Innovation solaire :
Les ombrières photovoltaïques en pleine ascension
Comment fonctionnent les ombrières photovoltaïques dans la production d'énergie solaire ?
Le module photovoltaïque produit un courant continu en récupérant une partie de l’énergie que nous transmet le soleil.
Les modules sont généralement installés avec un système de fixation ou appelés système d’intégration. Ils se composent de rails en aluminium à poser sur les tôles nervurées en acier des toitures, des pannes métalliques d’ombrières photovoltaiques ou tables solaires au sol.
Les modules sont ainsi raccordés sur les onduleurs, qui se chargent de transformer le courant continu des modules en courant alternatif compatible avec notre réseau électrique. Ils sont généralement composés d’une armoire étanche.
La puissance en sortie onduleur, en courant alternatif, est cheminé par des câbles en âme cuivre ou aluminium dimensionnés selon le courant, le mode de pose et la température.
L’armoire électrique destinée à recevoir l’énergie provenant du système d’ombrieres photovoltaïque est généralement le tableau général basse tension (TGBT) du site. Il se peut, qu’en fonction de la puissance et des besoins, il soit raccordé directement en haute tension et ou sur le réseau public d’électricité via un transformateur. Un départ est alors ajouté dans l’armoire, sous la forme de disjoncteur ou porte fusible.
L’organe qui permet de compter l’énergie produite est le compteur électrique. Il peut être capable de compter dans les 2 sens : en sous-tirage et injection, ainsi dans le cadre d’une installation en autoconsommation avec revente de surplus, il peut discriminer l’énergie revendue.
Photo d’un onduleur
Les modules photovoltaïques, qu’ils soient intégrés sur les toitures ou installés en ombrières parking, jouent un rôle crucial dans la conversion de l’énergie solaire en courant électrique. Ces structures d’ombrières photovoltaïques sont conçues pour capter et exploiter au mieux la puissance du soleil, fournissant ainsi une énergie durable et efficace. L’intégration de ces ombrières photovoltaïques dans notre réseau électrique représente une avancée majeure vers une utilisation plus étendue et rentable des énergies renouvelables. Grâce à leur disposition et leur fonctionnement, les ombrières parking deviennent des éléments essentiels pour optimiser la production et maximiser l’efficacité énergétique des sites équipés.
Les ombrières de parking représentent une avancée significative, intégrant des ombrières photovoltaïques au-dessus des parkings pour exploiter l’énergie solaire tout en offrant un abri. Cette combinaison ingénieuse d’ombrières de parking offre une solution multifonctionnelle, alliant protection solaire et production énergétique renouvelable, créant ainsi des espaces durables et innovants.
De quoi sont composées les ombrières photovoltaïque et comment varie leur puissance ?
Les ombrières photovoltaiques sont composés d’un cadre en aluminium qui maintient la plaque supérieure de verre, permettant une étanchéité sur la face haute.
Les cellules photovoltaïques (en silicium) viennent s’ajouter en dessous, elles sont encapsulées et connectées via des conducteurs en cuivre, aluminium ou argent.
La face inférieure est soit composé d’une feuille de PVC (pour les modules monofaciaux) soit composé d’une plaque de verre (pour les modules bifaciaux ou bi-verre).
Les modules bifaciaux ont la capacité de convertir sur la face supérieure avec les rayonnements directs et la face inférieurs avec les rayonnements diffus ou indirects. Ce type de modules est particulièrement intéressante lorsque l’albédo (capacité réfléchissante du sol) est élevé.
Pour finir, les cellules sont connectées à travers deux boites de jonctions ou les câbles aboutissent à un connecteur male et femelle (généralement MC4). Ses dernières comportent également des diodes de by-pass en cas d’ombrage partiel du module.
Les dimensions standards des panneaux ne cessent d’évoluer, elles font généralement 2m² pour 450Wc. Les rendements augmentent chaque année et la densité de puissance croîts de sorte à permettre d’avoir des modules de plus en plus puissants pour les mêmes surfaces.
Pour les centrales au sol, il est commun d’utiliser des modules plus grands, pouvant dépasser les 3m² (pouvant atteindre les 700-800Wc).
La puissance nominale du module est exprimé en Watt-crète (Wc) qui stipule une puissance maximale théorique (en fonction de la température ambiante et l’ensoleillement, cette puissance est moindre).
