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Consommation directe : l’avenir du solaire photovoltaïque en France ?

La transition énergétique en France, décliné pour la filière photovoltaïque, a pour objectif d’installer au moins 1,2 GWc de panneaux solaires photovoltaïques chaque année. Depuis 2013, seuls 0,8 GWc/an de solaire photovoltaïque sont installés. Alors que dans le monde, la filière connait une croissance très importante, elle peine à retrouver d’un second souffle sur le territoire français. La consommation directe de la production peut insuffler cette nouvelle dynamique.

Evolution et objectifs de puissance photovoltaïque raccordée en France

Pourquoi parle-t-on de plus en plus de l’autoproduction ?

Plusieurs facteurs expliquent, qu’aujourd’hui, les projets de solaire photovoltaïque incluent une réflexion sur la consommation directe de l’électricité produite :

• Les tarifs réglementés de la vente de l’électricité photovoltaïque baissent régulièrement et deviennent de moins en moins attractifs,
• Le coût d’une installation photovoltaïque continue de baisser et devrait encore connaitre des baisses significatives dans les années à venir,
• Le coût de l’électricité continue quant à lui d’augmenter (plus ou moins rapidement suivant les tarifs et les fournisseurs).

Les évolutions des tarifs d’achat de l’électricité produite par le photovoltaïque et des tarifs de vente de l’électricité amènent de plus en plus de projets à atteindre la parité réseau : le prix de l’électricité acheté au réseau national est égal ou supérieur au prix de vente de l’électricité photovoltaïque.

Le schéma ci-après présente les principaux cas possibles en fonction des différents tarifs.

Parité réseau : évolution des tarifs d’achat et de vente de l’électricité

L’ensemble de ces éléments amène à une économie financière du projet plus intéressante dans le cas d’une autoconsommation avec vente du surplus que dans le cas d’une vente totale. Il s’agit donc d’une opportunité pour la filière photovoltaïque en France de prendre un nouvel essor. La consommation directe d’une partie de la production locale compense en partie les baisses d’incitations des pouvoirs publics.

Par ailleurs, un appel d’offres portant sur l’autoconsommation des installations entre 100 et 500 kW a été lancé durant l’été 2016 et doit permettre d’avoir des retours d’expériences permettant de développer de mode de raccordement. Cela illustre l’intérêt des pouvoirs publics pour cette nouvelle dynamique.

Favoriser l’autoconsommation avec vente du surplus.

Lorsque la parité réseau est atteinte, l’autoconsommation avec vente du surplus possède deux atouts principaux :

• Economique d’une part : ce mode de fonctionnement permet d’avoir un temps de retour plus intéressant que dans le cas d’une vente totale de la production (gain de l’ordre de 10 %, en fonction des conditions tarifaires). La part de la consommation autoproduite permet en effet d’éviter l’achat d’électricité depuis le réseau électrique national, ce qui est plus avantageux que de vendre la production et d’acheter autant de kWh au réseau.
• Stratégique d’autre part : viser une autoconsommation totale de la production, reviendrait à limiter la surface de panneaux pour ne produire que ce que le bâti peut à tout instant consommer.

L’autoconsommation avec revente du surplus va dans le sens du déploiement du solaire photovoltaïque en France en créant des conditions plus avantageuses économiquement, et limite également le risque de « tuer le gisement » en ne restreignant pas l’installation à une autoconsommation totale.

Du point de vue technique, il y a peu de différences entre la vente totale et l’autoconsommation avec vente du surplus. Il s’agit juste d’un positionnement différent des compteurs de consommation et de production.

Un autre intérêt de la consommation directe de la production électrique est de rendre plus concrète la décentralisation des moyens de production d’électricité. Cet aspect de territorialisation de la stratégie énergétique peut être un des leviers permettant de favoriser la transition énergétique en France. Les citoyens peuvent par ce biais de réapproprier la stratégie énergétique de leur bâtiment: ils deviennent des acteurs de la transition énergétique.

Les caractéristiques pour une installation résidentielle

Pour une installation résidentielle, certaines caractéristiques sont peu favorables pour permettre aux usagers de bénéficier au mieux des bénéfices de l’autoconsommation:

• La temporalité des courbes de consommation et de production est telle que le taux d’autoconsommation « naturelle » est relativement faible : le pic de production (en milieu de journée) correspond à une période de faibles consommations alors que le pic de consommation (en début de soirée) correspond à une période de faible production,
• Les tarifs heures pleines/heures creuses sont également peu favorables à l’autoconsommation partielle.

