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IEPS Colfontaine
Section Énergies et Environnement
Année scolaire 2007 - 2008
PHOTOVOLTAÏQUE
INSTALLATION CONNECTEE AU RESEAU ≤ 10 kWc
Travail de fin d’étude
La Rocca Francesco
1
CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
CADRE DE LA PRESENTATION
• Installation connectée au réseau ≤ 10 kWc
• Dimensionnement en vue de compenser la consommation électrique
annuelle
Bon nombre de cas couverts
Processus plus souple
Temps de retour sur investissement plus court
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE CONNECTEE AU RESEAU
Coffret
Prélèvement
réseau
Compteur
réseau
Énergie et Environnement
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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
-
Compteur
CV
Énergie et Environnement
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Compteur
réseau
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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.
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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
• Modules « couches minces » norme IEC 51646
• Onduleur relié au réseau
• Inclinaison capteurs fixes
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η ≥ 12%
η ≥ 7%
η ≥ 91%
0  70°
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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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
REDUCTION D’IMPÔT & PRIMES
PLAFONNEMENT PRIME
Plafonds
investissement
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Prime maximale
HTVA
€ / Wc
TVA 6%
€ / kWc
TVA 21%
€ / kWc
7
1484
1694
8
1696
1936
9
1908
2178
Prime maximale
par point accès
3.500 €
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
AGREATION DE L’INSTALLATION
• Réception de l’installation par organisme agrée (AIB Vinçotte, …)
Principaux éléments contrôlés
• Différentiel 300 mA 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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
COMPTAGE ELECTRICITE ET COMPTEURS
Pour installation ≤ 10 kWc 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
CV
Compteur
réseau
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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
COMPTAGE ELECTRICITE ET COMPTEURS
TYPE DE COMPTEUR
• Compteur électromagnétique
• Compteur à cliquet
• Compteur électronique
• Compteur triphasé
• Compteur certificats verts
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
COMPTAGE ELECTRICITE ET COMPTEURS
PRIX DE L’ELECTRICITE
Le prix final client résidentiel 0,18€ / kWh
Le prix payé au producteur 0,02€ à 0,05€ / kWh
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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
CERTIFICATS VERTS
OCTROI
Puissance installation
1 à 5 kWc
5 à 10 kWc
CVs Octroyés par MWh produit
7
5
montant minimum à 65€
455
325
montant négocié ~ 80€
560
400
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
CERTIFICATS VERTS
Valables pendant 15 ans
Exemple
Nombre de CVs pour un système de 7 kWc produisant 6 MWh/an ?
kWc 1-5: 6 x 5/7 = 4,286 MWh x 7  30 CV/an
kWc 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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
En Belgique, un système photovoltaïque de
1 kWc produira ~850 kWh/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
0,95
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
0,95
0,92
0,81
0,64
OUEST
0,88
0,87
0,85
0,82
0,75
0,65
0,50
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
CRITERES DIMENSIONNEMENT
•
•
•
La consommation d’électricité
La surface disponible
Le budget
Grandeurs clés
1 kWc (fixe polycristallin)
8m²
850 kWh/an x facteur correctif
6000€ HTVA
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
CRITERES DIMENSIONNEMENT
•
La consommation d’électricité
1 kWc (fixe polycristallin)
8m²
850 kWh/an x facteur correctif
6000€ HTVA
Exemple
Consommation 3600 kWh/an (ménage Wallon)
Toiture orientée SUD-EST, Inclinaison capteurs 35°  facteur 0,95
1 kWc produira 808 kWh/an (850 x 0,95)
Puissance nécessaire 3600 kWh / 808
= 4,45 kWc
A 8m²/kWc, surface nécessaire 4,45 x 8 m² = 36m²
Coût total 4,45 x 6000€
= 26700€ HTVA
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
PRIX MOYEN htva
Wc 5€ à 8€
kWc
1 kWc = 6000€ (850 kWh/an)
5 kWc = 30000€ (4250 kWh/an)
10 kWc = 55000€ (8500 kWh/an)
M²
625€ à 1000€
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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
mV/°C
-148,8
Coefficient de t° Isc
mA/°C
2,2
%/°C
-0,45
T° fonctionnement
°C
-40,+80
Tolérances mesures
%
+/- 3
Coefficient de t° Pmpp
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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
Isc
4,93
Mpp=144,9 W
Imp
4,12
2
Vmp
1
0
10
20
Énergie et Environnement
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30
40
50
35,17
Voc
U [V]
44,26
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
DIMENSIONNEMENT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
CARACTERISTIQUES MODULE
Coefficient de t° Voc
mV/°
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)
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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
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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
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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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
SIMULATION
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
COÛT INSTALLATION PHOTOVOLTAIQUE
SIMULATION
€
65,00
Nombre de certificats verts
/an
11,90
Rentrée Certificats verts (prix garanti 65€)
€/an
773,50
Longueur module
m
1,425
Prix certificats verts minimum garanti
Largeur module
m
0,990
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
kWh/an
1214,29
Nombre modules
_
10
Électricité produite tarif nuit 2/7
kWh/an
485,71
Surface des capteurs
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
Retour inverstissement
An
Prime communale
Prime provinciale
6,42
Plafonnement prime RW
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
kWh/an
1700
Réduction 40% plafonnée + 8,5%
€
3732,40
Énergie récupérée
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Plafonnement déduction fiscale
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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
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CONNEXION RESEAU INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
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