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Qu’est-ce que l’énergie solaire ?

L’expression « énergie solaire » est généralement associée aux méthodes qui permettent d’utiliser cette énergie. Situé à 146 millions de kilomètres de la terre, le soleil est une source d’énergie extraordinairement puissante. Pour s’en faire une idée, il suffit de savoir que le soleil envoie 1,6 milliard de kilowatts à la terre chaque année. Toutefois, 40 % seulement de cette énergie atteignent effectivement la surface terrestre, le reste étant réfléchi par les couches supérieures de l’atmosphère. Ce pourcentage relativement faible que l’Homme peut récupérer et transformer en énergie utilisable est de plusieurs centaines de fois supérieur à la consommation d’énergie mondiale annuelle.

L’énergie solaire peut être utilisée de deux manières : comme source de chaleur et comme source d’électricité. Le processus de transformation du rayonnement solaire en électricité est dit « photovoltaïque » (ou PV).

Toit solaire raccordé au réseau :

Qu’est-ce qu’un toit solaire photovoltaïque ?

Un “ toit solaire photovoltaïque raccordé au réseau ” (que nous appellerons “ toit solaire ”) est un générateur photovoltaïque installé chez l’utilisateur, et qui est raccordé au réseau de distribution de la compagnie électrique par l’intermédiaire de l’installation électrique intérieure. Il est composé d’un ou plusieurs champs de panneaux produisant du courant continu. Ce courant est ensuite transformé par un ou plusieurs onduleurs en courant alternatif compatible avec les exigences de qualité, de fiabilité et de sécurité du réseau.

Comment cela marche-t-il ?

Le courant produit peut être soit :

• - consommé directement par le foyer : seul le surplus est vendu en cas d’excédent et le courant nécessaire lorsque la consommation dépasse la production (nuit, ciel couvert, brouillard) est fourni par le réseau ;
• - injecté directement dans le réseau : la totalité du courant produit est vendu et la totalité du courant consommé est fournie par le réseau. Compte tenu des lois de la physique, l'électricité sera dans tous les cas utilisée au plus près de son lieu de production.

Pour soutenir le développement de la filière, le tarif d'achat du kWh produit par une installation photovoltaïque est supérieur au prix pratiqué par les compagnies électriques pour la vente d'électricité à leurs clients. Il est donc nécessaire de compter séparément les kWh injectés et ceux prélevés sur le réseau, ce qui oblige à installer deux compteurs unidirectionnels (électroniques). En cas d’arrêt de la distribution d’électricité venant du réseau (panne, travaux de la compagnie d’électricité), l’onduleur ne débite aucun courant sur le circuit intérieur ni sur le réseau.

A quoi sert un toit solaire ?

A couvrir tout ou partie de la consommation électrique du bâtiment sur lequel il est installé. En pratique, la production solaire réduira les dépenses d’électricité et remplacera une partie de l’énergie “sale” (issue de combustibles fossiles ou nucléaires) par une énergie propre et respectueuse de l’environnement, améliorant ainsi, même modestement, la qualité écologique du courant au niveau du consommateur, mais aussi au niveau de la compagnie d’électricité. Un toit solaire peut aussi apporter une aide précieuse pour améliorer la qualité du courant fourni par la compagnie locale dans les zones reculées où la grande longueur des câbles électriques occasionne fréquemment des baisses de tension ou des coupures.

Ou peut-il être installé ?

Sur le toit ou la façade de n’importe quel bâtiment raccordé au réseau et disposant d’une surface suffisante (avec un minimum raisonnable de 10 m2), orientée le plus possible vers le Sud (au moins entre Sud-est et Sud-ouest), et si possible sans obstacle masquant la course du soleil en toute saison. Différentes solutions techniques et architecturales peuvent être envisagées. Le statut légal et financier du toit solaire est très différent d’un pays à l’autre, et même d’une région ou d’une municipalité à l’autre dans un même pays. Dans la plupart des cas, son utilisation fait l’objet d’un contrat entre le producteur (le propriétaire) et le gestionnaire du réseau auquel il est raccordé (la compagnie électrique) dans la mesure où des normes de qualité, de sécurité et de fiabilité doivent être respectées pour un fonctionnement sans risque.

Quelle est sa durée de vie ?

Les panneaux : les fabricants de panneaux cristallins, actuellement les plus répandus, garantissent une perte de rendement inférieure à 5 ou 10 % pour une durée de 25 à 30 ans. Le rendement des panneaux au silicium amorphe, moins performants mais aussi moins chers, ne tient pas aussi longtemps. Dans un futur proche, les filières “ couches minces ” rassembleront les avantages de ces deux technologies : le bas prix du silicium amorphe, l’efficacité et la fiabilité des produits cristallins.

Les onduleurs : la nouvelle génération de ces appareils de haute technologie est très fiable. D’après les fabricants, ils doivent tenir 10 ans en moyenne avant la première panne. Le prix de l’onduleur représente en principe 10 à 20% de l’investissement global; son coût de remplacement en cas de panne après la période de garantie peut donc être pris en compte dans le calcul du retour sur investissement. Un toit solaire étant modulaire, il doit en principe être facile d’en remplacer une partie en cas de défaillance, à condition que cela ait été prévu lors de la conception du projet et que les fabricants proposent des produits de dimensions et de caractéristiques identiques...

Une installation dans le Rhône

Ce fut le déclic en début 2006 quand Monsieur et Madame ont pris conscience que leur consommation d'énergie était excessive. « Je consommais de l'énergie à mauvais escient » indique Monsieur. Il fallait faire quelque chose.

Après s'être renseigné sur les actions possibles (économies d'énergie, énergies renouvelables), ce couple a fait l'inventaire de ses consommations d'énergie, poste par poste : chauffage, électroménager, éclairage...
D'abord, ils se sont attaqués aux postes les plus faciles : remplacement des appareils électroménager par des appareils classe A et modernisation de l'éclairage avec des ampoules basse consommation.
Ensuite, c'est la production d'énergie qui est repensée. Comment produire mieux et renouvelable ? C'est la solution photovoltaïque, raccordé au réseau, qui est préférée. La chasse à l'installateur est lancée.
Qui choisir?

Parmi les installateurs, un se distingue par son sérieux. Certes, il n'est pas le moins cher, mais pour notre couple, la qualité, les garanties (dont la décennale) et les services proposés sont déterminants.
« Au départ, je voulais faire une installation plus importante mais mon installateur m'a expliqué l'impact du plafond du crédit d'impôt et il a calculé la taille du système le plus intéressant pour nous. Oui, il nous a freiné un peu, mais dans notre intérêt, et au détriment de son profit ! »

Au final le système se compose de :

• - 10 modules PHOTOWATT de 310Wc, intégrés en toiture, pour une puissance totale de 3,1kWc
- un onduleur SMA SB3300TL avec un appareil de visualisation des données Malgré une légère ombre portée en fin de journée et une orientation à 20° du sud, la production annuelle estimée est de 3 400 kWh.

« J'avais déjà fait, très tôt, la demande de subvention régionale, mais c'est mon installateur qui s'est occupé de toutes les autres démarches administratives par la suite ».

Dès la finalisation de ces démarches, les travaux d'installation sont entrepris; trois jours d'intervention pour ce qui était l'un des tous premiers chantiers de l'installateur. Le système photovoltaïque n'est toutefois pas raccordé au réseau de suite, il faudra attendre 4 mois pour la pose.