En résidentiel, une installation classique (3 kWc, 1100 kWh/kWc) permet d’espérer un taux d’autoconsommation de 20 à 25 %, un taux d’autoproduction de 30 à 50 %, une économie sur la facture 25 à 40 % et un temps de retour sur investissement de 18 à 20 ans (contre 23 à 25 ans sans autoconsommation).

Dans le cas particulier des bâtiments résidentiels collectifs, il n’existe pas de solution simple permettant la consommation directe de l’électricité produite. Les options possibles sont :

• Soit d’avoir une autoconsommation uniquement destinée à subvenir aux besoins des consommations liées aux parties communes (ventilation, éclairage des espaces communs, ascenseur …),
• Soit de diviser l’installation collective en une multitude d’installations individuelles, ce qui, économiquement, rend cette solution très peu pertinente.

Les caractéristiques pour une installation tertiaire/industrie

A contrario, les caractéristiques pour les projets de consommation directe en tertiaire ou en industrie sont les suivantes :

• Une simultanéité naturelle entre la production et la consommation, donc un taux d’autoconsommation naturel relativement élevé,
• Des bâtiments régulièrement équipés de GTB/GTC, qui peuvent éventuellement permettre un pilotage de la courbe de consommation pour augmenter le taux d’autoproduction,
• Des tarifs de l’électricité relativement faibles (en fonction des contrats de fourniture d’électricité) la parité réseau n’est donc que très rarement atteinte pour ces conditions tarifaires,
• Des surfaces de toitures disponibles pour le photovoltaïque souvent importantes du fait que les toitures terrasses sont plus nombreuses (elle permettent d’orienter au mieux les panneaux solaires).

Ces éléments, à la fois positifs et négatifs, permettent aux bâtiments tertiaires et industriels d’être plus propices à accueillir des installations d’autoconsommation que ceux du secteur résidentiel.

Lexique

La terminologie utilisée en ce qui concerne la consommation directe d’une production d’électricité en provenance d’une installation solaire photovoltaïque mérite d’être éclaircie. A cet effet, les termes autoproduction, autoconsommation et taux de couverture ont été explicités par le groupe de travail sur l’autoproduction de l’électricité renouvelable animé par la Direction Générale de l’Energie et du Climat (DGEC) :

• L’autoconsommation concerne la production : le taux d’autoconsommation est égal au rapport entre la production consommée sur site (la zone hachurée en rouge sur le schéma ci-dessous) et la production totale du site (la zone en bleu sur le schéma),
• L’autoproduction concerne la consommation : le taux d’autoconsommation est donc égal au rapport entre la production consommée sur le site (la zone hachurée en rouge) et la consommation totale du site (la zone en violet clair),
• Le taux de couverture quant à lui représente une vue plus globale. Alors que l’autoconsommation et l’autoproduction sont fonction de la simultanéité entre la production et la consommation, le taux de couverture est défini par le rapport entre la production totale et la consommation totale du site.

Définition de l’autoconsommation et de l’autoproduction

Une autoconsommation totale suppose, aux heures où le potentiel de consommation d’électricité est très faible, que la production reste inférieure (ou égale) à la consommation. Ce n’est pas souhaitable puisqu’alors le dimensionnement de l’installation est limité pour ne pas produire plus, à tout instant, que le bâti ne peut en consommer.

L’autoproduction totale, qui revient à dire qu’aucune énergie n’est soutirée au réseau électrique national (cas de l’autonomie énergétique), n’est économiquement pas viable. Dans ce cas il faut en effet que dans le cas le plus défavorable (forte demande d’électricité et peu de production), les panneaux (et également des batteries) puissent satisfaire 100 % du besoin.

Quand on parle d’autoconsommation/autoproduction d’électricité photovoltaïque, il s’agit donc dans la quasi-totalité des cas d’une autoconsommation/autoproduction partielle, avec revente du surplus.

Aller plus loin

• Webinar présenté par HESPUL
• Rapport sur l’autoconsommation et l’autoproduction de l’électricité renouvelable, DGEC
• Note de positionnement et décryptage, HESPUL
• Note comparative de solutions de comptage pour l'autoconsommation collective de la production photovoltaïquel'autoconsommation collective de la production photovoltaïque, HESPUL
• L'autoconsommation dans le tertiaire dans le tertiaire et l'industrieL'autoconsommation dans le tertiaire dans le tertiaire et l'industrie, HESPUL
• Webconférence les 31/01 et 01/02 : Autoconsommation et projets de territoires, quelles contradictions, quelles opportunités ?

Création de l’Agence Française de la Biodiversité (ABF), vers le renforcement de la prise en compte de la biodiversité !

