Ainsi l’alliance de cellule photovoltaïque et d’échangeur thermique permet de produire avec un même panneau à la fois électricité et eau chaude. Ce système devrait produire 30 à 70% de l’eau chaude sanitaire d’une maison.

Ces modules innovants sont mis sur le marché par Solaire 2G (start-up marseillaise), associée au fabricant auvergnat Auversun.

Un autre système existe actuellement, mis au point par Soleode, l’U.A.E. (Unité Autonome Energétique) pour les sites isolés. Mais cette version met en œuvre deux modules distincts juxtaposés sur une même toiture.

• isoler
• installer un système de panneaux solaires thermiques 
• installer des panneaux solaires photovoltaïques

Quel choix faire? Lisez avant de prendre une décision cette analyse de Benoît Spies et Baptiste Buxant au sujet du photovoltaïque sur le site de Nature et Progrès. L’exemple est belge, mais le problème est le même en France. Les calculs de Monsieur Dupond sur ses trois possibilités d’investissement vous éclaireront sur le meilleur choix à faire. Vous comprendrez ainsi qu’entre efficacité énergétique et rentabilité financière il faut choisir!

A lire donc : Le Photovoltaïque

Tandis que nous avions assemblé notre kit solaire (composé d’un panneau photovoltaïque, d’un convertisseur, d’un régulateur et d’une batterie), fabriqué notre chariot pour  déplacer tous les composants au gré du soleil, ici tout est prêt pour une utilisation immédiate.

Vous pouvez opter pour un GES (Groupe Electrogène Solaire) ou un MAC ( Module Auxiliaire de Charge) et les faire fonctionner séparément ou couplés. Des prises sont disponibles en 12 Volts continu et 220 Volts 50Hz. Selon le fabricant, le coût d’utilisation d’un groupe électrogène solaire est jusqu’à 100 fois moins élevé qu’un groupe électrogène thermique à essence.

Mobile et maniable, les lieux d’utilisation de ce groupe électrogène sont nombreux : sites isolés ou en rupture d’approvisionnement, mobil-home, manifestations temporaires, chantier mobile, sites de catastrophes naturelles, etc…

C’est une toute jeune entreprise, Noetec, créée fin 2008 et dirigée par Jean-Marie Bardieux qui propose ce kit. Et c’est en écoutant « Les carnets de campagne » de Philippe Bertrand sur France Inter que j’ai découvert l’existence de ce Groupe Electrogène Solaire.

• « Pour les installations bénéficiant de la prime d’intégration au bâti situées sur un bâtiment à usage principal d’habitation au sens de l’article L. 631-7 du code de la construction et de l’habitation, d’enseignement ou de santé, le tarif applicable à l’énergie active fournie est égal à 58 c€/kWh ».

Pour ce qui est des autres catégories :

• « Pour les installations bénéficiant de la prime d’intégration au bâti situées sur d’autres bâtiments, le tarif applicable à l’énergie active fournie est égal à 50 c€/kWh ».
• « Pour les installations bénéficiant de la prime d’intégration simplifiée au bâti, le tarif applicable à l’énergie active fournie est égal à 42 c€/kWh ».

Attendu depuis longtemps cet arrêté ne va pas, pour certains, dans le sens du développement du marché du photovoltaïque. Le CLER et Hespul se sont joints pour faire paraître un communiqué de presse : La « bombe photovoltaïque » : un alibi bancal pour une politique boiteuse. Ils dénoncent notamment la restriction faite au tarif intermédiaire qui n’autorise pas d’installation si elle ne participe pas à l’étanchéité. De nombreux logements, bureaux et leurs immenses surfaces de toiture sont ainsi mis de côtés et ne pourront bénéficier d’installations.

Le solaire se démocratise…

Napévomo signifie, dans la langue Cheyenne : « Est-ce que tu te sens bien? ». Ce choix d’appellation est un hommage au respect que les peuples amérindiens vouaient à la nature.

Plus concrètement, Napévomo est un projet d’habitat modulaire à énergie positive. Il est développé par une équipe d’étudiants des Arts et Métiers Paris Tech dans le cadre d’une compétition : le Solar Décathlon* Europe. Des universités européennes (Helsinki, Valence, Berlin, Séville, Cambridge…) y participent, mais aussi brésiliennes et chinoises.

