PRODUCTION

Comment sont dimensionnées les installations proposées par GROUP-IT ?

Nous proposons 2 variantes :

  • Un dimensionnement pour « compenser » la consommation du bâtiment, avec une installation qui produit autant de kilowattheures à l’année que les kilowattheures consommés, si la surface disponible sur le toit du bâtiment le permet.
  • Un dimensionnement qui maximise la rentabilité financière (taux de rendement interne (TRI) et temps de retour (en années)).

(voir explications TRI et temps de retour dans question « Comment savoir si une installation serait rentable sur mon bâtiment ? »)

Comment est calculée la production de mon installation ?

La production des installations est calculée, à l’aide d’un algorithme, en fonction du lieu de l’installation et prend en compte (entre autres) :

  • Les données 3D du bâtiment (orientation et pente des pans du toit),
  • La place disponible sur les pans de toit à l’aide d’un outil développé dans le cadre du projet (https://picterra.ch/blog/solar-panels-switzerland/),
  • L’horizon lointain, qui prend en compte les obstacles (relief) autour du bâtiment,
  • Les données météorologiques du lieu,
  • L’enneigement,
  • La puissance des panneaux (notre algorithme utilise des panneaux de 60 cellules d’une puissance de 320Wc et de dimensions standards : 1.65 m²).

(les obstacles proches du bâtiments, tels que les arbres, ne sont pas pris en compte)

Quelle est l'influence de l'exposition des pans de toit de mon bâtiment sur la production ?

L’orientation et inclinaison optimale pour les panneaux est quand les rayons du soleil arrivent perpendiculairement sur le module.

Une orientation sud avec une inclinaison de 35° est donc à priori la meilleure orientation pour atteindre la puissance maximum des modules.

Néanmoins, une installation réalisée sur des pans orientés est-ouest permet d’étaler la production sur la journée. En effet, les panneaux à l’est commenceront à produire dès le levé du soleil et l’installation produira jusqu’en fin de journée avec les panneaux installés sur le pan ouest (ceci est valable pour les bâtiments à toits plats).

Ceci permet d’avoir une production plus élevée le matin et en fin de journée (plus en adéquation avec la présence des occupants) et de diminuer le « pic » de production en milieu de journée.

Le pan nord d’un bâtiment peut parfois être utilisé lors de la réalisation d’une installation solaire. En effet, les modules placés sur cette orientation produisent moins que sur les autres orientations mais peuvent apporter tout de même de nombreux kilowattheures additionnels sur l’année.

Qu’est-ce que l’autoconsommation ?

L’autoconsommation est le fait de consommer le courant produit par l’installation directement dans le bâtiment.

Le % d’autoconsommation, c’est à dire la proportion de courant photovoltaïque consommé sur place par rapport à la production, dépend de la consommation (type de chauffage, qualité d’isolation du bâtiment, comportement de consommation).

Pour calculer ce pourcentage on calcule d’abord le nombre de kWh autoconsommés en soustrayant le nombre de kWh réinjectés sur le réseau au nombre de kWh produits annuellement par l’installation. On divise ensuite le nombre de kWh autoconsommés par le nombre de kWh produits.

Le % moyen constaté est d’environ 30% mais celui-ci peut aller de 10% à plus de 80% en fonction de la dimension de l’installation par rapport à la consommation du bâtiment.

Le gain sur l’autoconsommation est souvent plus élevé que le gain sur la revente de la production excédante. Il faudra donc changer les comportements de consommation et ajuster la programmation des appareils (ex pompe à chaleur, boiler pour la production d’Eau Chaude Sanitaire) pour augmenter au maximum l’autoconsommation du bâtiment. 

Qu’est-ce que l’autarcie ?

L’autarcie est la part de l’électricité autoconsommée par rapport à la consommation totale annuelle du bâtiment. Ceci peut être assimilé au % « d’autonomie » par rapport au réseau.

Pour calculer ce pourcentage on calcule d’abord le nombre de kWh total consommés par le bâtiment en ajoutant le nombre de kWh autoconsommés au nombre de kWh acheté sur le réseau pendant l’année. On divise ensuite le nombre de kWh autoconsommés par la consommation totale du bâtiment que l’on vient de calculer.

