaïque. La bonneintégration architecturale des modules peut paraître une simple affaire de goût et de paysage mais elle a aussi d’autres intérêts : tarif d’achat généralement plus élevé, garantie d’une bonne étanchéité à l’eau de l’ensemble posé, changement des systèmes constructifs, développement de nouveaux produits parlesfabricants.Danslepérimètred’unsiteclasséoudansunsecteursauvegardé, la collaboration avec l’Architecte des Bâtiments de France est incontournable pour l’acceptation du permis de construire ou de la déclarationdetravauxduprojetphotovoltaïque.
La prise en compte de l’ensemble des coûts d’exploitationLapuissanceinstalléefixeletarifd’achatetlecoûtderaccordement.Unlogicieldesimulationdeproductionpermettrad’établirlechiffred’affairesdel’installation.Il est impératif de réaliser un prévisionnel d’exploitation sur la durée du contrat d’achat en prenant en compte tous les frais de gestion et d’entretien (frais et taxes deraccordement,fiscalité,assurancedesmatériels,provisionpourremplacementdesonduleurs,etc.).Laréalisationd’uneétudefinancièreparuncabinetindépendant prenant en compte tous ces paramètres estfortementconseillée.
Que la lumière soit… électricité !Convertir la lumière (photons) en électricité grâce à des capteurs photovoltaïques est un principetrèsséduisant.Lesapplicationssontdéjànombreusespourrendredessystèmesautonomesenénergie,avecdesbatteriesdestockage(électrificationdesitenonraccordéauréseau,éclairageautonome,alimentationd’horodateurs,satellite,etc.).Portépar lavolonté européenne d’augmenter notre production d’électricité par énergie renouvelable, le développement régional actuel est principalement dû à des installations, sans stockage d’énergie,intégréesauxbâtimentsetraccordéesauréseaudedistributiondel’électricité.
Schéma de principe d’une installation raccordée au réseau avec vente de la totalité de la production
Les aides financièresDepuis 2011, le Conseil régional de Bourgogne et l’ADEME n’aident plus les investissementsmais peuventapporter aux collectivités et autres organismes publics, une aide à la décision (aide aux études de faisabilité ou dedimensionnement).Serenseignerauprèsdel’ADEME.
ATTENTION : Le tarif d’achat de l’électricité ayant fortement évolué en 2011, les futurs projets devront tenir compte de recettes financières très différentes de celles des installations présentées dans les exemples de cette fiche.Se référer à l’arrêté NOR : DEVR1106450A du 4 mars 2011 publié au JO du 5 mars 2011
Appareils électriques économes
Compteur de consommation
Compteur de
production
Onduleur ou convertisseur
Courant continu
Courant alternatif
Crédit : ADEME Bourgogne
Connexion au réseau public d’électricité
Modules solairesphotovoltaïques
En savoir plus...Denombreuxsiteswebapportentdesprécisionssurlescontrats,lesfraisetprocéduresderaccordement,lesaspectstechniques,juridiquesetfiscaux,ilestutiledelesconsulterpoursuivrel’actualité. Centre de ressources documentaires : www.photovoltaique.info Syndicat des énergies renouvelables : www.enr.fr Portaildesinstallateursd’énergiesrenouvelables(cf.Quali’Pv-appellationrecommandéeparl’ADEME): www.qualit-enr.org Associationdesprofessionnelsdel’énergiesolaire(ENERPLAN):www.enerplan.asso.fr Comité d’Evaluation de l’Intégration Au Bâti des produits photovoltaïques (CEIAB) : www.ceiab-pv.fr Association sur le recyclage : www.pvcycle.org ADEMEBourgogne:www.bourgogne.ademe.fr
EXEMPLE A SUIVRE
L’immeuble réhabilité avec 210 m² de modules photovoltaïques en pignon et 168 m² intégrés dans
les allèges des fermetures de loggias.(crédit photo : Orvitis)
L’immeuble de 133 appartements avant sa réhabilitation (crédit photo : Orvitis)
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RÉNOVATION DE LOGEMENTS SOCIAUX À CHENOVE (21)En 2007/2008, lors de la réhabilitation importante d’un bâtiment de 133 appartements construit dans les années 1965etsitué11à23rueGeorgeSandàChenôve,Orvitis(OfficePublicdel’HabitatdelaCôte-d’Or)aintégrédes panneaux photovoltaïques sur la totalité du pignon Sud-ouest ainsi qu’en allège des fermetures de loggias parunmurverrierenfaçadeSud-est.Autotal,378m²depanneauxontétéraccordésauréseauélectriqueenjuin2009.Laperformancedescapteursestuntiersinférieureàuneorientationidéale(expositionpleinsudavecinclinaison à 30°), mais cette installation produira, chaque année, autour de 27 000 kWh, soit l’équivalent de la consommationannuellemoyenned’électricité(horseauchaudeetcuisson)d’unequinzainedefoyers.
