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Autoconsommation : le dimensionnement, pilier du projet
Au carrefour du solaire et du numériqueParis, 06 - 12 - 2017
22
Disponible sur :www.ademe.fr/mediatheque
Logements/commerces
Onduleur
Générateur
solaire 1
Soutirages
Réseau
RPD BT
L’autoconsommation collective (AcC)
A traiter : dimensionnement
LPTECV : art. 119Ordon. 2016-1019
Loi 2017-227
kWhkWh kWh kWh
kWhkWh
Poste
HTA/BT
kWh
Onduleur
Générateur
solaire 2
kWh
Le profil de consommation
Type : tertiairePS: 600 kVAConsommation : 1 320 MWh/an
Le profil de production
Type : générateur en toiturePc: 160 kWcProduction : 180 MWh/an
T. Pro - PS: 36 kVA Consommation : 35,4 MWh/an(env. 100 kWh/jour)
Coût total TTC : 163,5 €/MWh (5 788 €/an)fixe : 779 € TTC /anvariable : 141 € TTC/MWh 118 € HTVA/MWh soit 72% du total TTC
Structures tarifaires : P, HPE, HPH, HCE, HCH, …Ecart : x 3 entre HCE et P (ancien tarif Jaune)
Et les tarifs complexesde l’énergie réseau
source: Tecsol/EDF
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20
40
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80
100
120
140
160
fixe variable
€/MWh TVA 5,5 abonnement
TVA 5,5 sur CTA
TVA 5,5 acheminement
reste abonnement
CTA
acheminement abonn.
TVA 19,6 sur TCFE
TVA 19,6 sur CSPE
TVA 19,6 acheminement énergie
TCFE
TVA 19,6 énergie
CSPE
acheminement énergie
énergie
PS: 36 kVA
Un exemple :
Des courbes qui se croisent
source: PVXchange 2017
source: CRE
Evolution des tarifs règlementés de l’électricité pour les particuliers
Evolution du prix de vente des modules photovoltaïques
Il faut donc une méthode rigoureuse pour définir le
générateur optimal : étude de faisabilité
▪ distribution horaire des puissances et énergies appelées▪ compatibilités entre consommateurs, foisonnements▪ évaluation des réductions (MDE) et évolutions à court et moyen terme▪ établissement du profil de référence des consommations▪ affectation du tarif correspondant à chaque pas de temps
▪ implantations possibles du générateur photovoltaïque▪ choix et contrôle des données d’éclairement du site▪ règlementation (zonages naturels, POS ou PLU, PPR, ICPE, …)▪ calculs des productibles horaires, évaluation des incertitudes, P 50 ou P 90
▪ confrontation des profils, scénarios▪ critères d’optimisation :
TAc, TAp, LCOE, coût total annuel, …
Le résidentiel : un profil de charge peu favorable
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
kW
Production Consommation
Journée type pour un habitat- Pointe en soirée, nuit- Congés, fériés+ Pilotages possibles
1010
Le tertiaire : un profil de charge plus favorable
% de la consommation journalière
Journées types tertiaire - diurne (bureaux) - nocturne (hôtel, restaurant)
+ Centrage mi-journée (bureaux)- Fins de semaines, fériés- Pointe du soir (hôtel)
Journée type pour village, ZAC ou quartier
Un profil très favorable : le quartier
+ Cumuls+ Recentrage mi-journée+ Mutualisation+ Foisonnement
Combinaisons d’ores et déjà favorables
Conditions :▪ gisement solaire important▪ surfaces dégagées disponibles▪ utilisations continues et régulières ou pointe en été, ou forte mutualisation▪ bâtiments proches (même poste BT)▪ stabilité des besoins dans l’avenir▪ tarifs électriques élevés (BT)
Exemples :▪ bâtiments de stockage alimentaire (froid continu)▪ résidence EHPAD (climatisation par PAC réversible)▪ supermarché et galerie marchande▪ ensemble municipal groupe scolaire + piscine + salle de sports + …▪ ferme avec salle de traite robotisée▪ ….
Le cœur de l’étude de faisabilité : le profil de consommation
Bâtiment existant :
▪ Télérelève : mesures / 10 mn▪ Factures mensuelles : mesures 4 sem. + synthèse du profil
+ Evolutions prévues ou prévisibles, MDE
Bâtiment à construire :
▪ Synthèse complète à partir des :▪ puissances installées, équipements▪ planning des usages
+ Comparaison avec bâtiments similaires
Un exemple, la STEP de Lunel : télérelève en place
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20 000
40 000
60 000
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100 000
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100
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350
400
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
2014
kW
h
kW
Puissance / Consommation
kWmax Conso kWh
PS: 355 kVATarif Vert – A5Consommation : 3 875 kWh/j
STEP de Lunel
Valeurs horaires sur 2 journées typiques
0
50
100
150
200
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0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
02 03
04
2014
kWh
kW
Puissance / Consommation
kWmax Conso kWh
STEP de Lunel
Valeurs 10 mn, en HPE (03-04-2014)
0
10
20
30
40
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70
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100
150
200
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300
350
0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40 0 20 40
06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
03
04
2014
kWh
kW
Puissance / Consommation
kWmax Conso kWh
Cahier des charges Ademe pour les études de faisabilité
1. Plusieurs scénarios de consommation, avec et sans efforts de MDE, prenant en compte des éventuelles évolutions futures du système
2. Plusieurs scénarios de production d'électricité, selon la taille du système et ses dispositifs accessoires (e.g. pilotage, écrêtage, stockage, etc.)