De même que l’autoconsommation, le % d’autarcie varie en fonction de la dimension de l’installation par rapport à la consommation du bâtiment.

Ne pourrait-on pas faire pivoter les panneaux pour suivre le soleil et augmenter la production ?

Il est possible d’installer des systèmes de suivi sur des panneaux, néanmoins :

  • Le coût de ces systèmes est souvent plus important que le gain généré par la faible augmentation de production réalisée,
  • Les mécanismes mécaniques augmentent les risques de pannes, surtout dans les régions froides où ils sont soumis au gel.
Est-ce intéressant de mettre des panneaux dans le talus ou sur les barrières ?

Oui, il peut être intéressant d’installer des panneaux dans le talus, dans le champ à proximité du bâtiment ou sur les barrières. Il existe également des panneaux pour les façades des bâtiments.

Néanmoins, les projets GROUP-IT ne proposent pas ce genre d’installation car il est très difficile pour les installateurs de faire ce type d’offres sans se déplacer d’abord. En effet, l’état et la stabilité des barrières ou talus est nécessaire pour confirmer le type de support nécessaire.

De plus, les talus et barrières ne bénéficient pas de la dérogation de la LAT comme c’est le cas pour les toits. Une obligation de mise à l’enquête est donc nécessaire.

Quelle est la différence entre kilowatt et kilowattheure ?

Les kilowatts (kW) sont les unités utilisées pour définir la puissance de l’installation. Les termes kilowatts crète (kWc) et kilowatt peak (kWp) sont utilisés pour définir la puissance maximale d’une installation dans des conditions standards (STC : rayonnement moyen annuel de 1000 W/m2, Température des modules de 25°C et répartition spectrale du rayonnement (AM) de 1.5).

Les kilowattheures (kWh) sont les unités utilisées pour définir l’énergie produite par l’installation (également l’électricité consommée). Par exemple, un appareil d’une puissance électrique de 1000 W (ex. four à raclette) consomme pendant 1 heure, 1000 wattheures (Wh), c’est-à-dire 1 kilowattheure.

TARIFS

Comment savoir si une installation serait rentable sur mon bâtiment ?

Nous calculons le taux de rendement interne (TRI) et temps de retour (en années). Ces 2 paramètres permettent de juger de la rentabilité d’une installation :

  • Le TRI  indique le rendement financier de l’investissement en %. Pour faire simple, c’est le taux auquel il faudrait placer le montant investi sur 30 ans pour avoir le même retour financier.
  • Le temps de retour  indique le nombre d’années nécessaires pour rembourser l’installation (investissement initial et frais annuels). La rentabilité de l’installation étant calculée sur 30 ans, le temps de retour doit être inférieur à 30 ans pour que cela soit rentable (sur le plan financier).

Nous abordons ici seulement l’approche financière d’une installation, sans tenir compte de son impact écologique.

A quel tarif est racheté le courant réinjecté sur le réseau ?

Le courant réinjecté sur le réseau varie selon les distributeurs et peut être trouvé pour votre commune sur le site : https://www.vese.ch/fr/pvtarif/.

Ces tarifs vont de moins de 4 cts/kWh à plus de 20 cts/kWh.

Pourquoi le prix de rachat par le fournisseur du courant non consommé et injecté sur le réseau est il si différent que celui auquel j’achète mon courant ?

Le prix du courant acheté à votre fournisseur est composé de 3 éléments de tarification :