Descriptif de l’installationUtilisation du bâtiment : logementsSurface / puissance :378m²/47,2kWc -enfaçade(murrideau):168m²/19,2kWc(orientationSud-estetinclinaison verticale)soit114Wc/m² -enpignon:210m²/28kWc(orientationSud-ouestetinclinaisonverticale) soit133Wc/m²Type de capteurs : - en façade : 240 modules polycristallins semi-transparents de 80 Wc de marque Ténésol - en pignon : 140 modules polycristallins de 200 Wc de marque TénésolInvestissement (capteurs et raccordement) : 277 000 € HT dont 3 530 € de frais de raccordement au réseauAides financières : 126000€/programmePECB2008(ADEME–Conseilrégional)Date de raccordement : juin 2009Production annuelle (juin 2009 à juin 2010) : 27800kWhsoit74kWhparm²decapteurou589kWhparkWcinstallé(soit + 6,7 % par rapport à l’estimation de l’étude)Recette brute annuelle (juin 2009 à juin 2010) : 16 730 € (tarif d’achat à 0,60176 €/kWh et contrat sur 20 ans)Charges annuelles (hors frais d’emprunt): 1 700 € (frais d’utilisation du réseau d’électricité : 50 € HT / suivi à distance : 150€HT/provisionpourremplacementdesonduleurs:1.500€)Emprunt : prêt long terme pour le coût global de la réhabilitationTemps de retour (hors charges annuelles) : 16,5 ans hors subventions / 9 ans avec subventionsCO2 évité par an (juin 2009 à juin 2010) : 3,3 tonnes de CO2 (base française de 120 g/kWh)
Christophe BERION, Directeur Général d’Orvitis
« Pour améliorer le confort et les services, Orvitis a programmé de gros travaux de réhabilitation. Le mur verrier qui ferme les loggias a permis de donner un double élan à l’immeuble : un nouveau visage - plus de modernité - et une nouvelle énergie.Pour tirer profit de l’orientation Sud-est et des surfaces d’allèges installées, les panneaux photovoltaïques ont été intégrés partiellement (niveaux supérieurs) en façade et ils couvrent la
quasi-totalité du pignon Sud-ouest.L’opération est inscrite dans la convention cadre « Éco Éfficacité Énergétique » signée avec Edf en février 2009. Elle traduit les démarches conjointes pour des actions de maîtrise de l’énergie ou de développement des énergies renouvelables, visant la réduction d’émission de gaz à effet de serre. Sur l’ensemble du patrimoine, l’objectif d’Orvitis est d’aboutir à une économie de 150 millions de kWh sur 15 ans. Orvitis favorise ainsi la réduction des consommations et donc une réduction des charges pour les occupants des logements. La vente de l’électricité produite vient en déduction des charges globales d’exploitation de l’Office, au bénéfice de tous les locataires. »
42 m² - 28 modules photovoltaïques de 1,5 m² - intégrés à la toiture Sud
de la crèche (crédit photo : Jura Energie Solaire)
60m²-40modulesphotovoltaïquesde1,5m²-intégréssur
l’ensemble des toitures Est et Ouest du restaurant (crédit photo : Alpha Architecture)
EXEMPLE A SUIVRE
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LE RESTAURANT SCOLAIRE ET LA CRÈCHE DE VILLENEUVE SUR YONNE (89)En 2005, à l’occasion d’un projet de construction d’un restaurant scolaire et d’une crèche, la municipalité de Villeneuve-sur-Yonnea installéunecentralesolaire raccordéeau réseaudedistributionde l’électricité.D’unesurface totale de102m² et d’unepuissancede13 kWc, elle est composéede68modules photovoltaïquesrépartissur3corpsdebâtimentet5pansdetoiture.Elleproduitenmoyennechaqueannée10000kWhcequireprésentel’équivalentdel’énergiecontenuedans1000litresdefioul.
