Rendre l'énergie PV utilisable de diverses manières

par Vivian Bullinger | 30.01.2020

Les possibilités d'utiliser l'énergie photovoltaïque autoproduite se sont multipliées ces dernières années. Produire de l'électricité photovoltaïque et l'injecter dans le réseau est passé d'une option unique à une option parmi d'autres. Désormais, presque tous les souhaits d'utilisation de l'électricité photovoltaïque ont une solution correspondante. Pour répondre à ces souhaits et exigences, il faut un système de commande qui surveille la production d'électricité et qui commande les consommateurs en conséquence. Avec les exigences croissantes, le système de surveillance PV Solar-Log™ a donné naissance à un système de gestion de l'énergie, le Solar-Log Base. Ouvert sur le système, le gestionnaire d'énergie sert désormais d'interface de commande entre la production, la consommation et l'injection d'électricité.

(Quelle : Rapport sur les risques techniques dans le développement de projets PV et l'exploitation de centrales PV, 2016, EURAC & TUV-RH)

La base - le monitoring PV

Celui qui a une installation PV sur son toit veut bien sûr savoir combien d'énergie est produite et si les rendements calculés auparavant sont effectivement générés. Le moyen le plus sûr d'être informé de tout et d'être immédiatement informé des pannes est de passer par un système de surveillance PV.

Le système de surveillance PV enregistre toutes les fluctuations ou les pannes de la production d'électricité et les signale immédiatement. Les causes de ces perturbations et pannes d'installation sont multiples. Presque tout est possible, de la panne de quelques modules, par exemple en raison de la foudre, d'un bris de câble ou de verre ou d'un dégât de grêle, à la panne complète. Les baisses de puissance insidieuses sont particulièrement critiques, car elles ne sont généralement détectées que tardivement en l'absence de surveillance. Elles sont dues par exemple à l'encrassement des modules ou à une ombre croissante (arbre poussant dans le jardin). De plus, il existe des influences au niveau des modules eux-mêmes qui réduisent insidieusement la puissance de l'installation. Il s'agit par exemple des microfissures au niveau des cellules ou de la dégradation induite par le potentiel (PID).

Mais les modules PV ne sont pas les seules sources de dysfonctionnement des installations et de pertes de rendement, et donc de pertes financières. L'électronique de puissance des onduleurs ou des systèmes d'onduleurs DC-DC optimisés peut être la source de dysfonctionnements des installations.

Ainsi, sur la base d'études de terrain reconnues, on peut constater que plus de 50% de toutes les causes d'erreur et donc des pertes de rendement possibles d'une installation PV sont imputables aux deux composants que sont les modules PV et les onduleurs PV.

L'énergie PV "intelligente" - mobilité, chauffage et stockage

Une fois que la production photovoltaïque est enregistrée et surveillée, l'étape suivante consiste à consommer l'électricité. Il existe ici différentes options en fonction des souhaits et de l'installation. Lorsqu'il s'agit de l'utilisation de l'électricité PV, c'est certainement le domaine de la "maison intelligente" qui a connu les plus grands développements. Par exemple, les systèmes de batteries, les pompes à chaleur et les voitures électriques - qui peuvent tous être alimentés par l'électricité PV autoproduite - sont de plus en plus présents dans les foyers et l'industrie, surtout ces dernières années.

L'électromobilité - plus verte grâce à l'énergie PV

Dans le cadre de cette évolution, le simple monitoring PV Solar-Log™ s'est transformé en un système complet de gestion de l'énergie. Outre la surveillance, il est ainsi possible de piloter des consommateurs et d'enregistrer leurs besoins. L'intégration de stations de recharge pour voitures électriques joue ici un rôle important. Ainsi, le système de gestion de l'énergie, par exemple en combinaison avec une station de recharge électrique KEBA, assure une charge optimisée du véhicule électrique. Grâce à ce que l'on appelle la limitation du courant de charge, la voiture électrique est chargée avec une charge minimale, même s'il n'y a pas d'énergie photovoltaïque disponible. Dès qu'il y a un excédent d'énergie photovoltaïque, la station de recharge reçoit une autorisation correspondante du gestionnaire d'énergie. Le véhicule est ainsi chargé avec l'excédent d'énergie PV disponible. En outre, les données, telles que la charge, peuvent être enregistrées et visualisées.

Chargement efficace du véhicule électrique avec le système de gestion de l'énergie Solar-Log™. (Source : Solare Datensysteme GmbH)

Économiser de l'énergie avec une régulation thermique ciblée

La combinaison du photovoltaïque et de la pompe à chaleur offre un autre potentiel d'utilisation directe de l'énergie PV. L'idée de base est que la pompe à chaleur, qui consomme beaucoup d'électricité, soit alimentée par de l'électricité photovoltaïque. Selon la manière dont la pompe à chaleur est raccordée au gestionnaire d'énergie, soit un signal de validation, soit l'excédent de courant est ici donné à la pompe à chaleur. Les pompes à chaleur des fabricants IDM, CTA, Hoval et Stiebel-Eltron sont intégrées au système Solar-Log™ via leur protocole.