Les ombrières photovoltaïques offrent une solution durable et évolutive pour la production d’énergie solaire. Que ce soit à travers des modules bifaciaux, des panneaux standards ou des centrales au sol, l’avenir énergétique s’épanouit grâce à ces avancées. Les ombrières parking se révèlent quant à elles être une fusion innovante entre le confort des parkings couverts et la production d’énergie renouvelable. Ces solutions combinées d’ombrières photovoltaïques / ombrieres parking marquent une avancée remarquable vers des environnements durables et énergétiquement autonomes, transformant ainsi nos espaces en sources efficaces et responsables d’électricité verte pour les générations futures.
Comment optimiser la valorisation de l'énergie des ombrières photovoltaïques ?
Il existe plusieurs possibilités de valorisation de cette énergie, deux grands aspects doivent être considérés : l’autoconsommation & l’injection réseau.
- L’autoconsommation rentre dans l’objectif de réduire les factures d’electricité. Elle peut-être de toute puissance, à condition d’avoir le réseau électrique adéquat. La centrale peut être connectée au réseau du site en basse ou haute tension.
Il est également possible de valoriser l’excédent de production grâce à l’autoconsommation avec revente du surplus.
Il existe aussi une variante en autoconsommation collective. Si la centrale est connectée au réseau, elle peut alimenter directement des points de consommations dans un rayon donné autre que le site en question et permettre aux consommateurs n’ayant pas la possibilité de poser une centrale PV d’autoconsommer l’énergie produite. Cette solution est aussi ouverte à la vente de surplus.
- L’injection réseau est caractérisé par le fait de se connecter directement au réseau de distribution Enedis et plus rarement au réseau de transport RTE. Elle est généralement associée a de forte puissance au sol mais peut-être aussi relié à des ombrières ou toitures.
Un des moyens de valoriser l’énergie produite est de passer par un appel d’offre de la commission de la Régulation de l’Energie (AO CRE), le principe étant de proposer un volume de production sur 20 ans assorti d’un prix convenu à l’avance. Si la proposition est acceptée, le site est alors lauréat d’un AO CRE et se voit décerner la possibilité de produire son énergie sur le réseau public.
L’arrêté S21 émis par la CRE est un autre moyen de valoriser l’énergie. C’est EDF OA (Obligation d’Achat) qui est obligé de racheter l’énergie injectée sur le réseau à condition que l’installation soit inférieure à 500kWc (hors centrale au sol). C’est le montage le plus utilisé en France.
Un dernier montage est possible, il est appelé PPA (Power Purchase Agreement). L’objectif est de valoriser sa production via un agrégateur (entité qui possède la capaciter d’agréger l’énergie électrique) pour la distribuer virtuellement d’un point A (producteur) à un point B (consommateur).
Les ombrières photovoltaïques représentent une révolution dans la valorisation de l’énergie solaire. Ces structures offrent des opportunités diversifiées pour tirer profit de la production électrique, qu’il s’agisse de l’autoconsommation, de la revente de surplus ou de l’intégration au réseau. Les ombrières de parking photovoltaïques redéfinissent la manière dont l’énergie solaire peut être utilisée et partagée. Leur association avec des dispositifs tels que l’injection réseau témoigne de leur polyvalence et de leur potentiel évolutif pour un avenir énergétique durable. En exploitant les multiples facettes des ombrières photovoltaïques et des ombrières de parking, nous confirmons que l’énergie solaire est accessible mais également un pilier de notre économie énergétique
Quelles sont les conditions pour installer des ombrières photovoltaïques en toiture ?
Plusieurs aspects doivent être regardés avant de démarrer un projet d’ombrieres photovoltaiques en toiture, sous peine de la non assurabilité du projet.
- Dans le cas d’une toiture existante :
La charpente doit généralement être capable de supporter 15 à 20kg/m² supplémentaire en plus des conditions climatiques (neige, pluie etc.) et avoir eu une étude de structure pour justifier de cette qualification.
La toiture (ou complexe d’étanchéité) doit-être compatible avec le système d’intégration retenu, par exemple un bac en acier nervuré n’aura pas le même SI qu’une couche bitumineuse. Il faudra une inspection de l’état / type / épaisseur de l’étanchéité.
- Dans le cas d’une toiture neuve :
La toiture doit être PV ready (prévu pour recevoir du PV).
En France le système est régi par 2 principales certifications :- Les ETN (Enquête Technique Nouvelle)
- Les avis techniques (techniques courantes)
Les assureurs demandent généralement au moins l’une des deux certifications.
En définitif, si les éléments sont validés, le système proposé est pérenne dans le temps, il n’y a alors plus d’obstacle pour que l’assureur valide l’installation.
