Centrales Pv

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Mémorandum Centrales Solaires Intégrées au bâti

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Centrales Pv

  1. 1. Les Centrales Solaires Photovoltaïques Intégrées Données techniques et financières Préambule Le photovoltaïque raccordé au réseau représente une filière émergente pour la production décentralisée d’électricité. Toute personne disposant d’un habitat résidentiel, d’un bâtiment communal ou d’un autre lieu d’implantation susceptible de recevoir un champ de modules photovoltaïques, peut devenir un producteur d’énergie renouvelable en injectant toute ou partie de l’électricité localement produite dans le réseau de distribution public. Nous aborderons ici les projets de centrales solaires destinées à la production d’électricité pour la revente totale à EDF ou à tout autre distributeur d’énergie répondant aux critères d’éligibilités fixés par les pouvoirs publics français. A ce jour, le développement massif du solaire photovoltaïque, en tant que moyen de production d’électricité raccordé au réseau, reste pénalisé par son coût de production encore très élevé. Dans le but de lever cet obstacle, BIO ENERGIES ONLINE© s’investit activement dans la recherche et dans le développement de centrales solaires « intégrées » utilisant les dernières technologies, notamment celles des cellules aux couches minces photovoltaïques.
  2. 2. Données techniques Comment fonctionne une installation ? Une installation photovoltaïque se compose de modules Selon le choix retenu, tout ou partie de la production est injecté solaires, eux-mêmes constitués de cellules photovoltaïques, à sur le réseau public, et le reste est consommé par le base de silicium le plus souvent. producteur. Lorsque la production photovoltaïque est insuffisante, le réseau fournit l’électricité nécessaire. Ces générateurs transforment directement l'énergie solaire en électricité (courant continu). La puissance est exprimée en Dans des cas particuliers (principalement dans les DOM) il peut Watt-crête (Wc), unité qui définit la puissance électrique être avantageux d’adjoindre au générateur photovoltaïque un disponible aux bornes du générateur dans des conditions parc d’accumulateurs pour le stockage d’énergie. d'ensoleillement optimales. On parlera alors d’un système sécurisé, permettant de produire Un ou plusieurs onduleurs convertissent le courant continu de l’électricité, même en cas de rupture de la fourniture produit en courant alternatif à 50 Hz et 220 V. d’énergie par le réseau public (intempéries, dévastations cycloniques, etc.). Quelle production d’énergie pour une centrale solaire? En France La production d’électricité photovoltaïque est directement fonction de l’ensoleillement du lieu, et donc de sa localisation géographique, de la saison et de l’heure de la journée : elle est maximale à midi par ciel clair. Sa valeur maximale qui peut ainsi être enregistrée est d’environ 1000 W/m2 (valeur dite de référence). En prenant en compte les conditions géographiques ainsi que météorologiques, on constate que l’énergie moyenne apportée par le rayonnement solaire varie entre 3 kWh/m2 par jour dans le Nord de la France et 5 kWh/m2 par jour dans le sud (moyennes annuelles). Source : Atlas Européen du rayonnement solaire Les modules photovoltaïques commercialisés ont un Moyennes annuelles de l’énergie reçue sur une surface orientée au sud rendement maximal autour de 14 %. et inclinée d’un angle égal à la latitude (en kWh/m2·jour)
  3. 3. Ainsi, pour une puissance du rayonnement solaire incident de 1000 W/m2, la puissance électrique disponible par m2 de capteur est de l'ordre de 140 Wc, desquels il faut déduire les pertes dues au rendement global de l’installation. Par conséquent, la production photovoltaïque journalière pourra selon le lieu d’installation être comprise entre 0,33 et 0,5 kWh par m2. Pour une installation de 20 m2 soit environ 2,8 kWc, la production journalière se situera alors entre 6,5 et 10 kWh (voire légèrement plus dans les DOM). Comment raccorder la centrale solaire au réseau ? Comme le distributeur (EDF) ne pourra acheter que l’électricité physiquement injectée au réseau au point de livraison, les deux options détaillées ci-dessus nécessitent des architectures spécifiques pour le raccordement du générateur. Les travaux de raccordement à réaliser dépendent par conséquent du choix d’une fourniture totale ou d’une fourniture des seuls excédents. Deux compteurs distincts seront systématiquement utilisés pour mesurer la production injectée sur le réseau ainsi que celle soutirée du réseau. L’utilisation du compteur électromécanique existant, en le faisant “tourner à l’envers” aux moments de l’injection d’énergie au réseau, ne peut être envisagée pour des raisons réglementaires. En tout état de cause, elle serait peu avantageuse pour le producteur, puisqu’elle rendrait physiquement impossible l’application du tarif préférentiel d’achat pour la rémunération de l’énergie photovoltaïque injectée au réseau.
