Pourquoi autoconsommer l’énergie des panneaux solaires avec ses bornes de recharge ?

Lorsqu’un propriétaire de panneaux photovoltaïques s’apprête à installer des bornes de recharge à son domicile, il réfléchit forcément à optimiser la rentabilité des installations. Pour y arriver, il pourra faire consommer à ses véhicules électriques ou hybrides rechargeables l’énergie produite par son installation photovoltaïque.

D’un point de vue écologique, l’autoconsommation énergétique est très bénéfique puisqu’elle permet de s’émanciper des pertes liées au transport de l’électricité, tant au niveau local qu’au niveau international.

D’un point de vue financier, l’autoconsommation électrique permet de réaliser des économies : une baisse de la facture EDF, voir même une un bénéfice tiré de la revente d’énergie verte produite par le propriétaire des panneaux.

Étant donné la forte consommation des bornes de recharge pour véhicules hybrides rechargeables ou électriques, faire peser cette consommation sur de l’énergie autoproduite, presque gratuite, est à la fois écologique et économique.

 

Quel sont les prérequis pour coupler une borne de recharge à ses panneaux solaires ?

Du moment que le circuit reliant les cellules photovoltaïques au TBGT est sécurisé, l’installation doit fonctionner.

Le principe est simple :

  • S’il y a production d’énergie, elle sera consommée en priorité.
  • Si cette production ne suffit pas, l’énergie manquante sera consommé sur le réseau.
  • Si production > consommation, le surplus sera revendu automatiquement à EDF.

 

La liaison entre les panneaux solaires et les borne de recharge est délicate. Le courant produit par les bornes est du courant continu, et les véhicules électriques ou hybrides rechargeables stockent l’énergie en courant continu également. Malgré cela, le courant doit connaître deux conversions.

Pour des raisons de sécurité lors de la manipulation du courant électrique, le courant ne doit être manipulé et déplacé qu’en courant alternatif. Dès lors, l’énergie produite par les cellules photovoltaïque est directement passée en courant continu : c’est un impératif de sécurité. C’est ensuite au convertisseur du véhicule de reconvertir l’électricité en courant alternatif pour la stocker.

 

Quelle est la surface de panneaux photovoltaïque nécessaire ?

La recharge d’une voiture électrique ou hybride rechargeable sur une borne de recharge 7,4kW nécessite 38m2 de surface de toiture couverte. Ce calcul est basé sur des panneaux performants qui produisent chacun 325kW sur 1,7m2 de surface de toit couverte.

 

Un panneau photovoltaïque ne se suffit pas lui-même pour recharger une batterie de véhicule électrique. Il faut choisir les panneaux photovoltaïques les plus efficaces du marché, puis en démultiplier le nombre. Cela permet d’élargir la surface dédiée à la production d’électricité solaire et par conséquent de démultiplier le nombre de cellules photovoltaïques utilisées pour produire l’énergie nécessaire à la recharge.

Chacun des panneaux photovoltaïques de l’ombrière à une capacité de production de 325Wc (Watt crète). Cela représente un potentiel de production d’énergie électrique de 325Wh par heure en plein ensoleillement.

Les panneaux photovoltaïques 325Wc que nous utilisons sont au format 1m de largeur X 1,7m de longueur, soit 1,7m2 de surface recouverte par les cellules photovoltaïques.

Avec des panneaux photovoltaïques de 325Wc, on peut permettre la recharge 100% autoconsommée à 7,4kW de puissance dès 23 panneaux solaires en pleine exposition.

 

L’idée est de permettre la recharge d’une voiture depuis une borne électrique de 7,4kW. Cette borne puise sur l’énergie 100% autoproduite depuis les panneaux de l’ombrière.
Afin de délivrer une puissance de 7,4kW en plein ensoleillement, l’installation doit atteindre une capacité de production de 7,4kWc, soit 7400Wc. Cela représente la pleine puissance de production de 22 à 23 panneaux photovoltaïques d’1,7m2.

Les 7,4Wc de production solaire nécessitent 38m2 de surface pour être disposés. À l’échelle d’une ombrière, cette production est permise par une ombrière 4 places. Une ombrière 2 places, dont la surface de toit est trop faible, pourra aider à moins consommer lors de la recharge sans pour autant la prendre en charge à 100%.

L’ombrière 2 places dispose de 18 panneaux, la 4 places de 36 panneaux, et la 8 places de 72. 

