Application du photovoltaïque

Toute surface extérieure peut être utilisée pour produire de l'électricité solaire. En Suisse, les installations solaires sur les toits sont les plus répandues. Les façades sont aussi de plus en plus utilisées, de même que les surfaces non conventionnelles sur les protections paravalanche ou les murs antibruit. Les installations au sol sont plus rares. 

Installations solaires sur le bâtiment

Il existe de nombreuses façons de fixer une installation solaire au bâtiment : 

  • Installations intégrées au toit : incorporées au toit, faisant partie de l'enveloppe du bâtiment 
  • Installations sur toit plat : montées sur le toit plat existant sans pénétration de celui-ci  
  • Installations surimposées : montées sur le toit incliné existant 
  • Installations en façade : montées sur la façade, intégrées à la façade ou utilisées comme élément d'ombrage 

L'utilisation de différentes surfaces de toiture et de façade d'un bâtiment permet une production d'électricité répartie sur toute la journée. Même les installations qui ne sont pas orientées vers le sud peuvent être rentables. 

Wärme und Strom | © Christof Bucher

Orientation et rendement des installations photovoltaïques : rayonnement solaire annuel sur les toits et les façades avec différentes orientations sur le Plateau suisse. Le rendement le plus élevé (115 %) est obtenu avec une orientation sud et une inclinaison de 30°.

Montagemöglichkeit | © Swissolar / Emarket

Possibilités de montage : 1) sur un toit plat ou en pente 2) comme protection solaire 3) sur la façade 4) surimposition 5) intégration dans le toit

Installations solaires au sol

Les installations solaires au sol sont des installations placées sur une surface libre. Les modules photovoltaïques sont orientés vers le soleil à l'aide de structures de support. Il faut distinguer les installations solaires au sol fixes des installations mobiles qui suivent la position du soleil. 

En Suisse, elles n'ont actuellement pas beaucoup d’importance. Le manque de surfaces, les procédures d'autorisation complexes et les réticences d'une partie de la population ne permettent pas d'envisager une augmentation significative des installations à moyen terme. Swissolar donne elle aussi la priorité à l'exploitation de l'énorme potentiel des surfaces pouvant être utilisées efficacement et rapidement pour l'énergie solaire, comme les toits et les façades. Néanmoins, les surfaces déjà pré-exploitées, par exemple le long des autoroutes et des voies ferrées, dans les domaines skiables et les carrières ou sur les paravalanches, peuvent être utilisées pour produire de l'électricité solaire. 

Les installations alpines au sol ont malgré tout gagné en importance en Suisse. En automne 2022, en raison de la menace de pénurie d'électricité en hiver, le Parlement suisse a lancé une offensive solaire qui doit permettre de réaliser de grandes installations dans les régions alpines. Par rapport aux installations en plaine, ces systèmes présentent l'avantage d'une part de produire davantage d'énergie et d'autre part de fournir également une part plus importante d'électricité pendant les mois d'hiver. Des installations expérimentales ont montré que les systèmes solaires alpins atteignent des rendements annuels jusqu'à deux fois plus élevés et produisent jusqu'à 3,5 fois plus d'électricité en hiver que sur le Plateau en raison d'une meilleure répartition. Ces installations peuvent donc contribuer de manière importante à la sécurité d'approvisionnement en hiver. Dans la mesure du possible, elles doivent être construites dans des zones où des infrastructures existent déjà, afin de minimiser l'impact sur le paysage. Il reste toutefois de nombreuses questions et défis à relever concernant ce nouveau type d'application du photovoltaïque. Swissolar a rédigé à ce sujet un document de travail intitulé « Le rôle du photovoltaïque pour combler le manque d'électricité hivernale ».

 

Installations en réseau

La plupart des installations photovoltaïques injectent leur électricité dans le réseau public. On parle alors d'exploitation en réseau et d'installation raccordée au réseau. Le raccordement à un grand réseau garantit qu'il y a à tout moment suffisamment de consommateurs qui peuvent utiliser immédiatement l'électricité solaire. Un stockage intermédiaire local n'est alors pas nécessaire. L'alimentation électrique est garantie à tout moment et permet l'utilisation d'appareils à courant alternatif normaux. 