L’objectif de ce concours est de promouvoir l’énergie solaire à travers une maison autonome, une maison produisant autant d’énergie qu’elle en consomme, tout en offrant un design contemporain et un confort de vie élevé. Dans cette compétition, l’innovation est un point essentiel pour offrir par la suite un retour sur expérience grandeur nature.

Les critères d’évaluation des projets sont multiples : architecture, construction, balance énergétique, confort communication, industrialisation, innovation, développement durable. La tâche est lourde et demande des compétences diverses. L’équipe travaille donc en partenariat avec EcoCampus, cellule de transfert technologique et un architecte, Gonzalo Rodriguez, pour faire progresser le projet.

Les caractéristiques du projet :

• La préfabrication, pour faciliter le transport et l’assemblage-désassemblage du prototype, pour un meilleur contrôle de la qualité en usine, pour une construction économe, pour une maison modulaire et évolutive.
• La sobriété, par la consommation d’un minimum d’énergie. Ce bâtiment anticipe les normes de construction à énergie positive obligatoires à compter de 2020 (label BBC Effinergie).
• Le bien-être, en privilégiant un lien avec la nature, air sain, un éclairage solaire optimal, des températures agréables…
• Des matériaux locaux afin de réduire la pollution due au transport, avec l’utilisation entre autre du pin maritime pour la structure.
• Un système énergétique conçu pour profiter de toute l’énergie arrivant sur la maison. Ce système doit fournir l’électricité et l’eau chaude nécessaire mais aussi le chauffage et le rafraichissement de l’air intérieur. Une machine compacte hautement performante combinera toutes ces fonctions en une. Cet équipement actif sera assisté par une climatisation basée sur des matériaux à changement de phase (en collaboration avec le laboratoire TREFLE de l’école) permettant de stocker l’énergie durant la journée, avant de la restituer la nuit.
• L’innovation par le biais d’une installation solaire révolutionnaire grâce à l’intégration d’un capteur cylindro-parabolique. Ce capteur solaire permet de concentrer les rayons du soleil sur la cellule photovoltaïque et d’assurer un suivi solaire annuel pour en augmenter les performances. Cette technologie est développée par Exosun (partenaire du projet) et utilisée pour les centrales solaires.

Au final, selon les concepteurs, c’est « une architecture qui se veut équilibrée, entre esthétique et performance énergétique ».

L’objectif, à terme, de ce projet est d’installer le prototype réalisé en Aquitaine, de façon à poursuivre les tests en conditions réelles et d’effectuer un suivi avec les partenaires locaux.

Un projet à suivre, dont la prochaine étape en septembre est la conception des plans détaillés du prototype : structure, détails, réseaux…

[Afficher un diaporama]

Les partenaires :

EcoCampus dont la mission est d’accompagner les entreprises et collectivités pour concevoir leurs solutions et améliorer leur maîtrise de l’énergie au service du Développement Durable.

Xylofutur regroupe les industriels les centres de recherche et de formation, les institutions professionnelles de la filière bois papier et les collectivités locales.

Exosun conçoit, développe et commercialise des solutions complètes de centrales solaires dédiées à la production d’énergie propre.

*Le Solar Décathlon est une compétition internationale organisée par le Département Américain de l’Energie. Elle a lieu tous les deux ans à Washington. L’université Polytechnique de Madrid propose une édition européenne pour la première fois.

Constitué d’un simple panneau solaire de 85 Wc et d’une batterie de 65 Ah, notre kit nous a permis de faire un grand pas vers la « civilisation ». En effet, passer de l’éclairage à la lampe tempête à l’ampoule basse consommation change la nature des soirées !

Installation électrique

Pour bénéficier de l’électricité dans la maison, nous avons du installer un tableau électrique et nous plonger dans la norme C15-100 pour raccorder prises et éclairages. On se rend vite compte que même avec une toute petite réserve d’électricité comme la notre, il est nécessaire plus confortable de disposer de plusieurs prises et d’au moins un éclairage par pièce.

En comptant les interrupteurs, les va-et-vient, on se retrouve à « tirer du câble » un peut partout dans la maison. Heureusement que les plafonds et le parement des murs n’est pas encore posé ;-)

Rendement

Le kit solaire est installé sur la dalle devant la maison, et orienté au cours de la journée suivant la position du soleil. Le premier enseignement, c’est qu’on s’aperçoit vite que le panneau solaire est un grand sensible, et que son orientation par rapport à la perpendiculaire au soleil fait fortement varier son rendement : on gagne facilement 20% à 30% de rendement en suivant le déplacement du soleil.