  4. 4. Depuis juillet 2006, le tarif d’achat de l’électricité solaire est : 30 c€/kWh en métropole continentale ; Données financières 40 c€/kWh dans les DOM, en Corse, à Indications sur les données actuelles constatées du Saint-Pierre-et-Miquelon et Mayotte. marché français. Le tarif peut être majoré d’une prime à l’intégration au bâti, applicable lorsque les Un générateur raccordé au réseau (donc sans batteries) coûte de l’ordre de 7 €/Wc. équipements de production d’électricité Un générateur de 2,8 kWc coûtera alors environ 20 000 €, travaux d’installation photovoltaïques assurent également une compris. Le prix de revient du kWh ainsi produit varie entre 0,3 € et 0,7 €, en fonction du site. fonction technique ou architecturale Des subventions (nationales ou européennes) existent, elles permettent de faire essentielle à l’acte de construction (2). diminuer le prix des installations photovoltaïques. Le levier financier le plus important se présente sous forme d’un tarif d’achat La prime à l’intégration au bâti est de : préférentiel de l’électricité solaire produite. Depuis 2002 l’énergie d’origine 25 c€/kWh en métropole photovoltaïque est achetée par EDF à un prix préférentiel fixé par les pouvoirs publics continentale (1) et garanti pendant 20 ans. 15 c€/kWh dans les DOM, en Corse, Par ailleurs, les installations solaires photovoltaïques bénéficient depuis janvier 2006 à Saint-Pierre-et-Miquelon et d’un crédit d’impôt à hauteur de 50% du montant de l’équipement. Ce crédit peut être accordé par l’administration fiscale aux particuliers acquérant un générateur Mayotte. solaire pour leur habitat principal. (1) Selon l’arrêté tarifaire du 13 mars 2002 L’ADEME a mis en place en 2003 un programme de subvention des générateurs modifié et remplacé par l’arrêté du 10 photovoltaïques sous l’appellation “les toits bleus”, attribuant des aides financières juillet 2006 publié au JORF le 26 juillet 2006. directes aux installations solaires qui respectent un cahier des charges détaillé. (2) Il appartiendra aux préfets (DRIRE) de Depuis l’augmentation des tarifs d’achat et l’instauration du crédit d’impôt l’ADEME veiller à la conformité des installations annonce la suppression de ses aides directes, mais d’autres structures locales (Conseil intégrées au bâti aux critères ainsi définis. Régional) pourront selon le cas apporter un financement complémentaire. (3) En annexe à la présente, BIO ENERGIES ONLINE© propose une synthèse des Des informations plus détaillées sur les conditions pour l’attribution de la prime à réalisations éligibles à la prime l’intégration au bâti, sur les modalités d’application du crédit d’impôt ou sur la d’intégration. disponibilité éventuelle d’aides complémentaires peuvent être obtenues auprès de l’ADEME (www.ademe.fr).
