Photovoltaïque Plug & Play

En général l'expressionplug and play(qui signifie littéralement « brancher et utiliser » est utilisé dans divers contextes en référence à des technologies pouvant être mises en service au sein d'un système.sans que l'utilisateur du système connaisse ou mette en œuvre une procédure d'installation spécifiqueOu configuration.

Dans ce contexte, avec l'expression photovoltaïqueplug and play, on entend un ensemble composé de deux ou trois éléments faisant partie d'un générateur d'énergie électrique (panneaux photovoltaïques, onduleur et batteries) prêt à être utilisé par l'utilisateur final comme s'il s'agissait de n'importe quel appareil électroménager.

Les systèmes photovoltaïques plug and play peuvent être de deux types :

• Système photovoltaïque connecté au réseau sans accumulateurs.
• Système photovoltaïque connecté/non connecté au réseau avec accumulateurs.

Dans cet article, nous souhaitons nous pencher sur les systèmes photovoltaïques plug and play connectés au réseau sans accumulateurs, car ceux-ci connaissent un grand succès en Europe, en Australie et aux États-Unis et seront bientôt réglementés en Italie en reprenant les directives européennes qui en encouragent l'utilisation et la simplification réglementaire. En particulier, nous voulons parler des micro-systèmes photovoltaïques de puissance inférieure à 800W, dont la réglementation italienne de référence sera la CEI 021. Des puissances supérieures sont également installables, mais nécessitent des autorisations de la part de l'entreprise distributrice d'énergie électrique et, dans certains cas, une adaptation des lignes électriques qui pourraient ne pas supporter l'augmentation de la puissance générée par le système. Pour cette raison, une réglementation distincte a été établie pour les micro-systèmes photovoltaïques plug and play en dessous de 800W qui ne nécessitent pas d'autorisations.

Comment ça marche ?

Le système dont nous voulons parler est composé uniquement de deux composants :

• Un ou plusieurs panneaux solaires de la capacité maximale permise par la loi (800W en Italie, 600W en Suisse)
• Onduleur de type Grid Tie pour la connexion au réseau via une prise.

Ces systèmes micro-photovoltaïques sont capables de produire quelques centaines de Wh (watt-heure), ce qui peut, par exemple, annuler la consommation fixe d'un appartement (principalement réfrigérateur, lumières en veille, etc.) ou autre, en fonction de la surface disponible à consacrer à la production. Ils restent néanmoins la seule alternative pour l'autoproduction et l'utilisation d'énergie photovoltaïque dans des espaces restreints comme, par exemple, les appartements dans les immeubles des grandes villes. L'objectif de ces systèmes est de transformer des appartements entièrement passifs du point de vue énergétique en appartements actifs en ce qui concerne la demande énergétique et, à long terme, ces systèmes installés à grande échelle pourront réduire l'utilisation de combustibles fossiles pour la production d'énergie, formant ainsi un réseau de micro-générateurs qui peuvent, en plus de produire de l'énergie pour l'autoconsommation, injecter dans le réseau l'excédent d'énergie produit.

La logique de fonctionnement d'un système photovoltaïque plug and play connecté au réseau est différente par rapport aux systèmes avec batteries : en effet, l'énergie produite par les panneaux est directement injectée dans le circuit domestique, en connectant la prise de sortie de l'onduleur directement à la prise la plus proche de l'installation. De cette manière, l'énergie produite est autoconsommée au moment même de sa production, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'accumulation d'énergie et donc des économies sur la facture. L'image montre clairement un exemple d'installation :

Il semble que votre message soit vide. Pourriez-vous fournir le texte que vous souhaitez traduire ?

Le circuit électrique est simplifié par rapport aux systèmes avec batteries, et l'installation est plus rapide et accessible même aux personnes non expertes. Tous les connecteurs sont différents et il n'y a pas de possibilité d'erreur lors de la connexion du système au réseau, ce qui le convertit pratiquement en un appareil électroménager. Comme inconvénient, si on peut le définir ainsi, Le système ne produit pas en cas de coupure de courant., c'est-à-dire que si le courant électrique manque, il se désactive et se déconnecte automatiquement. Les réglementations interdisent d'injecter de l'énergie dans le réseau en cas de panne du réseau lui-même, car cela serait extrêmement dangereux pour les opérateurs qui, sûrs de ne pas être connectés au réseau électrique, pourraient recevoir une décharge électrique d'énergie produite par des systèmes de ce type. Pour cette raison, les onduleurs connectés au réseau disposent d'un mécanisme spécial qui les "éteint" en cas d'absence d'électricité du réseau conventionnel.

Qui peut l'installer ?

Comme mentionné précédemment, l'incitation aux microsystèmes photovoltaïques plug and play provient d'une directive européenne sur les énergies renouvelables et la simplification. De nombreux pays comme l'Allemagne et la Suisse ont déjà transposé cette directive, permettant même la vente de ces dispositifs dans les supermarchés sans nécessité de demander une autorisation pour leur utilisation. La seule limitation est la puissance du générateur, qui doit être limitée pour éviter de surcharger le réseau. En Italie, la norme CEI 021 a pour mission de définir les règles pour ces systèmes.

Cela dit, tout le monde peut installer ces systèmes, mais il faut faire une distinction en prêtant attention au compteur que la compagnie électrique a installé pour mesurer notre consommation. Les compteurs électriques de nouvelle génération sont tous de type bidirectionnel, c'est-à-dire qu'ils savent différencier l'énergie prélevée du réseau conventionnel de l'énergie injectée dans le réseau par des systèmes plug and play ou d'autres types.