Créée le 1er janvier 2017, l’Agence française de la biodiversité regroupe désormais l'Agence des aires marines protégées, l'Atelier technique des espaces naturels, l'Office national de l'eau et des milieux aquatiques et Parcs nationaux de France.

Après deux ans de travail et de concertation, l’Agence a pour mission de :

• collecter des données et les rendre accessibles ;
• piloter des programmes d’études ou de recherches ;
• donner un appui technique aux services de l’Etat et aux collectivités ;   
• accompagner les acteurs socio-économiques (centre de ressources), y compris dans l’élaboration de leurs projets ;
• apporter des soutiens financiers à des actions partenariales ;
• animer des stratégies nationales ;
• structurer les métiers de la biodiversité ;
• mener des actions de sensibilisation, de mobilisation citoyenne et de formation professionnelle ;
• appuyer la gestion d’aires protégées et la préservation des continuités écologiques ;
• assurer des missions de police de l’environnement ;
• lutter contre les espèces exotiques envahissantes ;
• appuyer l’action européenne et internationale de la France.

L’ABF s'organisera autour de trois pôles nationaux à Brest, Montpellier et Vincennes.

Pour plus d’informations.

CES 2017, l'innovation en lien avec le développement durable

Du 5 au 8 janvier 2017, le CES (Consumer Electronic Show) fêtait ces 50 ans à Las Vegas ! Comme tous les ans, cette grande foire mondiale était l’occasion de découvrir les dernières innovations high-tech qui vont peut-être bientôt changer notre quotidien . Les produits présentés sont très variés, ils touchent entres autres, aux domaines du sport, des transports, de la beauté, du divertissement, de la santé… Nous allons ici revenir sur quelques innovations dont l’objectif est de rendre notre monde plus durable.

Les innovations en matière de communication avec les usagers

Eugène : le boîtier connecté pour mieux trier

Ce projet est né de l’association de jeunes entrepreneurs français de la société Uzer et de professionnels de la distribution.

Placé au-dessus  de la poubelle, il permet de scanner les emballages afin de savoir quelles sont les consignes de tri adaptées à la ville qu’il faut suivre. Ainsi, il  n’y a plus de doute sur la poubelle de tri à utiliser. Ce boîtier permet également d’être récompensé pour le recyclage effectué en cumulant  des  points qui donneront l’accès à des réductions sur certaines marques.

Pour en savoir plus : http://www.uzer.eu/eugene-by-uzer/

Hydrao : la pomme de douche éco-sensible

La start-up grenobloise Smart & Blue présente cette année sa deuxième pomme de douche écologique, ludique et connectée qui permet de suivre ses consommations d’eau de douche par un simple code couleur.

Des Led installées au niveau de la buse de sortie éclairent le jet d’eau de 4 couleurs différentes en fonction des paliers de consommations d’eau atteint. Il est possible de créer un profil de consommation à partir du Smartphone auquel est connecté le pommeau de douche par Bluetooth, permettant ainsi d’adapter les paliers de consommation au nombre d’usagers de la douche.

De plus, les Led utilisés dans le système Hydrao ne nécessite pas de source d’énergie extérieure puisqu’elles sont alimentées par une microcentrale hydroélectrique qui utilise la pression de l’eau.

Pour en savoir plus : https://www.hydrao.fr/

Flow : le capteur individuel qui contrôle le niveau de pollution

La start-up parisienne Flow Labs a lancé son capteur personnel mobile qui permet de mesurer le niveau de pollution de l’air en n’importe quel lieu.

Le but  de ce produit est de mieux « comprendre son environnement pour mieux s’en protéger». Il permet de connaître le taux de particules fines, de  dioxyde de carbone, d’ozone et de composés organiques volatils, l’humidité et la température.

Un système de lumière Led permet d’alerter le  consommateur quand l’air autour de lui est trop pollué.

Pour en savoir plus : https://plumelabs.com/en/

Liv : un purificateur d’air innovant

La société Air Serenity propose un nouveau purificateur d’air qui agit contre les allergies, l’asthme, les mauvaises odeurs et les pollutions microbiennes.

Cette capsule est plus efficace que les purificateurs d’air standard qui utilise une technologie innovante « le plasma froid ». Un arc électrique décompose certains polluants en résidus moins nocifs ou contribue à l’agglomération des particules entre elles afin qu’elle ne s’échappe pas de la capsule.

Pour en savoir plus : http://www.air-serenity.com/?lang=fr

Les innovations en matière d’énergie

Heliatek : une fenêtre productrice d’énergie

La start-up allemande Heliatek présente des nouvelles fenêtres génératrices d’électricité.

