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‘Off the grid’ : est-ce possible de construire une maison entièrement autarcique ?

Beaucoup de maîtres d'ouvrage rêvent de construire une maison entièrement autonome en énergie et déconnectée du réseau d’électricité. Mais est-ce réaliste ? Nous nous sommes rendus dans les Cantons de l’Est pour visiter une nouvelle construction neutre en énergie qui associe des panneaux solaires avec une batterie intelligente. Le but ? Une maison 100% autarcique.

Rentabilité

Cette nouvelle construction neutre en énergie associe des panneaux solaires avec une batterie intelligente.

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Pour un ménage moyen, la production énergétique des panneaux solaires présente une courbe inversée par rapport à sa consommation. Lorsque nous consommons le plus de courant, il n’y a pratiquement pas de soleil. Lorsque nous quittons notre maison pour aller au travail ou à l’école, les panneaux solaires produisent de l’énergie.

Jusqu’à aujourd’hui, cela ne posait aucun problème, car les compteurs électriques actuels tournent à l’envers. Mais avec l’apparition de compteurs numériques, qui seront mis en œuvre à partir de juillet cette année, cela ne sera plus possible à terme. Aussi, de nombreux (futurs) propriétaires de panneaux solaires se demandent comment ils vont pouvoir mieux exploiter leur énergie solaire. 

La batterie : la solution ?

L’excédent d’énergie produite peut aussi être renvoyé vers le réseau avec le compteur numérique. Son rendement est plutôt faible, étant donné que le coût de l’électricité provenant du réseau est un multiple de la rémunération que vous percevez lorsque vous restituez votre propre courant au réseau : l’énergie est nettement plus chère aux moments de pics, même pour le gestionnaire de réseau.

Si vous ne voulez pas vendre cette énergie excédentaire provenant de vos panneaux solaires à des prix très bas, vous pouvez placer une batterie pour stocker l’électricité en journée jusqu’au moment où vous en avez besoin. En théorie, vous devenez ainsi indépendant du réseau électrique qui revient cher. Comment ça marche dans la pratique ?

L’installation

L’installation se compose d’un système photovoltaïque avec un onduleur, une pompe à chaleur et une batterie.

Photo Fronius
  

Aujourd’hui pour dimensionner une installation photovoltaïque résidentielle, on va plutôt se baser sur la consommation annuelle. Celle-ci correspond grosso modo à environ 1.000 kWh par habitant. Une pompe à chaleur consomme encore 3.000 à 4.000 kWh par an.

La maison que nous avons visitée est neutre en énergie. Réalisée par Viessmann, l’installation se compose d’un système photovoltaïque de 8,32 kWh avec un onduleur de 5kVa, une pompe à chaleur de 10 kWh et une batterie avec une capacité de stockage de 10,5 kWh. Toute l'énergie de la maison est donc électrique, sans recours ni au gaz ni au mazout.

Batterie intelligente

Dans la spacieuse cave, où a été placé tout le matériel, se trouve aussi une grande batterie.

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Dans la spacieuse cave, où a été placé tout le matériel, se trouve aussi une grande batterie. Il s’agit d’une solution triphasée haute puissance plus onéreuse de Fronius, qui envoie directement le courant DC (courant continu) des panneaux à la batterie. Il n’y a donc pas de perte lors de la transformation DC en AC (courant alternatif et inversement et la batterie peut en outre se charger et se décharger plus rapidement.

Par ailleurs, Fronius fournit aussi une unité de commande avec plusieurs compteurs pour les panneaux, la batterie, la pompe à chaleur et le réseau. Ce système intelligent fait en sorte que la pompe à chaleur est commandée lorsque la batterie est entièrement chargée. Dans le futur, le propriétaire pourra aussi optimiser sa consommation d’électricité avec ce système. Et par exemple commander sa machine à lessiver ou charger un vélo ou une voiture électrique. Ainsi, la capacité de stockage de la batterie est exploitée au maximum.

Le résultat

Le propriétaire est-il parvenu à vivre en complète autarcie ? Grâce à l’enregistreur automatique, il est facile d’objectiver la réponse. En moyenne, 30% de l’électricité consommée peut provenir directement des panneaux solaires. Il faut donc ajouter 70% qui, sans la batterie, proviendraient du réseau.

30% de ceux-ci sont fournis par la capacité de la batterie et 20% proviennent de la commande intelligente de celle-ci. Cela signifie que 20% d’énergie sont encore achetés au réseau. Par conséquent, il n’est pas possible d’atteindre un niveau total d’autonomie.

Avec la batterie actuelle, il y a en hiver une période de quatre à huit semaine où l’on produit peu d’énergie solaire. C’est la raison pour laquelle il serait aussi inutile d’installer une plus grosse batterie. Une batterie qui peut stocker jusqu’à huit semaines d’énergie est tout bonnement impayable. 

Installer une batterie soi-même ?

La batterie est une bonne solution pour réduire sa dépendance au réseau. Si vous décidez d’en faire l’investissement, vous devez savoir que les différences de prix de ces batteries correspondent aussi à d’énormes différences de qualité. Par ailleurs, il est recommandé d’investir dans un onduleur de qualité et une commande intelligente. Grâce à ceux-ci, vous aurez la garantie que vous pourrez continuer à optimiser dans le futur l’utilisation de la batterie.

Songez aussi à orienter les panneaux solaires vers l’est-ouest. Ainsi, vous pourrez exploiter plus longtemps les panneaux solaires le matin et le soir et ainsi moins solliciter la batterie. Une alternative à la pompe à chaleur énergivore est une cellule à combustible telle que la Vitovalor de Viessmann. Cet appareil produit autant de chaleur que d’énergie, mais a besoin d’une alimentation gaz. Dans ce cas, vous êtes indépendant du réseau électrique, mais vous devez toujours payer une facture de gaz.

Que réserve le futur ?

L'investissement dans une telle installation est-elle rentable ? L’évolution imprévisible des prix tant de l’électricité que de la technologie de la batterie ne permet pas de donner une réponse univoque à cette question. Les fabricants de smartphones et de voitures électriques ont également besoin de batteries plus efficaces, si bien que celles-ci resteront chères. 

Les développements très prometteurs de la technologie de l’hydrogène pourront ouvrir de perspectives nouvelles et donc positives pour le stockage et le transport de l’énergie. 

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