Descriptif de l’installationUtilisation du bâtiment : crèche et restaurant scolaireSurface / puissance :102m²(42m²surlacrècheet60m²surlerestaurant)/13,04kWcsoit127Wc/m²Type de capteurs : - crèche : 28 modules polycristallins de 180 Wc de marque Ténésol (orientation Sud et inclinaison à 40° par rapport à l’horizontale) - restaurant : 40 modules polycristallins de 200 Wc de marque Ténésol (orientations Est et Ouest et inclinaison à 40° par rapport à l’horizontale)Investissement (capteurs et raccordement) : 109 200 € HT dont 820 € HT de frais de raccordement au réseauAides financières :40610€/programmePREMED2005(ADEME–Conseilrégional)Date de raccordement : octobre 2006Production annuelle (moyenne 2006/2010) : 10030kWhsoit98kWhparm²decapteurou770kWhparkWcinstalléRecette brute annuelle (moyenne 2006/2010) : 5 632 € (tarif d’achat à 0,5615 €/kWh et contrat sur 20 ans)Charges annuelles : néantTemps de retour (hors charges annuelles) : 15 ans (hors subventions) / 7 ans (avec subventions)CO2 évité par an (moyenne sur 4 années) : 1,2 tonnes de CO2 (base française de 120 g/kWh)
Cyril BOULLEAUX, Maire de Villeneuve-sur-Yonne, Conseiller général de l’Yonne
« Depuis que je suis élu, notre commune s’est inscrite dans une dynamique visant au développement des énergies renouvelables. Il était donc normal de montrer l’exemple lors de la construction de cet ensemble dédié à l’enfance regroupant une crèche et un restaurant scolaire.C’est valorisant pour la commune de réaliser un geste écocitoyen en diversifiant nos sources d’énergie et en protégeant l’environnement.Cette opération s’inscrit dans un programme communal global de maîtrise de l’énergie. Nous avons ainsi remplacé des chaudières fioul par des chaudières gaz à condensation, amélioré les performances énergétiques de certains bâtiments et revu la gestion et la performance de notre éclairage public. En partenariat avec les bailleurs sociaux, nous nous sommes également engagés sur des programmes de logements HQE et BBC-Éffinergie.C’est la cohérence de ces actions qui donne de la valeur à ce que nous faisons et nous assure une meilleure réceptivité des habitants lorsque que nous les incitons à faire des économies d’énergie. »
Le SMET met la toiture de ses bureaux à disposition d’une association qui y a installé une centrale de 27,7 kWc(crédit photo : APEVES)
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EXEMPLE A SUIVRE
LE SMET 71 À CHAGNY (71) avec le financement par un tiers : l’APEVES - Association pour la Production Et la Valorisation de l’Electricité SolaireLa rencontre entre le Syndicat Mixte d’Études et de Traitements des déchets ménagers du Nord-est de la Saône-et-Loire(SMET71)etuneassociationàbutnonlucratifadébouchésuruneréalisationoriginale.LeSMET71«héberge»unecentralephotovoltaïquequi est financéeparun tiersdont lamotivationest essentiellementpédagogiqueetcitoyenne.Lesdeuxpartenairesetl’environnementensortentgagnant.
Descriptif de l’installationUtilisation du bâtiment : bureaux administratifsSurface / puissance :215m²/27,7kWcsoit129Wc/m²Type de capteurs : 231modulespolycristallinsde120WcdemarquePhotowatt,intégrésentoiture(orientationSud-ouest et inclinaison à 37° par rapport à l’horizontale)Investissement (capteurs et raccordement) : 143 520 € HT dont 3 000 € de frais de raccordement au réseauAides financières :71760€/programmePECB2008(ADEME–Conseilrégional)Date de raccordement : décembre 2009Production annuelle (déc. 2009 à déc. 2010) : 25232kWhsoit117kWhparm²decapteurou910kWhparkWc installé (soit + 7 % par rapport à l’estimation de l’étude)Recette brute annuelle (déc. 2009 à déc. 2010) : 15 184 € (tarif d’achat à 0,60176 €/kWh et contrat sur 20 ans)Charges annuelles (hors frais d’emprunt) : 3 730 € (frais d’utilisation du réseau d’électricité : 50 € HT / suivi à distance: 180 € / assurances : 810 € / frais de suivi et de gestion : 1 250 € / provision pour remplacement des onduleurs : 1 440 €)Emprunt : 77 000 € sur 11 ans (coût total du crédit : 100 200 €)Temps de retour (hors charges annuelles) : 10 ans hors subventions / 5 ans avec subventionsCO2 évité par an (déc. 2009 à déc. 2010) : 3 tonnes de CO2 (base française de 120 g/kWh)
Bernard DUPARAY Président du SMET 71 (Syndicat Mixte d’Études et de Traitements des déchets ménagers)
« Le projet de l’APEVES nous a séduits car il complétait l’aspect « vitrine » de notre bâtiment innovant à haute qualité environnementale. Avec l’unité de valorisation du biogaz en fonctionnement depuis 2009 sur le site, la centrale solaire est un élément complémentaire montrant concrètement les recours possibles aux énergies renouvelables dans notre région.