  5. 5. Etudes de cas : rentabilité et retour sur investissement Mention légale obligatoire des sources : PVGIS (c) European Communities, 2001-2007 http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ Estimations financières générées pour une centrale solaire répondant aux caractéristiques suivantes : Puissance nominale des capteurs : 1 Mwc installé (1 000 Kwc) Technologie des capteurs solaires : cristallin Donnée moyenne de surface utile : 10m² de capteurs pour 1 Kwh produit Pertes moyennes combinées d’énergie : 25% (températures ambiantes, câblage, angle d’incidence des rayons solaires selon la localisation du site) Exposition et inclinaison optimales (sud et angle 30 à 35°) Prix du Wc livré : 7,00 €, soit un investissement pour 1 Mwc de 7 M€ Prix de revente du Kwh produit : 0,57187 € Localisation Production moyenne en Kwh Rentabilité moyenne estimée TRI Centrale Solaire Mensuelle Annuelle Mensuelle Annuelle en années Aix-en-Provence 116 000 1 392 000 66 337 € 796 043 € 9 Marseille 114 000 1 368 000 65 193 € 782 318 € 9 Nice 112 000 1 344 000 64 049 € 768 593 € 9 Biarritz 106 000 1 272 000 60 618 € 727 419 € 10 Perpignan 106 000 1 272 000 60 618 € 727 419 € 10 Toulouse 98 900 1 186 800 56 558 € 678 695 € 10 Pau 98 000 1 176 000 56 043 € 672 519 € 10 La Rochelle 96 800 1 161 600 55 357 € 664 284 € 11 Bordeaux 94 900 1 138 800 54 270 € 651 246 € 11 Lyon 92 000 1 104 000 52 612 € 631 344 € 11 Angers 90 000 1 080 000 51 468 € 617 620 € 11 Caen 83 200 998 400 47 580 € 570 955 € 12 Paris 80 900 970 800 46 264 € 555 171 € 13 Epinal 80 800 969 600 46 207 € 554 485 € 13 Mulhouse 79 300 951 600 45 349 € 544 191 € 13 Strasbourg 78 000 936 000 44 606 € 535 270 € 13 Reims 77 900 934 800 44 549 € 534 584 € 13 Lille 73 700 884 400 42 147 € 505 762 € 14 Les sources de financement, d’aides ou subventions représentant un facteur aléatoire, les exemples ci-dessus illustrent le ratio investissement/productivité pour estimer un temps de retour brut et non pondéré. Nous apportons ainsi des indications financières pour déterminer la pertinence a priori d’investissement sur des centrales solaires situées au Nord et au Sud de la Loire. Sur cette base, la méthodologie BIO ENERGIES ONLINE© s’appliquera à affiner les données financières au cas par cas via une qualification technique poussée des sites d’implantation et de l’environnement du projet aux plans fiscal et administratif (état de situation des avantages liés au porteur du projet et des subventions prévisibles). L’optimisation des projets d’investissement passera aussi par nos activités de R&D sur l’amélioration des performances liée aux avancées technologiques.
  6. 6. Présentation de la méthodologie BIO ENERGIES ONLINE© Quelques soient les démarches que vous ayez déjà entreprises, nous confier votre projet passe par une étude approfondie de notre part. Etape_1 : étude préalable de faisabilité Visite technique sur site ou transmission électronique de votre dossier : photos, plan de masse coté, localisation, etc ... Analyse environnementale + compréhension et évaluation du besoin Analyse de la solution la mieux adaptée au contexte de votre projet : production attendue, caractéristiques du site, contraintes administratives locales et régionales, etc... Pré-étude de dimensionnement de l'installation solaire envisageable : prestation payante en fonction du niveau d'exploitation attendu de la pré-étude et des ressources d'ingénierie à mobiliser de notre part. Nos bureaux d'études mobilisés en amont de votre projet seront ceux qui l'accompagneront en cas de réalisation. Dans le cas d'une pré-étude gratuite, son contenu technique est à la base de l'étude de réalisation finale. Dans tous les cas, nos travaux vous sont présentés sous forme de dossier personnalisé en phase avec les exigences de l'administration pour d'éventuelles demandes de subvention ou de financement de votre projet. Etape_2 : étude technique et financière complète Étude d'ingénierie de niveau quot;Assistance à Maîtrise d'Ouvragequot; portant sur : o conseil sur les possibilités de financement les mieux adaptées à votre situation et vos droits aux aides publiques o établissement de notre offre technique et financière pour la réalisation de votre projet o contractualisation d’engagement : commande de services et enregistrement de vos ordres Etape_3 : accompagnement aux démarches administratives Permis de construire ou simple déclaration de travaux: démarche auprès de votre Mairie permettant de vérifier la conformité du projet avec les règles d’urbanisme. La déclaration de l’exploitation : démarche