  • L’énergie : Le prix de l’énergie électrique fournie varie de 1 à 10 cts / kWh en fonction des fournisseurs et des types d’abonnements. Le prix moyen de l’énergie en Suisse en 2019 était d’environ 7.5 cts / kWh.
  • L’acheminement : son prix est d’environ 7.5 à 12 cts/kWh et comprend :
    • L’utilisation de l’infrastructure du réseau de transport pour acheminer l’énergie jusqu’au client final. Ceci inclut la maintenance, l’entretien, l’exploitation, le renouvellement et le renforcement du réseau ainsi que les pertes,
    • Les frais de régulation du réseau par Swissgrid.
  • Les taxes :
    • Les PCP (Prestations dues aux Collectivités Publiques), qui sont les participations dues pour l’utilisation du sol et des infrastructures (environ 7 à 10 % du coût au kWh de l’acheminement),
    • La redevance fédérale visant à encourager les énergies renouvelables, à soutenir la grande hydraulique… Celle-ci représente, en 2020, 2.3 cts/kWh (c’est notamment ce qui permet de financer la Rétribution Unique)
  • La TVA de 7.7% est rajouté sur le total de ces montants

Les prix du courant en Suisse était en moyenne d’environ 21 cts / kWh TTC en 2019 (Carte des tarifs de vente en Suisse)

Lorsque le fournisseur vous rachète votre excédent de production réinjectée sur le réseau, celui-ci vous rémunère l’énergie qu’il vous rachète (et parfois les certificats de Garantie d’Origine qui atteste la provenance du courant). Ce montant est donc à comparer au tarif de vente de l’énergie dans les éléments expliqués plus haut. Ces tarifs de rachats varient de 4 à plus de 20 cts du kWh. Vous pouvez trouver les montants pratiqués par votre fournisseur sur la carte des tarifs de rachat de VESE.

Quelle est la durée de vie d’une installation ?

Nous calculons la rentabilité des installations sur une durée de 30 ans, l’OFEN (Office Fédéral de l’Energie) se basant lui sur 33 ans. En effet, les panneaux perdent du rendement le long des années pour arriver à environ 20% de perte de rendement sur 30 ans.

Les premières installations photovoltaïques réalisées en Suisse (Haute école spécialisée de Suisse italienne) datent d’environ 30 ans, ce qui permet d’avoir les connaissances sur le vieillissement des installations. La majeure partie des panneaux installés à l’époque ont encore 80% de rendement. Le facteur le plus impactant pour la durée de vie des panneaux est la qualité de l’encapsulage des modules (isolation à l’humidité).

Pour en savoir plus : Swissinfo.ch – Comment vieillit le photovoltaïque : ces panneaux solaires ont 35 ans, mais ils sont comme neufs

L’onduleur a une durée de vie plus courte, environ 10 à 12 ans. Il doit donc être réparé ou remplacé durant la période de 30 ans. Les coûts de la réparation ou du remplacement sont pris en compte dans le calcul de rentabilité.

Combien d’énergie grise représentent les panneaux ?

On entend par « énergie grise » toute l’énergie qui a été nécessaire à la fabrication d’un panneau, de l’extraction du minerai, la fabrication des cellules, leur assemblage dans le panneau, jusqu’à son transport et l’installation sur votre toit.

Tout élément fabriqué contient de l’énergie grise. Celle contenue dans les panneaux nécessite, pour une installation située en Suisse, entre 2 à 3 ans de production pour la compenser.

Rapporté à la durée de vie de l’installation photovoltaïque, aujourd’hui de 30 ans, elle est même compensée 14 fois.

Certains fabricants ont recouvert leurs usines de panneaux photovoltaïques pour produire l’électricité nécessaire à la fabrication.

Peut on recycler une installation photovoltaïque ?

Les installations photovoltaïques ayant une durée de vie de 30 ans, la filière du recyclage des panneaux n’est pas encore très développée.

Néanmoins, les matériaux qui composent un panneau sont quasiment tous recyclables, ce qui permet d’atteindre un taux de 95% de recyclage du panneau :

  • Aluminium pour le cadre → recyclable à l’infini,
  • Verre (75%-80%) → recyclable à l’infini,
  • Silicium pour les cellules (de type cristallin pour 90 % des panneaux solaires) → peut être réutilisé jusqu’à 4 fois pour fabriquer de nouvelles cellules ou dans d’autres appareils électroniques,
  • Plastique pour le support et l’isolation électrique → seule partie non recyclable,
  • Cuivre et/ou en argent en petites quantités pour les connexions électriques → fondus et réutilisés.