Le second enseignement, c’est que pour avoir de l’electricité, il faut du soleil… et pas seulement de la lumière. Un temps couvert va nous permettre un rendement entre 0,3A et 0,6A, alors qu’on peut atteindre 4,5A à 5A par grand beau. On en arrive presque en famille à décrire le temps qu’il fait par le rendement du panneau : « samedi, ça allait on était à 4A en moyenne, mais on a eu un dimanche sous les 1A » !

La troisième leçon, c’est qu’un panneau solaire doit être uniformément éclairé par le soleil ; une ombre sur le panneau, c’est une chute brutale du rendement, qui n’est pas du tout en rapport avec la surface à l’ombre. Lorsque nous choisirons à terme un emplacement fixe pour nos panneaux, il faudra vraiment éviter l’ombre des arbres en fin de journée par exemple.

Consommation au quotidien

Alors me direz-vous, qu’est ce que ce kit permet d’alimenter au quotidien ? Tout d’abord, et c’était le but initial, nous pouvons enfin nous éclairer le soir, pour recevoir des amis ou prolonger un peu les soirées en famille. Ensuite, il nous est possible de recharger les batteries de portables, d’ordinateur, ou des outils électro-portatifs. Cela nous permet également de faire fonctionner certains outils comme les scies sauteuses ou les perceuses ; pour ce qui concerne la scie circulaire, on est vraiment à la limite, et le convertisseur de 1000W se met souvent en défaut.

Bien sûr, tout ceci est lié à l’état du ciel ; s’il fait gris, il faudra se contenter de l’éclairage, s’il fait beau, au contraire on pourra faire un peu de bricolage. N’espérez pas quand même passer votre journée à scier ou percer, votre réserve d’énergie ne le supporterait pas. Profitez des périodes de beau temps pour recharger vos appareils, ça serait dommage de devoir le faire quand le ciel est couvert !

Un mot à propos du convertisseur : sa consommation électrique est non négligeable – mais difficile à quantifier : 0,5 A ? Il est donc impératif de l’éteindre avant d’aller se coucher – ce qui désactive toute l’électricité de la maison :-(

Bilan provisoire

Maintenant que nous avons passé le stade de l’expérimentation, on peut dire que notre kit solaire remplit parfaitement le cahier des charges que nous lui avions fixé. Après avoir vécu près de 3 années de week-end et de vacances sans éclairage électrique, c’est un confort que nous ne regrettons pas.

Les Belges bénéficient depuis peu d’une météo d’un nouveau genre : une météo énergétique, une météo renouvelable, une météoRe… Une météo signalant en quelque sorte les bienfaits du soleil, du vent, de la lumière pour leur habitation.

C’est l’APERe (Association pour la Promotion des Energies Renouvelables) qui propose de compléter le traditionnel bulletin météo par des données énergétiques et éoliennes qui lui correspondent. Pour avoir ces informations il suffit de se rendre sur le site consacré à la météo renouvelable.

Les données proposées sont fonction d’un type d’installation, à chacun d’extrapoler en fonction de sa propre installation.

Ainsi pour la semaine du 16 au 22 février

• 16 m2 de panneaux photovoltaïques ont fourni environ 14,5 kWh d’électricité aux personnes équipées, soit 25% des besoins moyens d’un ménage. Le site combine les données d’ensoleillement de l’IRM (Institut Royal Météorologique) et les productions relevées sur différents systèmes photovoltaïques en fonctionnement (installation d’une puissance de 2 kw crêtes posée sur une toiture inclinée à 45° et orientée sud).
• Le soleil à produit environ 25 % de l’eau chaude sanitaire des personnes équipées d’un chauffe eau solaire. C’est une douche sur quatre livrée par le soleil. La référence pour ces données est une installation de deux capteurs plans thermiques (4,64 m2) inclinés à 45°, orientés sud, avec un ballon de stockage de 300 litres.
• Les éoliennes wallonnes ont produit une quantité d’électricité couvrant la consommation moyenne de 64000 logements. Il s’agit ici de grandes éoliennes installées en parcs d’une puissance supérieure à 500 kW.

