L'autonomie énergétique devient possible avec le solaire

La déclaration du Président Trump concernant le retrait des Etats-Unis de l’Accord de Paris sur le climat est bien sûr une décision rétrograde. Mais peut-être n'aura-t-elle pas la portée dévastatrice que certains redoutent...

A Intersolar, des exposants de toutes les régions du monde montrent comment ils sont déjà passés à une autre vision de notre devenir collectif. Dans les prochains articles, nous verrons la progression constante du rendement des panneaux photovoltaîques et reviendrons sur la démocratisation du stockage d’électricité.

En attendant, voici une description de la nouvelle frontière technique et économique en Allemagne : l’autosuffisance en électricité pour les maisons individuelles.

Picea de HPS Home Power Solutions rassemble les technologies les plus avancées aujourd’hui pour la production et le stockage d’énergie sur site en maison individuelle. ©PP

Autosuffisance en électricité en maison individuelle

En Allemagne, l’autoconsommation de l’énergie photovoltaïque produite sur site devient la principale raison pour laquelle les ménages investissent dans des installations photovoltaïques. Cette année à Intersolar, une bonne douzaine d’exposants s’aventurent au-delà et abordent déjà l’autosuffisance en électricité. Ils s’y prennent de plusieurs manières.

Il ne s’agit que d’autosuffisance en électricité. Il n’est question pas d’autosuffisance énergétique globale chaleur, rafraîchissement et électricité. Ces offres ne portent, pour l’instant que sur les maisons individuelles. Surtout, cela ne signifie pas que la maison n’est plus raccordée au réseau d’électricité.

Tous ces systèmes prévoient, en effet, un secours grâce au réseau en cas de défaillance totale ou partielle de leurs installations. Voici trois exemples parmi ceux qui étaient exposés à Intersolar.

Picea sera disponible début 2018,son prix sera annoncée en Novembre prochain. Il faut lui ajouter une production d’électricité photovoltaïque et un générateur de chaleur complémentaire. ©PP

100% d’autonomie en électricité, plus une contribution au chauffage et à la production d’ECS

Le projet le plus ambitieux est celui du Berlinois HPS Home Power Solutions, nommé Picea. Il incarne une vision écologique un peu extrême, faisant appel à quasi toutes les technologies les plus avancées disponibles aujourd’hui. Il est en cours de développement, mais sera disponible sur le marché allemand au début de 2018.

Son coût, qui devrait être annoncé en novembre prochain, atteindra 5 chiffres, comme l’indique Zeyad Abul-Ella, le fondateur de l’entreprise créée seulement en 2014. Entre les deux bornes extrêmes possibles - 10 000 et 99 999 € -, il estime que ce sera plutôt vers le milieu, donc vers 50 000 €.

Picea rassemble une pile à combustible PEFC fabriquée par HPS, même si l’entreprise achète le stack au Japon, un caisson de ventilation double-flux à échangeur enthalpique, un électrolyseur, une réserve d’hydrogène pour le stockage d’énergie saisonnier, des batteries Li-Ion pour du stockage d’électricité à court terme, un onduleur, un ballon d’eau chaude et un automate pour gérer tout ça.

Tous ces équipements sont destinés à la fois à produire de l’énergie et à minimiser les besoins en récupérant de la chaleur (ventilation double-flux enthalpique).

A partir de ses offres de stockage d’électricité, Sonnen un construit un nouveau modèle économique de production et de consommation d’électricité en réseau en mutualisant les installations de ses milliers de clients. ©PP

Une pile à combustible

Il faut aussi, bien sûr, des panneaux photovoltaïques et un générateur de chaleur et/ou de froid, dont le coût n’est pas compris dans le montant à 5 chiffres évoqué plus haut.

L’été, lorsque la lumière du soleil est abondamment disponible, Picea utilise le surplus d’électricité photovoltaïque disponible sur site- une fois que l’ECS est chauffée au maximum, que les batteries sont chargées à bloc - pour faire fonctionner l’électrolyseur.

L’électrolyseur est alimenté soit par de l’eau de pluie recueillie tout au long de l’année, stockée et filtrée, soit par l’eau de ville. Il produit de l’oxygène, dissipée dans l’atmosphère, et de l’hydrogène, stockée sur place. L’ensemble du stockage d’énergie sur site, dans les batteries et les cylindres d’hydrogène, atteint 1000 kWh.

Subventions pour l'installation de piles en Allemagne

L’hiver, les besoins d’électricité de la maison sont satisfaits d’abord par les batteries, puis par la pile à combustible. Alimentée par l’hydrogène fabriquée et stockée sur site, elle produit de l’électricité (1 kW de puissance) et de la chaleur.