Certes nous ne tirons pas de recettes de cette opération, car nous mettons notre toiture à disposition de l’association, mais la valeur environnementale et pédagogique de cette centrale est importante à nos yeux et à ceux de nos visiteurs. »
Bruno CORNEVIN Directeur de l’APEVES (Association pour la Production Et la Valorisation de l’Electricité Solaire)
« Notre association a pour but le développement concret de l’électricité solaire en Bourgogne et Franche-Comté. Nous voulons faire émerger des projets où il y a une volonté de qualité, de pédagogie et d’intégration réussie.
Nous recherchons le financement des installations et assurons la mise en œuvre et le suivi. Il n’y a pas de versements de rémunération, les recettes servent à rembourser les prêts. Nous avons aussi un système de donation permettant à ceux qui le souhaitent de participer au financement de la centrale photovoltaïque de leur choix. »
‘‘Le bâtiment habillé de 885 m² de modules photovoltaïques en site classé (crédit photo : GAEC TAUPIN)
EXEMPLE A SUIVRE
LE GAEC TAUPIN À SAIZY (58)En 2008, lors d’un projet de construction d’une nouvelle stabulation, Régis et Francis TAUPIN, deux frèresexploitant une ferme de 250 ha et un cheptel de 160 vaches, ont eu l’idée d’y intégrer 885m² de cellulesphotovoltaïques. Ils ont crééuneSARL,«ENERGIEFR», dédiéeà laproductiond’électricité solairede cebâtiment.Avec lessubventionsperçuesen2009etun tarifd’achat très favorable, le tempsderetourde leurinstallationphotovoltaïqueserad’environ6ans.Aveclamodificationdutarifd’achat,ilestimportantdenoterquelestempsderetoursurlesnouvellesinstallationssontaujourd’huimoinsattractifs.
Descriptif de l’installationUtilisation du bâtiment : stabulation pour 40 vachesSurface / puissance :885m²/110,9kWcsoit125Wc/m²Type de capteurs : 924modulespolycristallinsde120WcdemarquePhotowatt,intégrésentoiture,orientationauSud +20° et inclinaison de 26° par rapport à l’horizontale Investissement (hors foncier et bâtiment) : 554 124 € HT dont 10 290 € de frais de raccordement au réseauAides financières :140000€/programmePECB2009(ADEME–Conseilrégional)dont122500€dufondsFEDERDate de raccordement : juillet 2009Production annuelle (juillet 2009 à juillet 2010) : 115300kWhsoit130kWhparm²decapteurou1040kWhpar kWc installé (soit + 7 % par rapport à l’estimation de l’étude)Recette brute annuelle (juillet 2009 à juillet 2010) : 69 380 € (tarif d’achat à 0,60176 €/kWh et contrat sur 20 ans)Charges annuelles (hors frais d’emprunt) : 7 652 € HT (frais d’utilisation du réseau d’électricité : 823 € / assurances : 1 289 € / provision pour remplacement des onduleurs : 5 540 €)Emprunt : 428 000 € sur 15 ans (+ prêts court terme pour avance de TVA et subventions)Temps de retour (hors charges annuelles) : 8 ans hors subventions / 6 ans avec subventionsCO2 évité par an (juillet 2009/ juillet 2010) : 13,8 tonnes de CO2 (base française de 120 g/kWh)
Régis et Francis TAUPIN,Co-gérants de la SARL ENERGIE FR
« Nous nous intéressons aux énergies alternatives depuis quelques années. Au départ nous pensions à l’éolien mais suite à notre besoin de construction d’un nouveau bâtiment pour accueillir 40 vaches supplémentaires dans l’exploitation, nous avons trouvé qu’une
toiture photovoltaïque serait idéale. C’est une diversification intéressante de notre activité permettant un revenu stable sans surcharge de travail et sans les aléas que nous subissons sur les prix agricoles.Pour le permis de construire, il nous a fallu composer avec les Bâtiments de France car notre village est en site classé. Grâce à la compétence de leurs architectes, nous sommes parvenus à combiner bonne orientation et intégration réussie dans le paysage.Il a fallu environ un an et demi entre le lancement du projet et le raccordement au réseau électrique. Durant cette période, le soutien de notre banque a été précieux car nous avons emprunté pour la totalité de l’investissement photovoltaïque et il faut un peu de temps avant de toucher les premiers revenus.Nous sommes très satisfaits de notre installation et de sa performance. La première année, elle a produit 7 % de plus que prévu, c’est très encourageant pour l’avenir. »
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ContactAgence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie
DirectionrégionaleBourgogne1C, boulevard de Champagne - Tour Elithis
BP5156221015DIJONCEDEX
Téléphone:03.80.76.89.76Courriel:[email protected]
www.bourgogne.ademe.fr
Pour plus d’informationLilian GENEY
