Electricité Photovoltaique

Une cellule photovoltaïque (ou photopile) est un dispositif qui transforme l'énergie lumineuse en courant électrique.
La première photopile a été développée aux États-Unis en 1954 par les chercheurs des laboratoires Bell, qui ont découvert que la photosensibilité du silicium pouvait être augmentée en ajoutant des "impuretés". C'est une technique appelée le "dopage" qui est utilisée pour tous les semi-conducteurs. Mais en dépit de l'intérêt des scientifiques au cours des années, ce n'est que lors de la course vers l'espace que les cellules ont quitté les laboratoires. En effet, les photopiles représentent la solution idéale pour satisfaire les besoins en électricité à bord des satellites, ainsi que dans tout site isolé. Mais aussi pour produire un courant électrique sans pollution pour alimenter les réseaux de distribution.


[glow]Les cellules qui composent les modules PV [/glow]

Les cellules monocristallines
Ce sont les photopiles de la première génération, elles sont élaborées à partir d'un bloc de silicium cristallisé en un seul cristal. Les cellules sont rondes ou presque carrées et, vues de près, elles ont une couleur uniforme.
Elles ont un rendement de 12 à 16%, mais la méthode de production est laborieuse.





Les cellules polycristallines
sont élaborées à partir d'un bloc de silicium cristallisé en forme de cristaux multiples. Vues de près, on peut voir les orientations différentes des cristaux (tonalités différentes).
Elles ont un un rendement de 11 à 16%, mais leur coût de production est moins élevé que les cellules mono-cristallines.





Les modules photovoltaïques amorphes
ont un coût de production bien plus bas, mais malheureusement leur rendement n'est que 6 à 10% actuellement. Cette technologie permet d'utiliser des couches très minces de silicium qui sont appliquées sur du verre, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide.





Les cellules monocristallines et polycristallines sont les plus répandues et étant fragiles, elles sont placées entre deux plaques de verre afin de former un module qui est relativement lourd. Le matériau de base est le silicium qui est très abondant, cependant la qualité nécessaire pour réaliser les cellules doit être d'une très grande pureté et son coût intervient de façon important dans le coût total. La pénurie actuelle (2006) de silicium de qualité, a créé une tension sur le marché et une augmentation du prix des cellules.
Les produits à film mince utilisent peu de matière première. Ils servent pour des applications électriques de faible puissance, comme des montres, des calculatrices, etc. Mais aussi plus récemment, comme revêtement des matériaux de toiture, comme des tuiles et des membranes étanches.


[glow]Les applications de générateurs photovoltaïques[/glow]

Alimentations électriques faibles telles que les calculettes ou les chargeurs de piles. Des modules PV fournissent du courant continu pour n'importe quel appareil alimenté par des piles.





Installations autonomes comme les balises en mer, les lampadaires urbains ou les maisons en sites isolés, elles nécessitent le plus souvent un stockage de l'électricité à l'aide d'accumulateurs. S'il faut du courant alternatif, il faut ajouter et un onduleur.





Un onduleur est un dispositif électronique et statique servant à convertir le courant électrique continu (CC) en courant alternatif (CA) avec la fréquence souhaitée. La puissance "apparente" de l'onduleur s'exprime en volt-ampères (VA).


Installations ou centrales photovoltaïques connectées au réseau.
Un générateur photovoltaïque connecté au réseau n'a pas besoin de stockage d'énergie et élimine donc le maillon le plus problématique (et le plus cher) d'une installation autonome. C'est en fait le réseau dans son ensemble qui sert de réservoir d'énergie.






Le prix de vente d'électricité photovoltaïque est supérieur au prix de l'achat de l'électricité du réseau. Donc, un particulier avec une installation photovoltaïque raccordée au réseau a tout intérêt à vendre la totalité de sa production, et à acheter l'électricité dont il a besoin. Ainsi, la notion d'autonomie énergétique personnelle disparaît, car le réseau est utilisé comme lieu d'échange et de stockage.
Néanmoins, vous pouvez choisir de consommer votre production et seul le surplus de votre production par rapport à vos consommations instantanées sera injecté sur le réseau et vendu. On ne peut pas imaginer aujourd'hui, le tarif d'électricité dans dix ou vingt ans.


[glow]Puissance et productivité[/glow]

La puissance d'une module ou d'un système photovoltaïque est mesurée en Watts crête (Wc) ou kiloWatts crête (kWc). La "puissance crête" caractérise la puissance d'un panneau ou d'un système photovoltaïque dans les conditions d'ensoleillement optimales.
La production annuelle d'un système photovoltaïque bien orienté, avec une puissance de 1.000 Wc (de 8 à 10 m2 de modules) peut varier entre 900 kWh au Nord de la France à 1100 kWh au Sud.

La productivité globale pendant l'année va varier suivant l'inclinaison et l'orientation des modules. Comme l'ensoleillement est plus fort en été, il vaut mieux favoriser le captage en été si l'objet est de fournir (et vendre) un maximum d'électricité au réseau. Mais pour satisfaire les besoins pendant toute l'année dans un site isolé, il pourrait être préférable de favoriser le captage en hiver.