Fonctionnement prévisionnel grâce aux données météorologiques

En outre, le Solar-Log™ Energie-Manager et une pompe à chaleur du fabricant IDM permettent d'inclure des données de prévisions météorologiques locales. Les données météorologiques sont calculées toutes les heures et pour deux jours à l'avance. Les prévisions basées sur ces données permettent de commander la pompe à chaleur par anticipation. Dans la pratique, la pompe à chaleur peut par exemple être réglée pour démarrer à 10 heures si un fort rayonnement solaire est prévu à cette heure. Cela permet d'éviter que la pompe à chaleur ne puise inutilement son énergie d'entraînement dans le réseau électrique.

Selon le fabricant, la connexion d'une pompe à chaleur est possible, entre autres, par protocole. (Source : Solare Datensysteme GmbH)

Stocker efficacement l'énergie PV

L'utilisation d'une pompe à chaleur permet de stocker l'énergie PV sous forme de chaleur, mais il est bien sûr également possible de le faire plus directement avec un système de stockage par batterie. Ce type de stockage est la solution la plus efficace pour une utilisation indépendante de l'électricité photovoltaïque. Le principal avantage est évident : l'électricité peut être "accumulée" et est donc disponible indépendamment du moment de la journée et de l'ensoleillement. L'intégration de l'accumulateur dans le système Solar Log™ permet de saisir et d'afficher directement les valeurs mesurées, telles que l'état de charge actuel et la puissance de charge et de décharge. En tant qu'option d'analyse utile, le gestionnaire d'énergie affiche également l'historique de charge sur un et sept jours. L'exploitant de l'installation obtient d'autres informations importantes, telles que les économies d'électricité réalisées grâce à l'utilisation de la batterie et l'efficacité de la solution de batterie elle-même. L'utilisateur voit quelle quantité d'énergie il a pu tirer de la batterie et ce qu'il a économisé en coûts d'électricité convertis.

L'état de charge actuel et la puissance de charge et de décharge sont saisis et édités par le Solar-Log™. (Source : Solare Datensysteme GmbH)

Commercialisation directe - vendre directement l'énergie PV.

Outre les nombreuses possibilités dans le domaine de la "maison intelligente", la commercialisation de l'énergie PV offre une autre option d'utilisation. La commercialisation directe est particulièrement intéressante pour les exploitants de grandes installations qui ne consomment pas ou seulement partiellement l'énergie PV.

Comment fonctionne la commercialisation directe ?

Comme son nom l'indique, la commercialisation directe consiste à commercialiser directement l'électricité ou à la vendre à la bourse de l'électricité. Cela comprend l'électricité provenant de sources d'énergie alternatives telles que le photovoltaïque, l'énergie éolienne, le biogaz ou l'énergie hydraulique. Grâce à la commercialisation directe, chaque propriétaire d'une installation photovoltaïque peut en principe vendre son électricité photovoltaïque. Pour pouvoir commercialiser l'électricité à la bourse de l'électricité, il faut toutefois plusieurs acteurs et l'équipement technique correspondant.

Parmi les acteurs, on trouve notamment l'installateur PV, le vendeur direct, le fournisseur de solutions pour le raccordement. L'exploitant du réseau et le commercialisateur direct doivent avoir la possibilité de réguler l'installation PV. Dans ce contexte, chaque réglage individuel de l'installation doit être consigné. Pour finir, il faut encore ajouter les démarches administratives pour inscrire l'installation à la vente directe. Jusqu'à présent, la voie vers la commercialisation directe était donc souvent compliquée et coûteuse, de sorte que seules les grandes installations PV en valaient la peine. Afin de simplifier à l'avenir cette voie jusqu'ici compliquée et de rendre ainsi la commercialisation directe de l'électricité intéressante pour davantage d'exploitants d'installations, Solare Datensysteme propose avec son partenaire centrale électrique virtuelle d'EnBW une solution simple. Celle-ci repose sur deux composants :

1. Avec le système de gestion de l'énergie Solar-Log™, il existe une solution technique.
2. Grâce à la plateforme de commercialisation directe intégrée, le processus d'inscription complet peut être effectué directement en ligne. Grâce à cette plateforme, l'exploitant de l'installation reçoit en permanence toutes les informations relatives à la commercialisation de l'énergie photovoltaïque.

Le gestionnaire d'énergie Solar-Log Base possède toutes les conditions techniques requises : Il fournit les informations de l'installation PV à la société de commercialisation directe et veille à ce que l'installation puisse être régulée par cette dernière. La fonction VPN, nécessaire à la transmission des données, est déjà intégrée au nouveau gestionnaire d'énergie. Il n'y a donc plus de frais supplémentaires pour un modem VPN spécial.

Une solution adaptée à chaque installation PV et à chaque souhait !

Les différentes solutions montrent à quel point l'énergie PV peut être utilisée de manière flexible et individuelle. Toutefois, on perd rapidement la vue d'ensemble et des questions se posent inévitablement : quelle est la solution adaptée à mes souhaits et à mon installation PV ? Comment puis-je utiliser l'électricité PV de la manière la plus efficace ? Comment mettre cela en œuvre ? C'est là qu'intervient l'appel à l'installateur (Trouvez ici un installateur près de chez vous). Il peut élaborer une solution sur la base des données techniques de l'installation et de l'utilisation souhaitée de l'électricité photovoltaïque et, le cas échéant, la mettre en œuvre. Avec la solution de surveillance et de gestion de l'énergie de Solar-Log™, vous avez toutes les options entre vos mains.

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