Si nous avons un compteur bidirectionnel, nous pourrons installer un système photovoltaïque plug and play sans aucune précaution supplémentaire par rapport à ce qui a été dit précédemment, et dans le cas où nous aurions produit un excès d'énergie, celle-ci sera "offerte" au réseau sans aucun coût pour nous. En revanche, si nous avons encore un compteur de type ancien, nous devons savoir que ceux-ci ne différencient pas l'énergie injectée dans le réseau de celle autoproduite, donc,uniquement en cas de surplus d'énergie, le compteur ajoutera l'énergie injectée dans le réseau à notre facture. Une façon d'éviter ce problème est de déconnecter l'onduleur du réseau lorsque nous sommes sûrs que nous consommons moins que ce que notre système photovoltaïque plug and play produit. Un moyen de le comprendre est d'utiliser un compteur de consommation/production à prise ou sans fil comme unOWL micro ou similaires.

Les compteurs bidirectionnels sont facilement reconnaissables car ils ont un symbole très clair sur l'étiquette, représenté par deux flèches inversées, comme le montre l'image suivante :

Dans tous les cas, il est possible de demander à la compagnie électrique de référence le remplacement du compteur par un modèle bidirectionnel de dernière génération. Ce changement ne devrait pas entraîner de coûts pour l'utilisateur final.

Quelle est la production d'un système photovoltaïque plug and play ?

Comme on peut l'imaginer, un système photovoltaïque produit une quantité d'énergie proportionnelle à la surface des panneaux exposés au soleil. Selon la position géographique, on obtient plus ou moins de production avec le même nombre de panneaux installés. Sur internet, on trouve de nombreux simulateurs qui peuvent nous aider à cet égard. ICI nous fournissons le lien du simulateur de la communauté européenne.

Les facteurs qui influencent la production sont : l'efficacité des panneaux solaires (les panneaux commerciaux atteignent même 200 Wh par mètre carré), l'exposition (de préférence au SUD) et l'inclinaison qui dépend de la position géographique (à Rome, l'idéal est de 32-34 degrés).

Sans entrer dans les détails, nous présentons ci-dessous une simulation d'une installation produisant 600Wh dans le centre de l'Italie (Sud/Nord +10%/-10%) qui respecte parfaitement les paramètres du photovoltaïque plug and play. Dans le tableau, nous avons estimé un coût de 0,22€/Kwh, qui est le coût moyen de l'énergie électrique en Italie.

	Système fixe			Système avec Suiveur
Mois	KWh/jour	KWh/mois	€/mois	KWh/jour	KWh/mois	€/mois
Généralement	1,48	45,8	10,08 €	1,85	57,3	12,61 €
Fév	2,02	56,6	12,45 €	2,54	71,1	15,64 €
Mars	2,42	74,9	16,48 €	3,05	94,5	20,79 €
Avr	2,49	74,8	16,46 €	3,26	97,8	21,52 €
Mag	2,74	85,1	18,72 €	3,88	120	26,40 €
Juin	2,91	87,4	19,23 €	4,35	130	28,60 €
Juil	3,1	96,1	21,14 €	4,64	144	31,68 €
Aiguille	3,02	93,7	20,61 €	4,22	131	28,82 €
Ensemble	2,56	76,8	16,90 €	3,31	99,2	21,82 €
Octobre	2,2	68,2	15,00 €	2,75	85,2	18,74 €
Novembre	1,59	47,7	10,49 €	1,98	59,4	13,07 €
Décembre	1,44	44,8	9,86 €	1,83	56,7	12,47 €
Moyenne annuelle	2,33	71	15,62 €	3,14	95,5	21,01 €
Total pour l'année	27,97	851,9	187,42 €	37,66	1146,2	252,16 €

Dans le tableau, il a été indiqué à la fois la production d'un système fixe et celle d'un système équipé d'un suiveur solaire qui augmente la production de 25 % à 50 %.

Combien peut-on économiser sur la facture avec le photovoltaïque plug and play ?

Ce type de systèmes de petite taille est la seule solution pour utiliser l'énergie photovoltaïque en ville et dans des espaces restreints. Une installation de type estimé à 600Wh de production occupe environ 3 mètres carrés et pourrait être placée sur un balcon. La meilleure façon de les utiliser avec un rendement maximal et un bénéfice économique est d'utiliser toute l'énergie produite pendant les heures de plus grande insolation.

Voici un tableau démonstratif de la consommation des appareils électroménagers les plus courants. Nous avons pris en compte une famille de 3 personnes vivant dans une maison individuelle de 100 m.². Pour les calculs, nous avons supposé une occupation de la maison de 320 jours par an. Le coût de l'énergie est estimé à 0,18 €/Kwh + TVA environ.

Par exemple, à part le réfrigérateur qui sera toujours en fonctionnement (consommation moyenne supérieure à 100 Wh), d'autres appareils électroménagers peuvent être utilisés pendant les heures de plus forte ensoleillement, permettant ainsi de réaliser des économies d'énergie maximales en utilisant l'énergie autoproduite.

Par exemple, on pourrait envisager d'utiliser la machine à laver, le lave-vaisselle, le fer à repasser uniquement pendant les périodes de forte ensoleillement, et ainsi de suite, économisant en moyenne entre 150 € et 200 € par an, voire plus en utilisant également un système avec suiveur solaire.

En plus des économies sur la facture, ces systèmes bénéficient d'une TVA réduite à 10 % et d'une déduction fiscale de 50 % sur la déclaration de revenus.

Combien ça coûte ?

En plus des incitations fiscales pour le photovoltaïque, cette solution est avantageuse même lorsqu'elle est considérée comme un investissement. En effet, la durée de vie utile de ces systèmes varie de 15 à 25 ans et la dépense pourrait être amortie en seulement 2 à 3 ans.

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