3. Calcul de rentabilité des configurations résultantes du croisement de ces scénarios (TRI).
▪ Augmentation du prix de l'électricitéHausse nominale : + 5%/an (2014-2020) et +1,2%/an (>2021) Hausse soutenue : à formuler et justifier Hausse modérée : à formuler et justifier
▪ Augmentation annuelle des frais d’exploitation et maintenance : +1,5%/an
Réaliser :
Hypothèses fournies :
1818
Une chronologie assez rigide
TECHNIQUE ECONOMIE JURIDIQUE
Quel type d’installation puis-je
techniquement installer ?
Investissement, recettes,
rentabilité ?
Solutions fiscales, juridiques et
réglementaires ?
Avant-projet BP prévisionnel Urbanisme,
environnement, cadre
juridique, cadre fiscal
Etude des
consommations
Etude du raccordement
éventuel,
Identifier l’acheteur
Conception
Travaux
Mise en service
Choix et montage de la
structure porteuse
Maîtrise foncière
DP ou PC
Assurances
Plan de
financement
Recherche des
fonds
Subventions
éventuelles
Règlements
Du
rée
to
tale
: 9
– 2
4 m
ois
Une démarche d’optimisation des ressources (1/2)
source: Tecsol
source: Tecsol
Une démarche d’optimisation des ressources (2/2)
2121
(Solarwatt)Des batteries ?
(Portland/General Electric)
2222
Oxis Energy (UK)
Des batteries ?
Li-S
Capacité : 2 x 3 kWh
Tension : 48 V
400 Wh/kg
Li-Ion
Capacité : 7 kWh
200 Wh/kg
2323 (Tesla)
Le coût des batteries doit encore baisser
2424
Un objectif pour le stockage : 150 €/kWh ?
Optimisation champ pv + stockage
source: Tecsol
25000
20000
15000
10000
0,13
0,135
0,14
0,145
0,15
0,155
0,16
0,165
0,17
0,175
0,18
0
10000
30000
50000
70000
Pu
issa
nce
in
stal
lati
on
(W
c)
Co
ût
kWh
Capacité batterie (Wh)
dimensionnement Puissance / Capacité / Coût
0,13-0,135 0,135-0,14 0,14-0,145 0,145-0,15 0,15-0,155 0,155-0,16 0,16-0,165 0,165-0,17 0,17-0,175 0,175-0,18
Minimisation du coût global du kWh consommé
26
BP du Sud (66) : opération AcI
Toiture : 123 kWcPare-soleil : 20,6 kWc
Investissement : 188 k€ HT
27
-
10 000
20 000
30 000
40 000
50 000
60 000
70 000
80 000
90 000
kWh/mois
Consommation
Production
Soutirage
Autoconsommation
Excédent
TAc = 99,5 %TAp = 23,5 %
BP du Sud : bilan AcI 2016-2017
Consommation totale : 817 120 kWh/anProduction totale : 192 670 kWh/an
28
CTM de Perpignan (66) :
opération AcI
Ombrières : 174 kWc
Structures : 132 k€ HTGénérateur pv : 175 k€ HT
29
CTM Perpignan : bilan AcI été 2017
Soutirage antérieur : 140 406 kWhSoutirage période : 92 731 kWh (-34%)TAp prévu annuel : 28,8 %
Commune de Prémian (34) : opération AcC
Toiture : 26 kWcGénérateur pv : 62 k€ HTSoutirage : 17 700 €/an
Prémian : dimensionnement
Centre culturel
Ateliers
Boulangerie
Mairie
École
AssociationsPoste
Prémian : dimensionnement
Consommation annuelle : 143,2 MWh dont 82,3 MWh en P
et HP
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10121416182022 0 2 4 6 8 10121416182022 0 2 4 6 8 10121416182022 0 2 4 6 8 10121416182022 0 2 4 6 8 10121416182022
11 12 13 14 15
9
Prod.PV
Boulangerie (kWh)
Poste (kWh)
Centre Culturel (kWh)
Mairie (kWh)
Total (kWh)
