Dimensionnement d’un projet photovoltaïque en autoconsommation

Qu’est-ce que l’autoconsommation ?

L’autoconsommation revient à consommer tout ou partie de l’énergie que l’on produit soi-même, en direct. Cela peut se faire de différentes manières :

Autoconsommation totale – un site connecté au réseau public qui consomme tout ce qu’il produit, mais qui peut aussi consommer depuis le réseau public.

Autoconsommation + vente du surplus – un site raccordé au réseau public qui consomme une partie de sa production et vend le reste. Il peut aussi consommer depuis le réseau.

On peut également mentionner :

Le site autonome – un site non connecté au réseau qui est alimenté exclusivement par sa propre production.

L’autoconsommation collective – aussi connue sous le nom « communauté d’énergie », il s’agit du partage de la production avec différents sites à proximité, pour des motivations financières et/ou sociales. Ce format est encore en évolution et dépend des réglementations spécifiques par pays.

Dans quelles conditions un projet en autoconsommation est-il intéressant ?

En 2010, en France, l’électricité produite d’une installation PV pouvait être vendue à tarif très intéressant, jusqu’à 58c€/kWh. Il était donc plus avantageux de vendre la totalité de sa production que de l’autoconsommer parce que l’électricité était beaucoup moins chère à l’achat, environ 12c€/kWh.

Aujourd’hui l’achat d’électricité produite est beaucoup moins valorisé, autour de 10c€/kWh. Puisque ce prix est moins cher que l’électricité du réseau public (~20c€/kWh en 2024), le propriétaire a plus d’intérêt à autoconsommer directement, les économies ayant plus de valeur que les revenus de la vente d’électricité.

Néanmoins, l’étude technique et économique d’une installation PV en autoconsommation est un peu plus complexe, puisqu’elle nécessite de comparer à chaque instant les flux d’électricité, qui peuvent beaucoup varier au cours d’une même journée et sur l’année, ainsi que les valorisations associées.

Pour cette raison, il est fortement conseillé d’étudier l’installation sur un logiciel dédié, capable de gérer non seulement le calcul de productible, incluant l’influence des masques proches, lointains et l’ensemble des pertes du système, mais aussi tous les aspects de consommation, de stockage et de vente du surplus. Sans prendre en compte tous ces éléments, il est impossible de savoir si son projet va être rentable et répondre aux besoins énergétiques.

Calculer un profil de consommation

Si l’autoconsommation est désormais un levier puissant pour valoriser sa production et avoir un retour sur investissement plus intéressant, il faut savoir orienter l’étude photovoltaïque autour du profil de consommation du site pour en tirer profit.

La courbe de charge (du profil de consommation) peut typiquement être obtenue sous format numérique auprès du fournisseur d’électricité, le consommateur peut la télécharger depuis son espace client. En France, archelios PRO permet de récupérer les données du compteur communicant directement auprès d’ENEDIS, avec une courbe de charge au pas de temps de 10 minutes.

Dans le cas où la courbe de charge réelle n’est pas disponible, ou n’est pas complète, des solutions existent sur archelios PRO : 

Une courbe de charge sur l’année complète peut être créée à partir de données sur une partie de l’année,

Des profils typiques fournis par ENEDIS (France) et BDEW (Allemagne) sont disponibles et peuvent être une première étape dans la création d’un profil pertinent,
Enfin, l’utilisateur a la possibilité de définir précisément les appareils et leur utilisation, et peut en faire de même pour les véhicules électriques.

Dimensionnement d’une installation PV en autoconsommation

De manière générale, une installation photovoltaïque face au sud reçoit annuellement plus d’irradiation et peut produire plus d’électricité par module grâce à son inclinaison et orientation optimales. Pour l’autoconsommation, d’autres configurations sont également à regarder de près comme les installations en ‘Est-Ouest’, puisque les deux orientations permettent de produire plus en début et en fin de journée, au coût d’une moindre production quand le soleil atteint son apogée.

L’étude doit mettre au clair la performance technique ainsi qu’économique d’une proposition, ce que permet de faire archelios PRO. Sur le plan technique, il réalise un calcul à chaque pas de temps de la production solaire et de l’énergie consommée sur site. Sur le plan économique, la prise en compte des tarifs horaires pour la vente et l’achat d’électricité permet de calculer précisément les bénéfices réalisés. Ce niveau de précision technique et économique rend l’étude 100% bancable, ce qui facilite le financement d’un projet.

Une fonctionnalité puissante du logiciel permet d’optimiser la taille de l’installation selon les taux d’autoconsommation et d’autoproduction souhaités, ce qui évite de surdimensionner l’installation. Sur la base d’une analyse technique et économique, archelios PRO peut procéder à une comparaison de différentes variantes afin d’identifier laquelle est la plus intéressante.

Comment optimiser le taux d’autoconsommation pour mon client ?

Pour augmenter le taux d’autoconsommation, un moyen simple est de décaler ses consommations à la période de production afin de plus profiter de l’énergie produite et de faire des économies. Certains appareils pilotables tels que la pompe à chaleur et le ballon d’eau chaude peuvent être utilisés pour ‘stocker’ l’énergie sous forme de chaleur, pour une consommation plus tard.

Dans certains cas, les périodes de consommation ne coïncident peu ou pas avec les périodes de production, ce qui réduit le taux d’autoconsommation et ainsi les économies. Le stockage dans des batteries permet de répondre à cette problématique mais nécessite l’achat de matériels supplémentaires à un prix important. Néanmoins, le stockage est un outil précieux pour alimenter différents appareils en dehors de la période de production solaire : le chargement d’un véhicule électrique pendant la nuit, la cuisine, l’éclairage…

archelios PRO offre à ses utilisateurs la possibilité de simuler un système de stockage et d’optimiser sa capacité pour atteindre l’autonomie souhaitée. Il est aussi possible de suivre l’état de charge de la batterie à n’importe quel moment dans l’année afin de vérifier la bonne application de la stratégie de charge/décharge.