La chaleur étant un sous-produit de la fabrication de l’électricité, est utilisée en priorité pour le chauffage et la production d’ECS et complétée par le générateur de chaleur principal : chaudière à condensation gaz, bois ou fioul, pompe à chaleur, panneaux solaires thermiques, etc.

Le coût de l’ensemble de ces équipements, fournis et posés, sera certainement proche de 100 000 €. Il existe cependant en Allemagne, des subventions à l’installation de piles à combustible domestiques.

Pour communiquer avec le client final et minimiser ses consommations, Sonnen propose toutes sortes d’équipements, en plus de ses stockages d’électricité. ©PP

Sonnen mutualise les ressources pour atteindre l’autosuffisance en réseau

L’allemand Sonnen, fabricant de stockages d’électricité domestiques déjà évoqué l’an dernier à Intersolar, a une toute autre vision. Au lieu d’une solution individuelle, il s’appuie sur le réseau de ses milliers de clients et sur leurs divers équipements pour créer une production d’électricité bon marché, éclatée entre des milliers de sites différents, mais mutualisée et autosuffisante pour les membres du réseau.

Sonnen est devenu un producteur d’électricité en réseau. Il propose trois contrats à ses clients, en fonction de l’équipement dont ils disposent.

Le premier, pour ceux qui possèdent une installation photovoltaïque sur leur toit, mais pas de stockage d’électricité, consiste à poser gratuitement chez eux un compteur bidirectionnel intelligent et à les approvisionner en électricité au tarif de 23 c€/kWh.

Entre 29 à 31 c€ le coût de l'électricité

Souvenons-nous que le coût de l’électricité en réseau en Allemagne varie de 29 à 31 c€. Cette première offre représente une économie financière de l’ordre de 25%.

Seconde offre pour ceux qui possèdent à la fois une installation photovoltaïque et un stockage sonnenBatterie hybride : un abonnement de 9,99 €/mois et la garantie d’une économie financière de 75% sur le coût du kWh acheté au réseau Sonnen.

Troisième offre pour ceux qui détiennent une installation PV et un stockage sonnenBatterie eco : un abonnement forfaitaire de 19,99 €/mois et un coût de kWh acheté à Sonnen nul.

Comme MyLight System en France, une partie des équipements Sonnen est destinée à maximiser l’autoconsommation de l’énergie PV produite sur site. Le reste gère le stockage et l’export vers le réseau mutualisé Sonnen. ©PP

Senec : meilleur vendeur de stockages domestiques en 2016

Senec, le principal concurrent de Sonnen, revendique la place de premier vendeur de stockages d’électricité domestiques sur le marché allemand en 2016. Il a été aidé en cela par la commercialisation l’an dernier de son nouveau stockage domestique Senec.Home Li 10.0, désigné meilleur stockage domestique de l’année 2016 par la magazine économique Wirtschaft Woche.

Posé au sol, il pèse 152 kg, communique en Ethernet, CAN et RS485, stocke 10 kWh, délivrables sous une puissance maximale de 2,5 kW. Tout comme Sonnen, Senec s’engage vers l’autosuffisance en électricité grâce à une mutualisation des ressources de ses clients équipés de panneaux PV et de stockages Senec qu’il a baptisé Cloud électrique.

Au-delà de ses offres pour les clients domestiques, Sonnen présentait à Intersolar des stockages pour le petit tertiaire et envisage d’étendre son offre de mutualisation en réseau à ce nouveau type de clientèle. ©PP

Des tarifs forfaitaires par tranche de consommation

En fonction des besoins des maisons, Senec propose 9 couples stockage d’électricité + tarif forfaitaire pour l’approvisionnement complémentaire en kWh à partir du Cloud électrique.

Par exemple, pour des besoins annuels jusqu’à 3 300 kWh, Senec recommande un stockage de 2,5 à 5 kWh sur site et une livraison de 1000 kWh dans l’année depuis le Cloud pour un coût total forfaitaire annuel de 14,95 € avant taxe d’utilisation du réseau. Pour une consommation annuelle de 20 000 33 300 kWh, Senec propose un stockage de 27,5 à 45 kWh et une livraison annuelle de 10 000 kWh depuis le Cloud pour un coût forfaitaire de 92,95 €.

Ces livraisons depuis le Cloud sont à la discrétion du client : selon ses besoins et quand il en a l’usage, sans horaires ou périodes imposées dans l’année. Même E.ON, une sorte d’EDF allemand, propose une offre analogue : installation PV, stockage, mutualisation dans le E.ON SolarCloud, prix forfaitaire mensuel de 21,99 à 26,99 € selon la quantité d’électricité souhaitée.

Voici une version transparente du Senec.Home Li 10.0, désigné meilleur stockage domestique de l’année 2016. ©PP