Je profite de cet événement pour faire un petit retour en arrière de presque trente ans. Pour illustrer à ma façon ces journées du Solaire, je « ressors » à cette occasion un livre de ma bibliothèque, édité en 1980 et dont voici un extrait.

« Les énergies douces ne sont ni la panacée, ni le remède miracle qui résoudra en un clin d’oeil et définitivement nos difficultés d’approvisionnement en énergie bon marché. Elles constituent un moyen parmi d’autres de réduire notre consommation, d’alléger nos factures de chauffage, et cela sans nuire aux conditions de confort que nous sommes en droit d’exiger.

« En 1974, on parut redécouvrir les énergies douces, appelées ainsi probablement parce qu’elles n’ont aucun effet nocif sur l’environnement, qu’elles ne créent aucun dégât sur leurs lieux de captation et d’utilisation. Elles ont été baptisées « énergies nouvelles », bien qu’elles soient connues depuis fort longtemps! Il est vrai qu’elles ont été délaissées dès que le pétrole commença à couler à flots.
Elles ont pour noms le soleil, le vent, l’eau dégringolant des montagnes, les richesses cachées des végétaux et des déchets agricoles. Tout cela, nous le verrons, c’est de l’énergie solaire. C’est pour cela que cette dernière occupe tant de place dans cet ouvrage. On dirait qu’il n’y en a que pour le soleil!…
…Aux énergies douces, il paraît naturel d’associer les économies d’énergie. Elles constituent sans nul doute l’un des plus importants gisements de combustibles de notre pays. Cela explique qu’à de nombreuses reprises il sera question par la suite d’isolation des locaux et de lutte contre les pertes de chaleur dans le logement.
Toutes ces énergies font l’objet actuellement de recherches et d’applications nombreuses et variées. Nous nous attacherons à en décrire quelques-unes en insistant sur celles qui concernent l’objet de cet ouvrage : les utilisations domestiques. »
Extrait du livre « le guide des énergies douces » de Louis Lacas

Eh oui presque trente ans après, ce livre n’a pas pris une ride si ce n’est que les « énergies douces » ont été remplacées par les « énergies renouvelables ». A noter aussi qu’il y a trente ans, seul le pétrole était un problème, aujourd’hui se sont rajoutés l’effet de serre, les émissions de CO2… Espérons cette fois ci que nous ne nous arrêterons pas en chemin, à moins que la découverte de nouveaux gisements de pétrole ou autre nous fassent encore perdre quelques années.
Heureusement le soleil, lui, sera toujours là.

J’ai sélectionné trois exemples, pour montrer à la fois des produits innovants, mais aussi la manière de les mettre en oeuvre.

Ce petit reportage sur l’intégration des panneaux solaires vous donnera déjà une vision de ce que sont des panneaux photovoltaïques ou thermiques, de ce que l’on faisait avant et de ce que l’on peut faire maintenant. L’intégration se fait aussi bien en toiture qu’en façade au niveau des balcons. Les gardes-corps classiques sont alors remplacés dans cet exemple par des panneaux photovoltaïques qui deviennent aussi des pare soleil.

Quand une architecte, Françoise Helène Jourda, engagée dans le développement durable, s’attaque au sujet, les panneaux font partie intégrante de son architecture. Nous sommes dans les serres du jardin botanique à Bordeaux, inaugurées en 2006. Les capteurs photovoltaïques sont intégrés sur toute la surface de la toiture, et font office dans ce bâtiment à la fois de brise soleil et de capteur. Ce système de verrière photovoltaïque est développé par l’entreprise Tenesol. Dans cet exemple la toiture intègre 650 m2 de cellules installées entre deux plaques de verre et capables de fournir 37 kW d’électricité par mois.

Une société américaine a développé un concept original : une combinaison entre l’éolien et le solaire pour produire de l’électricité. Conçu par la société Smit, Grow (qui signifie croître) a l’aspect du lierre poussant sur une façade. Ce que l’on pourrait prendre pour des feuilles sont en fait des cellules photovoltaïques. En s’agitant ces minuscules capteurs solaires actionnent un dispositif piézo-électrique dissimulé dans leur tige et produisant de l’énergie sous la contrainte mécanique. C’est un système deux en un! On en connaîtra davantage sur les performances de Grow lorsqu’il sera commercialisé, fin 2008 ou 2009. Cette innovation est assez surprenante techniquement, mais j’attends de voir sa mise en oeuvre!