Un taux d’autoconsommation de 86% pour l’installation photovoltaïque unique de l’ALEC

Depuis une dizaine d’années, la France encourage la mise en place de systèmes photovoltaïques de petite et moyenne taille avec des tarifs d’achat, où toute la production PV est injectée dans le réseau et vendue à un fournisseur d’électricité. Mais aujourd’hui, les gens sont de plus en plus désireux de consommer ce qui est produit localement, et cette tendance s’est finalement répandue sur le marché photovoltaïque, où le mot « autoconsommation » est devenu une norme.



La croissance globale de l’autoconsommation dans le secteur photovoltaïque a été si rapide qu’aucune étude n’a été réalisée pour analyser le contexte juridique et technique en France, ni les bénéfices pour le propriétaire et la communauté. Un système PV avec stockage sur un immeuble de bureaux à Grenoble a ainsi été construit et analysé dans le cadre de City-zen afin de remédier à ce manque d’information.

Une installation PV avec stockage : Une batterie pour quoi ?

Le système est une installation photovoltaïque de 16,5 kWc avec une batterie au lithium-ion de 4,5 kWh (3,6 kWh utilisable) connectée à l’un des deux onduleurs. Au cours de l’étude de faisabilité, plusieurs objectifs ont été identifiés pour la batterie : maximiser l’autoconsommation photovoltaïque, réduire l’énergie contractée par le bâtiment et assurer le service au réseau en réduisant la pointe de consommation du réseau par exemple. Différentes stratégies de contrôle ont été mises en place et essayées afin de voir si elles permettraient d’atteindre les différents objectifs.

Le système est contrôlé et surveillé au moyen de plusieurs outils et plates-formes : certains sont utilisés pour le contrôle de la batterie en temps réel et d’autres pour le contrôle du système à long terme. Le système a été mis en service en janvier 2018, mais la transmission des données n’a été finalisée qu’en juillet 2018. D’ailleurs, les premières données reçues indiquaient un dysfonctionnement de la batterie, puisqu’elle alternait les phases de charge et de décharge le soir et ne fonctionnait pas du tout pendant la journée quand cela aurait été nécessaire. Le problème a finalement été résolu à la fin de Novembre 2018, ce qui a réduit la durée de vie de la batterie en raison des presque 500 cycles complets (sur les 8 000 prévus selon le fabricant) effectués par la batterie pendant les onze premiers mois de fonctionnement.

En fin de compte, le système PV et la batterie ont fonctionné comme prévu pendant la phase de conception : il y a même une légère surperformance de l’installation PV pendant la période surveillée.

Quels sont les résultats ?

Pour conclure, la réduction de la puissance souscrite dans le bâtiment semble presque impossible compte tenu de l’outil actuel de contrôle du système, avec en outre une faible valeur ajoutée pour le propriétaire de l’installation et le gestionnaire de réseau de distribution (GRD). Il est difficile d’obtenir des services du réseau, comme par exemple la réduction de la consommation de pointe du réseau local : il faudrait une mise à jour régulière de la gestion des batteries (quotidienne ou hebdomadaire selon les demandes des GRD) selon un plan opérationnel fourni par le GRD : le petit bénéfice (étant donné la petite taille des batteries) vaut-il le travail manuel ?

D’autre part, la maximisation de l’autoconsommation est l’objectif naturel pour ce type de petite batterie couplée à un système PV, et le réglage de la commande de la batterie a été fait pour faciliter sa réalisation. Après un an de fonctionnement du système PV et batterie, le taux d’autoconsommation enregistré est de 86% et le taux d’autoproduction de 25% : les deux chiffres sont supérieurs aux attentes.

Quels développements pour une réplication du projet ?



La dernière question est la suivante : ce type de projet est-il rentable pour le propriétaire et la communauté, et est-il reproductible ? La réponse à la première question est oui, mais avec cette caractéristique du système pilote, la rentabilité économique est faible et l’utilisation de la batterie faible (ce qui entraîne un petit gain pour le propriétaire et la communauté). Ce projet est cependant reproductible, et les aspects suivants (par ordre d’importance) peuvent faciliter cette réplication : diminution du prix du système, diminution des frais d’assurance, gain de taux d’autoconsommation dû à la batterie (moins la production et la consommation PV sont corrélées, plus l’intérêt pour une batterie est élevé), inflation du prix de l’électricité (plus le prix de l’électricité est élevé, plus le gain pour kWh auto-consommés est important).