Cette technologie se base sur des cellules photovoltaïques qui se logent dans un film quasi transparent posé sur une façade vitrée.La production d’énergie de ces fenêtres peut s’élever jusqu’à 80 W/m².

Pour en savoir plus : http://www.heliatek.com/en/

Energysquare : la revolution du chargement

Deux ingénieurs français ont mis en place un système qui permet de se passer des chargeurs de téléphones portables et autres  tablettes.

La solution repose sur l’association d’un sticker qui se colle au dos de l’appareil à charger et d’un plateau doté de dalles  conductrices qui se branche à une alimentation électrique.Une fois le sticker en contact avec le plateau, la recharge s’effectue par  conduction électrique.

Pour en savoir plus : http://www.energysquare.co/

E-sunny : une roue solaire

Rool’in propose une roue solaire qui se place à l’avant d’une bicyclette classique pour la transforme en vélo électrique.

Les capteurs photovoltaïques présents sur la roue permettent de gagner jusqu’à 20 km d’autonomie quotidienne en fonction de l’exposition.

En connectant cette roue à son Smartphone, il est possible de choisir jusqu’à 3 niveaux d’assistance, de vérifier sa charge et de consulter le nombre de kilomètres parcourus.

Pour en savoir plus : https://www.rool-in.com/

Lancey : un radiateur qui stocke l’énergie

Lancey Energy Storage, une jeune start-up française, propose un radiateur qui permet de réduire la puissance de son abonnement électrique tout en faisant des économies d’énergie.

En effet, une batterie de stockage d’électricité est intégrée au radiateur afin de stocker l’énergie pendant les heures creuses pour la restituer pendant les heures les plus gourmandes en énergie. Cet objet peut être connecté à un Smartphone afin de contrôler les radiateurs et d’accéder aux consommations d’énergie en ligne. Ce système est adapté pour les cas de rénovation énergétique utilisant du chauffage électrique.

Pour en savoir plus : http://lancey.fr/

L'innovation est au coeur du Développement Durable. Cette innovation peut être liée aux usages, au mode de faire, à l'exploitation ou, comme ici à la technologie. Si l'innovation technologique n'est pas une fin en soi, ces propositions témoignent de l'inventivité des ingénieurs et seront, à leurs échelles, des leviers du développement durable.

Les bâtiments publics, bientôt légalement catalyseurs de la ville durable

L’article 8 de la loi du 17 Aout 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte énonçait la volonté de mise en place de mesures d’exemplarité des constructions publiques. La sortie du décret du 21 décembre 2016 relatif aux constructions à énergie positive et à haute performance environnementale était donc prévisible et attendue.

Des équipements publics exemplaires

Ce décret inscrit dans la loi les orientations prises par l’Etat français en termes de constructions durable.

En effet, il énonce que les acteurs de la construction « sous maîtrise d'ouvrage de l'Etat, de ses établissements publics ou des collectivités territoriales » ont pour obligation de concevoir des bâtiments ayant autant une exemplarité énergétique (mise en place de production d’énergie renouvelables,…) qu’environnementale.

Ces équipement devront ainsi privilégier des bâtiments à énergie positive ou à haute performance environnementale. Par énergie positive, on entend bien sûr un bâtiment atteignant un équilibre entre sa consommation en énergies non renouvelables et sa production en énergies renouvelables.

Des exigences renforcées sur l'énergie grise, le déchets de chantier et la qualité de l'air

Les constructions devront aussi respecter des exigences plus larges comme par exemple la minimisation :

• de la quantité de composés organiques volatils (COV) présents dans les peintures et revêtements, particulièrement nocifs pour la santé des uusagers comme des employés,
• des déchets de chantier,
• des émissions de gaz à effet de serre.

Pour cette dernière, les émissions seront calculées depuis l’extraction des matériaux jusqu’à leur recyclage. Cette étude du cycle de vie (ACV) est très importante puisqu’elle influencera le type de matériaux retenus, et proscrira des méthodes de construction ayant un impact trop important sur la couche d’ozone et/ou directement sur le changement climatique.

Une exemplarité bientôt applicable?

Si ce décret marque bien une volonté de l’état et des collectivités en France de se rendre exemplaires dans leurs constructions, il en faudra encore quelques uns pour définir les seuils qui devront être respectés pour chacune de ces thématiques et rendre ainsi totalement applicable l'exemplarité évoquée des équipements publics.

Souhaitons que ces derniers décrets arrivent rapidement tant ces nouveaux équipements publics sauront insuffler un chemin à suivre pour toutes les autres constructions et constitueront, à n'en pas douter, les étendards de la Ville Durable!

Pour aller plus loin :

• Loi du 17 Aout 2015
• Décret du 21 décembre 2016