La recharge 100% autoconsommée en direct 7,4kWh nécessite la production de la surface de 2,6 places couvertes. 

 

L’installation en industrie

Selon l’installation réalisée au préalable sur les toits de l’entreprise, on peut coupler les panneaux solaires déjà en place hors ombrière pour envoyer le courant directement dans la borne, installée ou à installer.

Les panneaux solaires disposés en industrie, généralement sur de grandes surfaces de toiture bien orientée permettent d’assurer une production d’énergie importante à l’échelle d’une flotte de véhicules.

Il est possible de lier de nouvelles bornes de recharge à des panneaux existants, et de lier des bornes à une nouvelle installation photovoltaïque. Pour y parvenir on fera transiter l’énergie photovoltaïque par le TGBT.
Lorsque les bornes sont en fonctionnement, elles récupéreront directement l’énergie sans passer par le réseau.
Lorsque les bornes seront à l’arrêt, si l’industrie l’est aussi, l’électricité repartira sur le réseau grâce à la Loi d’Obligation Achat (OA). L’OA consiste en une obligation d’EDF à vous racheter votre électricité à un prix défini par l’état si vous ne la consommez pas et la stockez pas.

 

L’installation en entreprise :

Les entreprises qui ont des panneaux photovoltaïques et qui comptent de nombreux salariés ont tout intérêt à coupler leurs panneaux solaires avec leurs bornes de recharge. Pour celles qui ne sont pas encore équipées de bornes ou de panneaux, elles le devront. La loi LOM (Loi d’Orientation des Mobilités) indique que d’ici 2025 les parkings d’entreprise de plus de 20 places devront disposer d’au moins 20% de places équipées de bornes de recharge.

D’un point de vue du coût de mise en place de ce dispositif de station de charge les entreprises seront gagnantes. Elles peuvent bénéficier de nombreuses aides à l’installation grâce au programme ADVENIR, entre autres.

Si les entreprises qui installent ces bornes prévoient également de faire payer les recharges aux usagers, elles peuvent prévoir un retour sur investissement sous 2 à 3 ans en moyenne. Cette rentabilité peut être boostée si le coût original de l’énergie est réduit, notamment dans le cadre de la revente d’énergie autoproduite par une installation photovoltaïque !

La RSE : Responsabilité Sociétale des Entreprises les incitera également à opter d’elles-mêmes pour ces changements.

 

Les batteries de stockage d’énergie : une solution viable ?

Afin de ne pas solliciter le réseau lors de la recharge de vos véhicules électriques, vous pouvez également stocker l’électricité sur batterie. Ainsi si vous avez une production instantanée de 6kW et une borne qui en demande 7,4kW, alors les 1,3kW restants pourront être puisés sur batterie.

Les batteries de stockage d’énergie sont bien connues des globe-trotteurs : eux qui ne dépendent souvent que de quelques panneaux sur le toit de leur abri mobile, les batteries leurs sont nécessaires.

Ces batteries lithium-ion seront utiles essentiellement si vous êtes dans une approche survivaliste de l’électricité. D’un point de vue purement économique et dans un monde sans crise, il est plus intéressant d’acheter l’électricité directement sur le réseau pour éviter d’user une batterie au prix élevé.

 

Raccorder des bornes auto consommatrices à des panneaux solaires existants

Pour coupler et de nouvelles bornes de recharge à des panneaux solaires déjà en place, il suffit de les brancher sur le même TGBT. Le TGBT agira comme le cerveau de l’installation par essence. Par défaut, sans besoin de configuration spécifique, il prendra en charge le traitement des données de votre installation.

Ce traitement de données permettra d’arbitrer le ratio d’électricité achetable ou revendable à l’instant T. La recharge pilotée permet de pousser cet arbitrage plus loin. Une borne de recharge équipée d’un logiciel de recharge pilotée pourra adapter d’elle même la puissance disponible pour la borne, en prenant en compte la puissance disponible au compteur, la puissance déjà consommée par le foyer, et l’électricité produite.

 

L’ombrière avec bornes intégrées

Présentation de l’ombrière photovoltaïque fabriquée en France, à Villeneuve d’Ascq. Elle est conçue essentiellement à partir de matériaux éco-conçus, renouvelables, fabriqués eux-mêmes en France ou en Europe.

L’ombrière Rossini

L’ombrière Rossini bénéficie d’une toiture photovoltaïque et intègre des bornes dans sa charpente. Il s’agit de l’abri le plus éco-responsable à notre sens.

