Le photovoltaïque raccordé au réseau représente une filière émergente pour la production décentralisée d’électricité.
Toute personne disposant d’un habitat résidentiel, d’un bâtiment communal ou d’un autre lieu d’implantation susceptible de recevoir un champ de modules photovoltaïques, peut devenir un producteur d’énergie renouvelable en injectant toute ou partie de l’électricité localement produite dans le réseau de distribution public. EDF achète systématiquement l’énergie ainsi produite à des tarifs préférentiels, définis dans le cadre réglementaire fixé par les pouvoirs publics.
A ce jour, le développement massif du solaire photovoltaïque, en tant que moyen de production d’électricité raccordé au réseau, reste pénalisé par son coût de production encore très élevé. Dans le but de lever cet obstacle, EDF s’investit activement dans la recherche et dans le développement des technologies, notamment des cellules aux couches minces photovoltaïques.
Comment fonctionne une installation ?
Une installation photovoltaïque se compose de modules solaires, eux mêmes constitués de cellules photovoltaïques, à base de silicium le plus souvent. Ces générateurs transforment directement l’énergie solaire en électricité (courant continu). La puissance est exprimée en Watt-crête (Wc), unité qui définit la puissance électrique disponible aux bornes du générateur dans des conditions d’ensoleillement optimales.
Un ou plusieurs onduleurs convertissent le courant continu produit en courant alternatif à 50 Hz et 220 V. Selon le choix retenu, tout ou partie de la production est injecté sur le réseau public, et le reste est consommé par le producteur. Lorsque la production photovoltaïque est insuffisante, le réseau fournit l’électricité nécessaire.
Schéma de fonctionnement d’une installation photovoltaïque en réseau
Dans des cas particuliers (principalement dans les DOM) il peut être avantageux d’adjoindre au générateur photovoltaïque un parc d’accumulateurs pour le stockage d’énergie. On parlera alors d’un système sécurisé, permettant de produire de l’électricité, même en cas de rupture de la fourniture d’énergie par le réseau public (intempéries, dévastations cycloniques, etc…).
Combien d’énergie produit une installation photovoltaïque ?
La production d’électricité photovoltaïque est directement fonction de l’ensoleillement du lieu, et donc de sa localisation géographique, de la saison et de l’heure de la journée : elle est maximale à midi par ciel clair. La valeur maximale qui peut ainsi être enregistrée est d’environ 1000 W/m2 (valeur dite de référence).
En prenant en compte les conditions géographiques ainsi que météorologiques, on constate que l’énergie moyenne varie entre 3 kWh/m2 par jour dans le nord de la France et 5 kWh/m2 par jour dans le sud (moyennes annuelles).
Moyennes annuelles de l’énergie reçue sur une surface orientée au sud et inclinée d’un angle égal à la latitude (en kWh/m2·jour)
Source : Atlas Européen du rayonnement solaire
Les modules photovoltaïques commercialisés ont un rendement maximal de 14 %. Ainsi, pour une puissance du rayonnement solaire incident de 1000 W/m2, la puissance électrique disponible par m2 de capteur est de l’ordre de 140 kWc, desquels il faut déduire les pertes dues au rendement global de l’installation. Par conséquent, la production photovoltaïque journalière pourra selon le lieu d’installation être comprise entre 0,25 et 0,4 kWh par m2. Pour une installation de 20 m2, soit environ 2,8 kWc, la production journalière se situera alors entre 5 et 8 kWh (voire légèrement plus dans les DOM).
Que coûte l’installation d’un système photovoltaïque ?
Un générateur raccordé au réseau (donc sans batteries) coûte de l’ordre de 7 euros/kWc. Un générateur de 2,8 kWc coûtera alors environ 20 000 euros, travaux d’installation compris. Le prix de revient du kWh ainsi produit varie entre 0,3 euros et 0,7 euros, en fonction du site.
Des subventions (nationales ou européennes) existent, elles permettent de faire diminuer le prix des installations photovoltaïques.
Le levier financier le plus important se présente sous forme d’un tarif d’achat préférentiel de l’électricité solaire produite. Depuis 2002 l’énergie d’origine photovoltaïque est achetée par EDF à un prix préférentiel fixé par les pouvoirs publics1 et garanti pendant 20 ans.
Depuis juillet 2006, le tarif d’achat de l’électricité solaire est de :
- 30 ce/kWh en métropole continentale ;
40 ce/kWh dans les DOM, en Corse, à Saint-Pierre-et-Miquelon et Mayotte.
Le tarif peut être majoré d’une prime à l’intégration au bâti, applicable lorsque les équipements de production d’électricité photovoltaïques assurent également une fonction technique ou architecturale essentielle à l’acte de construction2. La prime à l’intégration au bâti est de 25 ce/kWh en métropole continentale et de 15 ce/kWh dans les DOM, en Corse, à Saint-Pierre-et-Miquelon et Mayotte.
Par ailleurs, les installations solaires photovoltaïques bénéficient depuis janvier 2006 d’un crédit d’impôt à hauteur de 50% du montant de l’équipement. Ce crédit peut être accordé par l’administration fiscale aux particuliers acquérant un générateur solaire pour leur habitat principal.
L’ADEME a mis en place en 2003 un programme de subvention des générateurs photovoltaïques sous l’appellation “les toits bleus”, attribuant des aides financières directes aux installations solaires qui respectent un cahier des charges détaillé. Depuis l’augmentation des tarifs d’achat et l’instauration du crédit d’impôt l’ADEME annonce la suppression de ses aides directes, mais d’autres structures locales (Conseil Régional) pourront selon le cas apporter un financement complémentaire.