Vidéo sur une unité de recyclage de panneaux en France : https://www.youtube.com/watch?v=ZNUUHTW6Dhk

L’onduleur se répare, puis se recycle comme tout appareil électronique.

Peut-on installer des batteries pour stocker le courant produit ?

Oui, il est techniquement possible d’installer des batteries pour stocker l’électricité produite par les panneaux photovoltaïque pour la consommer plus tard.

Néanmoins il faut prendre en compte que :

  • Cela ne rendra pas le bâtiment autonome. En effet, l’été, la(les) batterie(s) sera(ont) rapidement chargée(s) et l’excédent revendu sur le réseau. Le bâtiment pourra être autonome quelques jours (beau temps, pas de chauffage). Mais l’hiver, la(les) batterie(s) sera(ont) plus vite déchargée(s) et l’autonomie du bâtiment ne pourra pas être assuré.
  • Le coût élevé des batteries et celui faible de l’électricité en Suisse, rend le kWh produit et stocké souvent plus cher que celui acheté au fournisseur. L’installation n’est donc souvent pas rentable financièrement à l’heure actuelle.

Il peut être intéressant de stocker de l’électricité photovoltaïque pour éviter de consommer de l’électricité du réseau qui ne serait pas renouvelable (comme en Allemagne où une partie de l’électricité est produite à partir du charbon). Mais comme l’électricité en Suisse est produite en majeure partie avec des énergies renouvelables (notamment de l’énergie hydraulique), cela fait moins sens.

Vous pouvez connaitre le mix énergétique fourni par votre fournisseur local sur le site : https://www.strom.ch/fr/services/marquage-de-lelectricite

ADMINISTRATION - LEGISLATION

Quelles aides / subventions existent ?
  • La Rétribution Unique (RU), gérée par l’organisme Pronovo, est le soutien de la confédération aux installations photovoltaïques. Celle-ci est accessible aux installations entre 2kWc et 100Kwc de puissance.

Elle est composée d’un montant de base et d’un montant par kW de puissance, qui sont légèrement différents entre une installation ajoutée ou intégrée. Ces montants sont revus chaque année au 1er avril.

La date de mise en service de l’installation fait foi pour la valeur des montants utilisés pour le calcul.

Un tarificateur existe sur le site de Pronovo : https://pronovo.ch/fr/services/tarificateur/

  • Certaines communes offrent des subventions, avec ou sans conditions particulières, 
  • Le montant de l’installation, hors subventions, est déductible des impôts.

Depuis début 2020, le délai de carence de 5 ans à partir de la construction du bâtiment n’existe plus. La déduction fiscale peut donc être faite dès l’année suivant la construction.

Est-il nécessaire de faire une demande de construction pour une installation photovoltaïque ?

Les installations solaires suivantes, si elles respectent les dispositions légales (art. 18a LAT et 32a OAT), doivent être annoncées à l’autorité compétente, mais ne nécessitent pas d’autorisation de construire :

  • en toiture à pan(s) (zones à bâtir)
  • sur un toit plat (zones à bâtir)
  • en façade (zones industrielles, commerciales ou artisanales)
  • en toiture à pan(s) (zones agricoles)
  • sur un toit plat (zones agricoles)

Seulement une annonce à la commune (autorisation de construire simplifiée, sans mise à l’enquête).

(l’installation sur les talus et les barrières ne sont donc pas exemptées de demande d’autorisation de construire)

Comment puis-je savoir si l'état de mon toit permet l'installation de panneaux solaires ?

Comme il ne fait pas sens d’installer des panneaux solaires d’une durée de vie de 30 ans minimum sur un toit en mauvais état, il convient parfois de prévoir la rénovation du toit. De fait, il convient de réfléchir à l’intégration des panneaux à ce moment-là.

Les toits recouverts d’ardoises Eternit®, si construit avant 1990, contiennent généralement de l’amiante. En théorie il n’est pas possible de réaliser une installation ajoutée sans rénovation sur ces toits.

Pour en savoir plus :

SUVA : Tout bâtiment construit avant 1990 est susceptible de contenir de l’amiante

https://polludoc.ch/fr/materiel/fibrociment-amiante-ciment

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