L’installation des ombrières photovoltaïques en toiture requiert une analyse. Pour intégrer ces structures, la charpente doit soutenir 15 à 20 kg/m² supplémentaires, au-delà des exigences climatiques. La compatibilité de la toiture avec le système d’intégration choisi est essentielle. Pour les toitures neuves, la certification “PV ready” est indispensable, régulée par les ETN et les avis techniques, exigés par les assureurs. Cette validation assure la pérennité du système et facilite l’approbation des installations par les assureurs, éliminant ainsi les obstacles potentiels. Les ombrières photovoltaïques et les ombrières de parking présentent des défis spécifiques, nécessitant une préparation minutieuse pour garantir leur intégration optimale dans les structures existantes.
Comment maximiser vos revenus grâce aux ombrières photovoltaïques / ombrières parking : quelles stratégies adopter ?
Comment valoriser l’électricité produite par ses ombrieres photovoltaïque. En France plusieurs possibilités s’offrent à nous :
- Dans le cadre d’une toiture ou ombrière, l’arrêté S21 oblige EDF à acheter soit la totalité soit le surplus (dans le cadre d’une autoconsommation avec revente de surplus) à toute installation comprise entre 0 et 500kWc. Pour le moment, les centrales au sol sont exclues de cette subvention. Cette tarification évolue de manière trimestrielle. Ce type de montage est le plus facile et rapide à mettre en place.
- Il existe aussi un autre montage permis par le gouvernement, l’AO CRE.
Un appel d’offre doit être monté auprès de la commission de la régulation de l’énergie avec des volumes et un prix proposé, suivant les puissances, il est réservé aux installations ne pouvant bénéficier du tarif de rachat EDF OA.
- Il est aussi possible de contractualiser avec un agrégateur « de gré à gré » via un dossier PPA (Purchase Power Agreement), avec une revente en temps réel de l’énergie à un ou plusieurs autres acteurs consommateurs. C’est aussi possible de le faire à travers la même société, via le Corporate PPA (ou CPPA) dans la limite de distance, dans le territoire hexagonal (site de production A vers site de consommation B par exemple).
L’autoconsommation collective se démocratise de plus en plus, notamment par les projets de co-investissement. L’objectif est d’investir une quote-part d’un projet PV et de bénéficier de cette part de production tout au long de l’année, et donc réduire sa facture, en étant décentralisée.
D’une manière générale, au coût de fabrication de l’électricité photovoltaïque, qui est parmi les plus bas du marché (représenté par l’acronyme LCOE), le plus intéressant reste systématiquement l’autoconsommation lorsque c’est possible. En effet, les coûts d’électricité français sur le marché sont 3 à 5 fois plus élevés que le coût de revient d’une centrale au sol par exemple, lissés sur toute la durée de vie de l’installation (CAPEX + OPEX).
Pour maximiser vos revenus grâce aux ombrières photovoltaïques, plusieurs stratégies existent en France. Les ombrières photovoltaïques et les ombrieres parking, offrent des opportunités de revenus à travers divers montages et stratégies, optimisant ainsi la valorisation de l’énergie produite
Investir dans les Ombrières Photovoltaïques : Quelle est la meilleure stratégie pour un financement d’ombrières ?
Quelles sont les différentes stratégies pour financer ses ombrieres photovoltaïque / ombrieres parking ?
Il y a 4 principaux types de financements dans le monde du PV :
- Le financement en fonds propres
- Le financement en fonds empruntés
- Le financement tiers
- Le financement participatif
- Le financement en fonds propres a l’avantage de laisser la maîtrise du projet et la profitabilité de l’investissement au site d’installation. Il peut bénéficier de l’actif et en disposer comme il le souhaite. L’inconvénient, ce projet nécessite d’avoir du CAPEX de disponible pour investir et d’entretenir la centrale photovoltaïque (OPEX) tout au long de sa vie.
- Le financement en fond empruntés est identique à celui en fonds propres mais un organisme financier prête tout ou partie de l’investissement. L’investisseur reste propriétaire de la centrale. Il peut y avoir entre autres, un prêt simple ou une location avec obligation d’achat. Cette solution permet de gagner en flexibilité financière, et éventuellement de désolidariser l’investissement mais nécessite de financer les intérêts et assurances requis par les banques.
- L’investissement d’un tiers (ou tiers investissement) est très utilisé dans le monde agricole. Son principe est simple, un tiers (différent du bénéficiaire de l’usage de la centrale photovoltaïque) investit tout ou partie de l’ombrière, la toiture ou la centrale au sol et rétribue une soulte unique ou un loyer annuel via une signature de bail emphytéotique ou civil.