Des informations plus détaillées sur les conditions pour l’attribution de la prime à l’intégration au bâti, sur les modalités d’application du crédit d’impôt ou sur la disponibilité éventuelle d’aides complémentaires peuvent être obtenues auprès de l’ADEME.
Afin de pouvoir bénéficier de cet achat à tarif préférentiel, le producteur devra signer deux contrats :
- un contrat d’achat de l’énergie produite est établi entre le futur producteur et l’acheteur (EDF AOA – Administration des Obligations d’Achat – pour les installations sur le terrain de concession EDF).
un contrat de raccordement, d’accès et d’exploitation de l’installation de production au réseau public est conclu entre le producteur et le gestionnaire du réseau de distribution (EDF ARD – Accès au Réseau de Distribution – dans les zones où EDF est concessionnaire du réseau).
*Selon l’arrêté tarifaire du 13 mars 2002 modifié et remplacé par l’arrêté du 10 juillet 2006 publié au JORF le 26 juillet 2006. 2 Le Ministère de l’industrie annonce pour fin 2006 / début 2007 la publication d’une circulaire qui doit préciser de manière détaillée les critères d’éligibilité à la prime. Il appartiendra aux préfets (DRIRE) de veiller à la conformité des installations intégrées au bâti aux critères ainsi définis.
Comment raccorder le générateur photovoltaïque au réseau public ?
Schéma de raccordement de l’installation photovoltaïque au réseau public
Comme le distributeur (EDF) ne pourra acheter que l’électricité physiquement injectée au réseau au point de livraison, les deux options détaillées ci-dessous nécessitent des architectures spécifiques pour le raccordement du générateur. Les travaux de raccordement à réaliser dépendent par conséquent du choix d’une fourniture totale ou d’une fourniture des seuls excédents. Deux compteurs distincts seront systématiquement utilisés pour mesurer la production injectée sur le réseau ainsi que celle soutirée du réseau. L’utilisation du compteur électromécanique existant, en le faisant “tourner à l’envers” au moment de l’injection d’énergie au réseau, ne peut être envisagée pour des raisons réglementaires. En tout état de cause, elle serait peu avantageuse pour le producteur, elle rendrait physiquement impossible l’application du tarif préférentiel d’achat pour la rémunération de l’énergie photovoltaïque injectée au réseau.
Comment procéder ?
POUR LA RÉALISATION DES TRAVAUX :
Contacter directement les vendeurs de systèmes photovoltaïques pour la conception, acquisition et installation d’un générateur photovoltaïque.
Demander un devis pour la réalisation des travaux.
Consulter éventuellement en parallèle la Délégation Régionale de l’ADEME pour connaître les critères afin de bénéficier de ses subventions.
POUR ÉTABLIR LE CONTRAT D’ACHAT :
Faire une demande complète de contrat d’achat auprès de l’Administration des Obligations d’Achat d’EDF (AOA) en zone de concession EDF, sinon auprès de l’Entreprise Locale de Distribution (ELD). Adresser la demande à l’Agence AOA Sud-Est pour la métropole ou à EDF Systèmes Energétiques Insulaires pour la Corse ou les DOM.
Demander à la DRIRE (Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement) un certificat ouvrant droit à l’obligation d’achat de l’électricité et une autorisation d’exploiter à la DIDEME (Direction de la Demande et des Marchés Energétiques).
Établir avec l’acheteur un contrat d’achat de l’électricité produite et, en métropole, un accord de rattachement au périmètre de responsable d’équilibre.
POUR LE RACCORDEMENT DU GÉNÉRATEUR PHOTOVOLTAÏQUE AU RÉSEAU DE DISTRIBUTION :
Faire une demande de raccordement au réseau public auprès du gestionnaire de réseau de distribution.
Lors de la demande de raccordement, envoyer au distributeur la “fiche de collecte” : cette fiche renseigne le gestionnaire du réseau sur les spécifications techniques du générateur pour lequel le raccordement est demandé.
Déposer à la mairie une déclaration des travaux, ou une demande de permis de construire, en fonction des aménagements.
Etablir un contrat de raccordement, d’accès et d’exploitation avec le gestionnaire du réseau de distribution. Pour cela,
a. Faire le choix entre les deux options possibles de raccordement (telles que spécifiées dans l’offre du distributeur : injection de la totalité de la production photovoltaïque ou des excédents).
b. Fournir au distributeur l’attestation de conformité de l’installation PV aux normes en vigueur. Ce document est à demander à l’installateur lors de la réception des travaux d’installation du générateur.
c. Fournir au distributeur la copie de la déclaration des travaux, ou du permis de construire, en fonction des aménagements.
Le photovoltaïque et le taux d’autoproduction des foyers raccordés au réseau.
Le contexte réglementaire (tarif d’achat garanti pour les logements individuels ≤ 5 kWc) ainsi que le coût encore élevé des générateurs photovoltaïques ont comme conséquence que la plupart des systèmes résidentiels se limitent à une taille comprise entre 2 et 4 kWc, soit des générateurs produisant entre 3,5 et 14 kWh/jour approximativement. Sauf dans des cas très particuliers, l’installation photovoltaïque ne produira alors qu’une partie plus ou moins importante de l’électricité nécessaire pour répondre aux besoins énergétiques du foyer. Une démarche active de maîtrise de la demande en électricité comme l’utilisation d’appareils économes en énergie ou l’installation complémentaire d’un chauffe-eau solaire pourront aider à limiter les consommations électriques et augmenter la fraction de l’électricité consommée provenant du générateur photovoltaïque.
Quelques réalisations
Quelques réalisations en photovoltaïque