L'Union Européenne a publié une carte montrant la production annuelle d'un système photovoltaïque de 1 kWc orienté au Sud, partout en Europe :
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/countries/europe/EU-Glob_opta_presentation.png


[glow]Les coûts [/glow]

Le coût d'un module photovoltaïque :
Le prix des modules vendus dans le commerce varie de 5 à 10 euros/Wc, suivant les dimensions du module. Les modules de faible puissance sont comparativement plus chers.

Le coût d'un système photovoltaïque :
En octobre 2006, une enquête auprès d'installateurs solaires. Parmi les 85 entreprises qui ont eu la gentillesse de répondre, 33 ont installé un total de 296 systèmes photovoltaïques depuis un an. Elles représentent un échantillon significatif du secteur.







- Les coût total pour la fourniture et la pose des systèmes proposés par les différentes entreprises varient de 13.000 à 17.500 euros HT pour une installation avec les modules PV "posés" en toiture et de 13.500 à 19.500 euros HT pour les systèmes "intégrés".

- Les systèmes photovoltaïques avec des modules "intégrés" en toiture coûtent près de 10% plus que les systèmes avec des modules PV "posés" en toiture. Le surcoût est dû aux accessoires et à la main d'œuvre additionnelles nécessaire pour assurer l'étanchéité du toit.

- Les "Coûts/Wc" ne sont pas nécessairement transposables aux systèmes plus ou moins grands. Il est clair que le coût au Wc diminue avec l'augmentation de la taille de l'installation.

- D'après l'enquête, un contrat d'entretien est rarement proposé au propriétaire de l'installation. Cependant, certains professionnels proposent un système de gestion et de télésurveillance par internet.


[glow]Prix d'achat de l'électricité en France[/glow]

Extrait de l'Arrêté du 10 juillet 2006 fixant les conditions d’achat de l’électricité produite par les installations utilisant l’énergie radiative du soleil.

1. En métropole continentale

L’énergie électrique fournie au réseau est achetée sur la base de 0,30 €/kWh
Lorsque les équipements de production d’électricité photovoltaïques assurent également une fonction technique ou architecturale essentielle à l’acte de construction ils peuvent bénéficier d'une prime à l’intégration au bâti de 0,25€/kWh, (soit un total de 0,55€/kWh).
Ces équipements doivent appartenir à la liste exhaustive suivante :
– toitures, ardoises ou tuiles conçues industriellement avec ou sans supports ;
– brise-soleil ;
– allèges ;
– verrière sans protection arrière ;
– garde-corps de fenêtre, de balcon ou de terrasse ;
– bardages, mur rideau.

Pour bénéficier de cette prime I, le producteur fournit à l’acheteur une attestation sur l’honneur certifiant la réalisation de l’intégration au bâti des équipements de production d’électricité photovoltaïques. Le producteur tient cette attestation ainsi que les justificatifs correspondants à la disposition du préfet (directeur régional de l’industrie, de la recherche et de l’environnement).

2. En Corse, dans les départements d’outre-mer et dans la collectivité territoriale de Saint-Pierre-et-Miquelon et à Mayotte
Le tarif applicable à l’énergie électrique fournie est égal à 0,40 €/kWh, et la prime d'intégration est de 0,15€/kWh, (soit un total de 0,55€/kWh)

L’énergie annuelle susceptible d’être achetée, calculée à partir de la date anniversaire de prise d’effet du contrat d’achat, est plafonnée. Le plafond est défini comme le produit de la puissance crête installée par une durée de 1.500 heures si l’installation est située en métropole continentale ou de 1.800 heures dans les autres cas.
Dans la pratique, la production photovoltaïque réelle n'atteint jamais 1.500 heures x la puissance installée en métropole.


[glow]Aides financières [/glow]

L'aide financière principale pour l'installation de générateurs photovoltaïques connectés au réseau électrique français est le crédit d'impôt. Celui-ci représente 50 % du montant de l'investissement en fournitures du système photovoltaïque qui sera plafonné à 16 000 € pour un couple. Ce montant est majoré de 400 € par personne à charge, 500 € pour le deuxième enfant et 600 € à partir du 3eme.

Les particuliers peuvent bénéficier du crédit d’impôt pour l'installation d'un système photovoltaïque si la consommation d’électricité de l’habitation est supérieure à la moitié de la puissance des panneaux solaires photovoltaïques. Cette condition est souvent remplie puisque la consommation moyenne d’une habitation est supérieure à la capacité de production moyenne des équipements bénéficiant du crédit d’impôt. Plus simplement, cette condition sera approuvée si la puissance installée n’excède pas 3 kW. (Note sur la fiscalité du 27/02/07)

Le crédit d'impôt 2006 est limité aux systèmes photovoltaïques avec les normes EN 61215 ou NF EN 61646.