Aujourd'hui, la consommation propre de l'électricité solaire est généralement déterminante pour la rentabilité d'une installation PV. En d'autres termes, plus l'électricité solaire peut être utilisée directement sur place au moment de la production, plus une installation PV devient rapidement rentable sur le plan financier (plus d'informations sur SuisseEnergie).   

Pour augmenter la part de consommation propre, l'électricité solaire peut être utilisée pour produire de la chaleur, qui est plus facile à stocker. Du point de vue de l'efficacité énergétique, il est préférable d'utiliser l'électricité solaire pour faire fonctionner une pompe à chaleur. Pour que l'intégration de la pompe à chaleur fonctionne de manière optimale, la commande de celle-ci doit être couplée à l'installation photovoltaïque. Les entreprises d'installation apportent volontiers leur soutien. 

Le courant excédentaire est injecté dans le réseau électrique public et rémunéré par le gestionnaire local. En vertu de l'art. 11, al. 1 de l'ordonnance sur l'énergie (OEne), les gestionnaires de réseau sont tenus de reprendre le courant excédentaire. Conformément à l'art. 12, al. 1 OEne, la rétribution se calcule à partir des coûts supportés par le gestionnaire de réseau pour l'achat d'électricité équivalente auprès de tiers ainsi que des coûts de revient de ses propres installations de production. Ces rétributions de reprise présentent de très grandes différences, voir www.pvtarif.ch

Grâce au regroupement dans le cadre de la consommation propre (RCP), plusieurs logements ou immeubles contigus peuvent utiliser en commun l'électricité produite par une installation photovoltaïque. La part de consommation propre peut ainsi être augmentée. 

 

Installations en îlot

Lorsqu'une installation solaire n'est pas raccordée au réseau électrique public, on parle d’une exploitation en îlot. C'est par exemple le cas des refuges de montagne, des maisons de vacances, des bornes d'appel d'urgence, etc. En règle générale, ces installations sont dotées d'un accumulateur de courant (batteries), de sorte que l'électricité est également disponible la nuit et par temps nuageux. 

Une installation en îlot présente les caractéristiques suivantes : 

  • alternative économique permettant la desserte des consommateurs isolés en courant du réseau 
  • Les installations en îlot peuvent soit être alimentées par des onduleurs avec un courant alternatif de 230 volts (V AC), soit le courant continu peut être utilisé directement, généralement à une tension de 12 ou 24 volts. Il faut alors veiller à ce que les appareils soient adaptés au courant continu. 
  • Pour l'essentiel, une telle installation se compose de trois ou quatre éléments : le générateur solaire, les régulateurs de charge, les accumulateurs et un onduleur en cas de fonctionnement en courant alternatif. 
 

Installations plug & play

Les installations solaires dites plug & play sont de petites installations photovoltaïques qui peuvent être mises en place sans connaissances techniques et qui injectent le courant directement dans une prise de courant. Les installations photovoltaïques plug & play sont présentées dans le commerce comme des « centrales électriques de balcon » et des « installations photovoltaïques pour tous ».  

Comme il n'est généralement pas nécessaire de faire appel à un électricien ou à un couvreur, il est possible de produire de l'électricité solaire pour un prix de revient d'environ10 à
20 centimes par kilowattheure (kWh). La majeure partie de l'énergie produite annuellement, entre 200 et 800 kWh environ, est consommée directement dans l'appartement ou la maison, le reste étant réinjecté au réseau via le compteur. L'énergie d'une grande installation plug & play permet par exemple de parcourir environ 100 km par semaine avec une voiture électrique. Les prix de telles installations varient entre 500 CHF et plusieurs milliers de francs, selon la taille et le modèle. 

Les petites installations peuvent être accrochées à la balustrade du balcon, placées dans le jardin, montées sur un toit facilement accessible ou utilisées comme meubles de jardin produisant de l'énergie. 