TOSSO carport solaire

TOSSO carport solaire

À quoi sert l’ombrière photovoltaïque ?

Cette ombrière, semblable à un préau, permet de garer son véhicule à l’abri des intempéries. Mais ça n’est pas là sa réelle plus-value : L’ombrière photovoltaïque a un toit recouvert de panneaux solaires, ce qui permet également de produire de l’électricité photovoltaïque, laquelle sera revendue à EDF et autoconsommée par les bornes intégrées.

Pour coupler une installation photovoltaïque à des bornes de recharge, en n’ayant encore ni l’un ni l’autre, le carport solaire sera la solution la plus harmonieuse et la plus durable.

L’ombrière permet de centraliser hors du logement les questions relatives à l’électromobilité. Les bornes et leur production énergétique seront rassemblées hors du logement, au plus près des véhicules qui en ont besoin.

 

La rentabilité des ombrières :

Les ombrières photovoltaïques s’autofinancent généralement en une dizaine d’années. Elles s’autofinancent parfois jusqu’à 4 fois sans entretien majeur : sans dégradation, leurs panneaux peuvent atteindre les 40 années de durée de vie avant d’être recyclés.

Le retour sur investissement perçu en 10 ans en moyenne varie assez peu d’une région à l’autre. Dans les régions où le soleil envoie moins de rayons sur les panneaux, les panneaux bénéficient plus souvent de la pluie. C’est ainsi que les ombrière photovoltaïques lilloises et les ombrières photovoltaïques marseillaises ont une rentabilité similaire.

L’installation 2 en 1 de ce type de station de recharge permet de débloquer à la fois des aides pour les panneaux solaires, mais aussi pour les bornes de recharge. Vous pourrez également recharger votre flotte de véhicule électriques gratuitement, par l’action du soleil. Les économies de l’électrique, dopées !

Une prime à l’auto consommation d’une valeur de 1680€ est disponible si votre ombrière de 2 places ou plus est réalisée par des techniciens certifiés RGE ( Reconnus Garants de l’Environnement). Le taux de TVA de l’installation peut également être abaissé à 10% grâce aux techniciens Reconnus Garants de l’Environnement.

 

Un gain financier sur 3 leviers :

  • Des aides et subventions à l’achat
  • Une réduction de la facture
  • La vente de services de recharge

Les installations photovoltaïque sont très rentable et les bornes de recharge également. En couplant ces installations, on peut démultiplier la rentabilité de chacune.

Votre consommation d’énergie ne dépendra plus des tiers

Le graal du circuit court : vous pouvez rouler grâce à l’énergie que vous avez-vous-même produit. Vous allez cumuler les gains :

  • De l’OA (Obligation de rAchat par EDF) d’une production verte et écologique d’énergie.
  • De la prime à l’autoconsommation, des subventions à l’installation de points de charge, d’autres aides.
  • D’une partielle indépendance face au réseau énergétique : votre mobilité ne sera plus limité à son coût ou à ses capacités d’approvisionnement.

 

Des aides et des subventions à l’achat

Les installations photovoltaïques proposent des rentabilités très élevés dans le monde de l’investissement. En y ajoutant quelques subventions, le retour sur investissement est généralement perçu en moins de 10 ans.

Les subventions sont débloquables indépendamment de la surface d’installation : carport, toiture de bâtiment, etc. S’ils sont posés au sol comme dans une ferme solaire, il faudra avoir l’accord de l’urbanisme.

En faisant réaliser l’installation par un professionnel certifié RGE (reconnu garant de l’environnement) et titulaire de la mention QualiPV de Qualit’EnR, vous pourrez cumuler les aides à l’installation de bornes de rechrage avec celles à l’installation de panneaux photovoltaïques. De quoi co-financer l’ombrière, et obtenir un retour sur investissement en moins de 10 ans.

 

Un boost : la vente des services de recharge

L’énergie que produirez, obtenue donc pratiquement à titre gratuit, est revendable.

Dans le cadre d’une flotte de véhicules électriques d’entreprise, vous n’allez pas vous auto-facturer l’énergie consommée. Lorsque les bornes sont à disposition d’autres véhicules que de ceux de l’entreprise, il est cohérent de facturer le service de recharge.

La plupart des bornes publiques proposent le kWh entre 30 et 40 centimes, ce qui équivaut à une recharge complète aux alentours de 20 à 30€.