Les Conseils Régionaux proposent des aides supplémentaires dans certaines régions.
Dans tous les cas : Contactez la Délégation Régionale locale de l'Ademe pour des informations supplémentaires.
L'ADEME peut proposer des aides financières de 2,8 €/Wc pour le collectif (sans crédit d’impôt).


[glow]Cumul crédit d’impôt et aides des collectivités [/glow]

Depuis juillet 2007, les aides que nombre de collectivités territoriales accordent aux particuliers investissant dans les énergies renouvelables pour leur habitation principale ne sont plus déduites du droit au crédit d’impôt.
À condition que ces aides des collectivités portent exclusivement sur la main d’œuvre, elles ne font désormais plus baisser le montant du crédit d’impôt.
Si le montant des aides locales est supérieur aux dépenses engagées pour la main d’œuvre, la base du crédit d’impôt est alors diminuée de la fraction de l’excédent se rapportant au prix de l’équipement éligible.
Rappelons que le crédit d’impôt porte uniquement sur le coût du matériel mais que celui-ci doit être installé par un professionnel.


La TVA à taux réduit (5,5 %) sur un logement de plus de 2 ans s'appliquera aux installations photovoltaïques raccordées au réseau d’une puissance inférieure ou égale à 3kWc.

Le taux de TVA réduit s’applique exclusivement sur le matériel et l’installation.

Il est admis que le taux réduit s’applique même si les panneaux ne sont pas installés sur le toit de l’habitation mais à proximité de celle-ci.

Note : Toute installation supérieure à 3kWc doit être entièrement facturé avec une TVA de 19,6%, que ce soit en option vente du surplus ou vente de la totalité. Aucune ventilation n’est possible.


[glow]Procédure avec votre distributeur habituel pour le raccordement au réseau [/glow]

Il faut suivre une procédure complexe pour raccorder votre centrale photovoltaïque au réseau public de distribution de l’électricité.

Deux contrats sont à mettre en place pour vendre votre électricité photovoltaïque à un tarif bonifié :
- Un contrat de raccordement technique au réseau national de distribution de l’électricité,
- Un contrat d’achat de l’électricité par votre distributeur habituel (EdF ou un concurrent spécialisé, comme Enercoop).

Si votre distributeur d’électricité est EDF, deux interlocuteurs sont à contacter indépendamment pour chaque contrat :

- L’agence EDF Accès au Réseau de Distribution Grand Centre (ARD Grand Centre, 8 rue Boutteville BP 442, 37204 Tours cedex 03) pour tout ce qui concerne le contrat de raccordement, ceci où que vous soyez en France. C’est à ce centre que vous devez adresser votre demande de contrat de raccordement, les éléments administratifs et techniques requis et vos questions éventuelles. Il sert d’interface entre vous et votre centre local, qui sera l’exécutant des travaux à effectuer.

Notez qu’une fois votre contrat de raccordement signé, c’est :

- l’agence EDF ARD au niveau régional qui sera votre interlocuteur lors de la phase d’exploitation. Les coordonnées utiles vous seront données dans le contrat de raccordement.

- l’agence EDF Administration des Obligations d’Achat correspondant à votre région pour tout ce qui concerne le contrat d’achat.

Attention : Il y a des cas où il a fallu attendre près d'un an pour la signature du contrat de raccordement par l'EDF.


[glow]Options de raccordement[/glow]

Lors de la connexion de votre centrale photovoltaïque au réseau, deux options différentes de branchement vous seront proposées et vous pouvez choisir librement celle qui vous convient :

- option vente de la totalité de la production : dans ce cas, l’intégralité de votre production sera injectée sur le réseau et vendue au tarif fixé par la loi. Un point de branchement spécifique à la production sera alors créé par le gestionnaire de réseau (EDF ou régie). Vos consommations transiteront par ailleurs intégralement par votre compteur de consommation existant comme habituellement. Cette option de branchement est en général un peu plus onéreuse que l’option vente du surplus.

- option vente du surplus : dans ce cas, votre production électrique est prioritairement consommée sur place par les appareils en cours de fonctionnement (autoconsommation). Seul le surplus de votre production par rapport à vos consommations instantanées sera injecté sur le réseau et vendu. Cette option demande une intervention relativement simple sur le réseau puisque seul un compteur de production est ajouté.

- Pour des informations supplémentaires
Voir le site de l'association HESPUL
http://www.hespul.org
vous trouverez une série de guides et de dossiers pour vous assister dans vos démarches.


[glow]Électrification de sites isolés [/glow]

Pour bénéficier d'une aide publique à l'électrification photovoltaïque en site isolé, le propriétaire du site doit faire appel à sa commune. Aucune étude ni aucuns travaux doivent démarrer sans son accord.
Les aides financières peuvent venir du FACE (fonds d'amortissement des charges d'électricité) en zone d'électrification rurale ou de l'Ademe et EDF en zone d'électrification urbaine.
La collectivité qui souhaite électrifier un site isolé peut contacter son syndicat ou son distributeur d'électricité et solliciter les conseils techniques de l'Ademe.


--Message édité par le 04-09-08 à 13:40:09--

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