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Installations raccordées au réseau électrique
La plupart des installations photovoltaïques injectent le courant produit dans le réseau public. On les appelle installations raccordées au réseau électrique. Le raccordement à un grand réseau interconnecté (par ex. au réseau électrique public) permet de garantir la disponibilité permanente d'un nombre suffisant de consommateurs qui utilisent l'énergie solaire immédiatement. Ce type d'exploitation n'exige aucun stockage intermédiaire. L'alimentation en énergie est assurée à tout moment et des appareils usuels à courant alternatif sont utilisables.
Il existe plusieurs types d'injection possibles :
Avec cette variante, l’électricité solaire produite est utilisée en premier lieu pour la consommation personnelle et seul l’excédent d’électricité est injecté dans le réseau.
Tous les producteurs d'électricité sont explicitement en droit de consommer simultanément une partie ou la totalité du courant généré par eux-mêmes à l'emplacement de la production (plus d'informations : OFEN).
Le surplus de courant produit qui n'est pas consommé alimente le réseau électrique. Il existe en principe trois possibilités de rétribution du courant excédentaire : vente au tarif du marché, vente à une bourse de courant écologique ou indemnisation par la rétribution à prix coûtant du courant injecté (RPC).
La part de consommation propre simultanée pour une maison individuelle disposant d'une installation de 20 m2 environ peut atteindre les 20 à 30% sans technologie de stockage. Obligés de consommer une grande majorité du courant produit durant la journée, ce sont surtout les bâtiments industriels qui présentent une part importante de consommation propre.
Consommation propre optimisée (gestion de la charge)
La gestion de la charge est un procédé permettant d'augmenter la consommation propre. Pour l'essentiel, il s'agit de consommer le courant durant les heures de production de l'installation photovoltaïque. Dans le domaine de l'habitat, la gestion de la charge permet de répartir le fonctionnement de pompes à chaleur (chauffage, climatisation), d'appareils ménagers (lave-linge, sèche-linge) ou de chargeurs pour véhicules électriques en tenant compte de l'offre de courant solaire. Les secteurs commercial et industriel nécessitent quant à eux une gestion de la charge spécifique à l'exploitation.
La gestion de la charge permet aussi de réduire la sollicitation du réseau. Ce point est particulièrement important dans les cas où les installations partageant un même emplacement d'injection sont nombreuses. La puissance maximale consommée diminue en parallèle.
Vente au prix du marché
Les gestionnaires de réseau sont obligés selon l’art. 2b de l’Ordonnance sur l’énergie de rétribuer le courant excédentaire en appliquant un tarif orienté sur le prix marché et donc similaire aux coûts qui auraient été nécessaires à l’achat de courant équivalent. Ces tarifs de rachat varient énormément, voir www.vese.ch/fr/pvtarif. Une décision de la Commission fédérale de l’électricité (Elcom) datant d’avril 2016 fixe la rétribution au prix que le gestionnaire de réseau aurait à payer s’il avait acheté de l'électricité grise à un tiers au même moment.
Empêcher des structures tarifaires discriminatoires
Le courant provenant d’une installation solaire individuelle peut aujourd’hui souvent être produit pour moins de 20 centimes le kilowattheure – ceci est inférieur au prix de l’électricité moyen pour les ménages. Malheureusement quelques gestionnaires de réseau ont introduit des modèles de tarifs séparés pour les exploitants d’installations solaires destinés à la consommation propre (« prosommateur »). Ceci est aujourd’hui permis d’un point de vue légal pour les installations à partir de 10 kW. Ce genre de modèles tarifaires se distinguent par de plus hauts coûts fixes (tarifs basés sur la puissance maximale soutirée) et de plus faibles tarifs de travail. Dans ce cas, l’économie provenant du courant non-soutiré du réseau est moins attractive. Ce genre de modèles tarifaires n’encourage pas non plus l’utilisation rationnelle de l’électricité. Swissolar proteste contre cette discrimination injustifiée de la consommation propre et demande l’utilisation de tarifs dépendant exclusivement des kilowattheures consommés pour tous les ménages.
L'électricité pour chauffer
La pompe à chaleur est un consommateur de courant qui se prête bien à une commande ciblée. La combinaison du photovoltaïque avec une pompe à chaleur est très aisée d'un point de vue technique et généralement réalisable sans effort supplémentaire. Le raccordement électrique s'effectue par le biais du réseau domestique à courant alternatif. Le raccordement thermique dépend des conditions présentes du chauffage et de la préparation d'eau chaude sanitaire.
En règle générale, il est plus simple de s'alimenter en chaleur par une installation PV en présence d'une pompe à chaleur déjà installée pour le chauffage et l'eau sanitaire que de poser une installation solaire thermique à cet effet. En revanche, il est préférable de combiner un chauffage à mazout, au gaz ou au bois avec une installation solaire thermique.
Par injection intégrale, on entend la transmission de l'intégralité du courant produit par une installation photovoltaïque à un distributeur d'électricité local. Dans ce cas, il n'y a pas de consommation propre de l'électricité générée (ni même partiellement). L'électricité domestique provient elle aussi du réseau local.
Installations en îlot
Les objets éloignés du réseau, par ex. des gîtes de montagne, résidences de vacances, bornes d'urgence et horodateurs, s'approvisionnent en courant moyennant des systèmes PV autonomes dotés de dispositifs de stockage (batteries). Il s'agit de l'exploitation en îlot.
Une installation en îlot possède les caractéristiques suivantes :
- Alternative peu onéreuse permettant à des consommateurs isolés d'être approvisionnés en électricité.
- Le fonctionnement est généralement basé sur le courant continu d'une tension de 12 ou 24 volts.
- Très souvent, les dispositifs ou éclairages doivent être des modèles spéciaux, notamment en l'absence d'un onduleur.
- Une telle installation se compose essentiellement de trois éléments : un générateur solaire, des régulateurs de charge et des batteries.