auprès de la DIDEME (Direction de la Demande et des Démarches Énergétiques) pour l'obtention du statut légal de producteur d'électricité photovoltaïque. Ouverture du droit à l’obligation d’achat de l’électricité : démarche auprès de la DRIRE (Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement) pour l'émission du certificat nécessaire à la revente d'électricité à EDF ou la régie locale. Le contrat de raccordement au réseau public : constitution de la quot;fiche de renseignement ARDquot; (Accès au Réseau de Distribution) pour établir le contrat autorisant l'injection de l'électricité produite par votre installation dans le réseau public. La fiche de renseignements techniques sur votre installation intégrera les éléments de notre étude technique et financière (cf Etape_2) Le contrat d’achat signé entre vous et EDF ou la régie locale : à noter que près de 95% du réseau français est géré par EDF; il s'ensuit que dans la majorité des cas, le contrat d’achat est passé avec EDF – AOA : Agence de l’Administration des Obligations d’Achat Etape_4 : mise en œuvre Confirmation du projet et visite sur site du Maître d'Œuvre, partenaire agréé BIO ENERGIES ONLINE© et titulaire des labels et assurance responsabilité professionnelle requis (ex : obligatoire pour l'obtention du crédit d'impôt d'un investisseur privé) Installation : réalisée sous notre contrôle avec notre assistance et suivi du chantier jusqu'à la recette de l'installation. Notre méthode de conduite de projet vous permet d'obtenir : o la garantie de bonne fin de chantier o le Service Après Vente : maintenance et suivi de production de votre installation Etape_5 : raccordement au réseau prestation réalisée par EDF ou la régie locale avec qui vous aurez signé le contrat d'achat de votre production d'électricité. BIO ENERGIES ONLINE© organisera le rendez-vous ou la mise en relation avec les services de raccordement de votre région.
  7. 7. Exemples de réalisation de centrales solaires intégrées A gauche, panneaux solaires fixés sur le toit (éligible à la prime d’intégration) A droite, panneaux fixés sur des consoles lestées (non-éligible à la prime d’intégration) La technique de fixation employée permet de remplacer intégralement la couverture traditionnelle du site tout en conférant un certain design apprécié d'un point de vue environnemental. Pour l’obtention d’un prix de revente maximum, la centrale solaire doit être intégrée au bâti.
  8. 8. Le type d’installation «Solar Traker », permet à toute la surface photovoltaïque de suivre la trajectoire du soleil tout au long de la journée ; le gain de productivité peut ainsi atteindre 30%. La technique de la quot;console lestéequot; permet des mises en œuvre très faciles comme cet exemple sur un terrain agricole exposé plein sud. Le génie civil pour ce type de chantier est très bon marché en comparaison de systèmes installés sur des structures aériennes. La prise au vent est réduite au maximum.
  9. 9. Les directives du Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Industrie pour l’obtention de la prime d’intégration au bâti De nouvelles conditions d’achat de l’électricité produite à partir de l’énergie radiative du soleil sont définies dans l’arrêté du 10 juillet 2006, qui prévoit un tarif d’achat fixé à 30 c€/kWh pour la France continentale et 40 c€/kWh pour la Corse, les départements d’outre mer et Mayotte. L’arrêté du 10 juillet 2006 instaure, en outre, une prime à l’intégration au bâti. Cette prime vise à faciliter le développement de composants standard de la construction neuve intégrant la fonction de production d’électricité photovoltaïque. Conditions d’éligibilité Les équipements photovoltaïques doivent assurer une fonction technique ou architecturale essentielle à l’acte de construction touchant à : o la tenue mécanique o la protection ou la régulation thermique o la protection physique des biens ou des personnes o la recherche d’un esthétisme architectural particulier Les équipements de production d’électricité photovoltaïques doivent venir en substitution d’un ou plusieurs équipements Typologie des équipements éligibles
  10. 10. Lors de la fabrication, un faisceau laser trace une série de fines lignes permettant le passage de 10% de la lumière à travers le panneau. Ce niveau de transmission optimale laisse suffisamment de luminosité par temps nuageux tout en protégeant d'une chaleur excessive. (1m² de surface anti reflet) Système de connexion noyé dans l'un des cotés. Site web => http://www.bio-energies-online.com

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