Ces kits solaires se composent généralement de modules solaires, d'onduleurs de modules et de systèmes de montage correspondants. 

En Suisse, la puissance d'alimentation maximale est limitée à 600 watts afin d'éviter un réchauffement inadmissible de l'installation fixe. Avant la mise en service, le gestionnaire du réseau électrique doit être informé par écrit. Il est recommandé de le contacter avant l'achat. 

Nouvelle fiche informative sur les installations photovoltaïques plug & play

Dans un contexte d’augmentation croissante du nombre d'installations photovoltaïques plug & play, l'AES a élaboré une fiche informative qui répond à différentes questions. Il s'agit notamment des questions relatives à l'obligation de reprise et de rétribution ainsi que de la question de savoir si un smart meter doit obligatoirement être installé lors de la mise en place d'une telle installation. D’autre part, la feuille informative présente, du point de vue de l'AES, ce à quoi devrait ressembler une future réglementation pour les installations photovoltaïques plug & play. La fiche informative sert d'aide aux GRD dans leur zone de desserte.

Fiche informative de l'AES sur les installations photovoltaïques plug & play (fr)

Procédé à suivre pour une installation photovoltaïque plug & play

  • Consulter le fournisseur d'énergie compétent
  • Choisir l’emplacement pour l’installation
    • résistant au vent et aux intempéries
    • pas d'ombrage ni d’ombrage partiel
  • chercher ou faire installer une prise extérieure appropriée
  • Locataires :
    • contacter la régie immobilière et le bailleur par écrit
  • Propriétaires :
    • majorité qualifiée ou décision unanime de la communauté des copropriétaires par étages
  • prendre contact avec le service cantonal de l'énergie concernant les prescriptions locales
  • informer les voisins
  • À prendre en compte lors de l'achat :
    • La puissance de raccordement de l'installation PV ne doit pas dépasser 600 watts
    • Le système doit être mobile et enfichable
    • Les déclarations de conformité doivent être disponibles
    • Un disjoncteur de protection contre les courants de défaut (FI) de type B dans le câble d'alimentation ou la fiche secteur du côté CA ou un FI sensible à tous les courants dans l'onduleur
    • Structure de support bien adaptée à l'emplacement des panneaux
    • Exigence supplémentaire pour prise de courant de secours limitée -> y compris accumulateur d'énergie
  • Une notification écrite doit être envoyée au fournisseur d'énergie avant la mise en service
  • Le cas échéant remplacement du compteur par un smartmeter (compteur bidirectionnel) du fournisseur d'énergie
  • Mise en service de l’installation plug & play

Une Q&R de SuisseEnergie vous fournit les réponses aux principales questions sur plug & play.

Vos avantages

  • Investissement direct dans l'énergie solaire
  • Propriété personnelle
  • Plus-value financière
  • Flexibilité grâce au système mobile
 

Agri-PV

Les installations agri-photovoltaïques sont des centrales photovoltaïques installées sur des surfaces dont l'utilisation principale est l'agriculture. Celle-ci est centrale et continue d'être exploitée sans - ou avec seulement de faibles - restrictions. La surface peut ainsi servir doublement. L'agri-PV assure également des effets de synergie, dans la mesure où l'installation PV peut protéger les cultures agricoles de la grêle et des fortes pluies, par exemple lorsque les installations agri-PV remplacent les tunnels en plastique ou les filets de protection contre la grêle. L'installation PV profite à son tour de l'évaporation des plantes et du refroidissement des modules PV qui en résulte, ce qui augmente la production d'électricité. Un autre avantage peut être la protection des plantes contre un rayonnement solaire trop important. La sécurité alimentaire et la sécurité d’approvisionnement énergétique vont de pair !

 

Autres types d´installation

Il existe quelques solutions spéciales d'installations PV qui méritent d'être mentionnées. Il s'agit notamment d'installations sur des paravalanches, sur des remontées mécaniques, sur des murs antibruit ou sur des barrages. Il existe également diverses solutions intégrées au produit (par ex. distributeurs de tickets de parking, lampes, etc.) 

 
© AlpinSolar

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