Dans cette solution, le destinataire de la centrale n’a pas à avancer l’argent mais ne bénéficie pas forcément de l’énergie produite ou de la recette de celle-ci. Il est de coutume que les tiers paient les bâtiments (en tout ou partie) quand ceux-ci sont destinés à recevoir du photovoltaïque ou les structures des ombrières. Ainsi le bénéficiaire profite en échange de la place occupée, de l’usage comme l’ombre des ombrières, capacité de stockage des hangars etc. Pour les centrales au sol, c’est plutôt une contrepartie pécuniaire qui est demandée. Le propriétaire du lieu d’accueil n’a pas à se soucier de l’entretien de la centrale en tiers investissement. - Et enfin, le financement participatif s’adresse à des projets généralement en toiture ou au sol, qui nécessite du CAPEX, soit co-financé par une ou plusieurs entités physiques ou morales. C’est le même principe que le tiers investissement mais il est généralement destiné aux riverains ou associations à proximité de la centrale.
- Le financement en fonds propres a l’avantage de laisser la maîtrise du projet et la profitabilité de l’investissement au site d’installation. Il peut bénéficier de l’actif et en disposer comme il le souhaite. L’inconvénient, ce projet nécessite d’avoir du CAPEX de disponible pour investir et d’entretenir la centrale photovoltaïque (OPEX) tout au long de sa vie.
Les ombrières photovoltaïques offrent différentes options de financement. Que ce soit en utilisant des fonds propres, des fonds empruntés, des investissements tiers ou des financements participatifs, ces stratégies variées facilitent l’installation des ombrières de parking et des ombrières photovoltaïques. Chacune de ces méthodes implique des avantages et des compromis, offrant ainsi des opportunités diverses pour financer et entretenir ces structures.
Comment garantir la fiabilité des ombrières photovoltaïques avec l'expertise en maintenance d'Eneria ?
Une centrale, qu’elle soit en toiture, ombrières photovoltaiques ou au sol nécessite peu d’entretien.
Les éléments qui la composent (modules, câbles etc.) sont fabriqués pour durer plus de 30 ans.
Une exception concerne les onduleurs, leur durée de vie conventionnelle est proche de 10 ans. Il est souvent préconisé de budgéter le remplacement des onduleurs à ce terme. L’autre possibilité est d’obtenir une extension de garantie pour couvrir à 15 ou 20 ans d’éventuels dysfonctionnements.
Un sujet revient régulièrement dans les discussions, c’est le nettoyage périodique des modules :
En France, il n’est pas conseillé de nettoyer de manière systématique les surfaces d’ombrieres photovoltaïques.
La prestation est coûteuse et utilise beaucoup d’eau, les modules étant inclinés, ils se nettoient à chaque pluie.
Il se peut que dans des cas spécifiques comme dans les environnements extrêmes (proximité de carrière et en bord de mer), il soit nécessaire de nettoyer de façon ponctuelle.
D’une manière générale, il n’y a pas de « machine tournante » et donc les coûts de maintenance sont très faibles.
Les ombrières photovoltaïques et les ombrières de parking exigent peu d’entretien, avec des composants conçus pour durer plusieurs années. Seuls les onduleurs, avec une durée de vie d’environ 10 ans, nécessitent une attention particulière. Le nettoyage, rarement requis en France grâce à l’inclinaison des modules, reste limité et les coûts de maintenance demeurent très faibles, assurant ainsi une durabilité remarquable pour ces combrières de parking.
Connaissez-vous la loi relative à l’accélération de la production des énergies renouvelables du 10 mars 2023 ?
La loi sur l’accélération des énergies renouvelables, promulguée en mars 2023, se présente comme un pilier majeur de la transition énergétique en France. En 2020, la France était le seul pays à ne pas avoir atteint le chiffre fixé par l’Union européenne de 23% de part de renouvelables, cette législation agit sur quatre fronts essentiels. Elle simplifie les démarches administratives, planifie le déploiement des énergies vertes, mobilise le foncier déjà artificialisé pour déployer les énergies renouvelables et vise un partage de la valeur générée par ces énergies.
L’une de ses mesures phares révolutionne les parkings extérieurs, exigeant depuis juillet 2023 que la moitié des surfaces de plus de 1 500 m2 soit équipée d’ombrières photovoltaïques. Cette initiative inédite propulse Eneria en tant qu’acteur central, offrant une solution globale pour accompagner ce changement. De la conception à la maintenance, notre équipe dédiée au photovoltaïque propose une expertise complète pour faciliter l’installation et la gestion des ombrières solaires, marquant ainsi un pas significatif vers un avenir énergétique plus durable en France.
