Le Soleil, Moteur De Lhumanité

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Le Soleil, Moteur De Lhumanité

  1. 1. Les panneaux solaires thermiques et photovoltaïques. Jean-François MAISSIN Attaché spécifique 063 / 608 433 [email_address] Le Soleil, moteur de l’Humanité. Hobscheid, le 19 février 2009
  2. 2. Introduction <ul><li>Objectifs </li></ul><ul><ul><li>Acquérir des notions fondamentales sur les technologies </li></ul></ul><ul><ul><li>Encourager au développement des énergies renouvelables </li></ul></ul><ul><ul><li>Répondre à vos questions </li></ul></ul><ul><li>Thèmes </li></ul><ul><ul><li>Préambule </li></ul></ul><ul><ul><li>Les capteurs solaires thermiques </li></ul></ul><ul><ul><li>Les panneaux solaires photovoltaïques </li></ul></ul>
  3. 3. Notion fondamentale ! Quelle est l’unité de base énergétique ? Le kilowattheure (kWh) 1 kWh, c’est… • l’énergie dépensée chaque jour par un être humain. • la consommation d’une ampoule de 50 W pendant 20 heures. • la consommation d’un fer à repasser pendant 1/2 heure. • l’énergie nécessaire pour chauffer 20 l d’eau de 10 à 53°C. • en moyenne 300 g de CO 2 rejetés dans l’atmosphère. • parcourir 2 km en voiture (150 g/km). • brûler 0,1 l de mazout ou 0,1 m³ de gaz
  4. 4. Les consommations dans le logement Source : Atlas énergétique de la Région Wallonne  NON au renouvelable – OUI à l’URE !
  5. 5. LES CAPTEURS SOLAIRES THERMIQUES
  6. 6. <ul><li>Il existe deux types de capteurs dans le commerce. </li></ul>Technique Capteurs plans Capteurs à tubes sous vide
  7. 7. Technique <ul><li>Les capteurs plans </li></ul><ul><li>Les capteurs à tubes sous vide </li></ul>Cadre : boîtier isolation Couverture en verre solaire Absorbeur en cuivre (serpentin) Surface absorbante
  8. 8. Technique <ul><li>Schéma d’installation </li></ul>Groupe de transfert (circulateur + régulation) Capteurs solaires Ballon de stockage Utilisation d’ECS Appoint chaudière
  9. 9. Technique <ul><li>Conditions de bonne utilisation : orientation et inclinaison </li></ul> Idéal : orientation plein sud avec une inclinaison de 35°
  10. 10. Technique <ul><li>Influence du type de capteur </li></ul>Les capteurs à tubes sous vide ont un meilleur rendement (+20%) mais sont plus fragiles et plus coûteux (+25-30%). Capteur plan Capteur à tubes sous vide
  11. 11. Technique <ul><li>Influence de différents paramètres sur le taux de couverture solaire </li></ul>
  12. 12. Technique <ul><li>En résumé, à quoi faut-il être attentif afin d’obtenir les meilleurs </li></ul><ul><li>résultats avec un système solaire ? </li></ul><ul><li>Les panneaux à tubes sous vide sont plus performants (+20%) mais coûtent plus cher (+20-25%) et ont en général une durée de vie plus courte (15-20 ans). </li></ul><ul><li>Il faut, autant que possible, orienter ses panneaux vers le sud et les incliner sous un angle proche de 35° par rapport à l’horizontale. </li></ul><ul><li>La production d’ ECS solaire demande à être vigilant quant à sa consommation si on veut assurer une couverture maximale grâce à ce dispositif. </li></ul><ul><li>En règle générale, un dimensionnement optimal de l’installation doit permettre de couvrir entre 50 et 60% de notre consommation en ECS. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>la circulation du fluide caloporteur entre les capteurs et le ballon ; </li></ul><ul><li>la température dans ce dernier ; </li></ul><ul><li>des fonctions d’optimalisation du système (dégivrage par exemple) ; </li></ul><ul><li>des fonctions de sécurité (limitation / arrêt en cas de surchauffe) ; </li></ul><ul><li>l’intégration des divers appareils producteur s e t utilisateurs de chaleur </li></ul><ul><li>(capteurs, chaudière, ballon, échangeurs, circuit(s) d e chauffage) </li></ul><ul><li>connectés sur le système. </li></ul><ul><li>La régulation </li></ul><ul><li>La régulation est un élément « discret » de l’installation qui en constitue vraiment le cœur et le cerveau ! </li></ul><ul><li>C’est un dispositif électronique regroupé avec le circulateur dans un même boîtier. Des sondes placées dans l’installation, le circuit caloporteur, à différents emplacements permettront de gérer : </li></ul>Technique
  14. 14. Aides et primes à l’investissement L’ Etat fédéra l, la Région Wallonne, la Province de Luxembourg et certaines communes octroient des réductions d’impôts ou primes à l’installation de capteurs solaires thermiques . L’installation doit être réalisée par un installateur enregistré et agréé SOLTHERM     Commune de………….. 400€ (minimum 2m²)   1500€ (de 2 à 4 m²) + 100€ par m² supplémentaire avec un maximum de 6000€   Réduction d'impôts s'élevant à 40% du montant de l'investissement (TVAC) plafonnée à 3440€ pour les dépenses 2008 (exercice 2009)  
  15. 15. Exemple concret <ul><li>Coût d’une installation « standard » pour une famille de 4 personnes </li></ul><ul><li>Matériel et installation </li></ul><ul><li>Entretien </li></ul><ul><li>L’entretien se résume à peu de choses : nettoyage des capteurs et vérifications de routine (niveau du fluide caloporteur p. ex.). Le propriétaire peut se charger lui-même de ces tâches. Une bonne installation est conçue pour fonctionner sans intervention technique sauf accident ou incident. </li></ul><ul><li>Consommation électrique </li></ul><ul><li>Le système de régulation et le circulateur consomment environ 50 kWh par an. </li></ul>6.300 € Total 200 € Connexion à la chaudière ou résistance + anode 1.600 € Main d'œuvre 270 € Tuyauterie et isolant 980 € Régulation 1.480 € Ballon de stockage 300l 1.770 € Capteurs solaires (5m²)
  16. 16. Coût de l’installation après la réduction d’impôts et la déduction des primes : Rentabilité et CO 2 évité ? ( * ) Exemple concret <ul><li>Chauffage ECS au fuel : </li></ul><ul><li>Economie annuelle : 180€ (220l) </li></ul><ul><li>Temps de retour simple : ± 10 ans </li></ul><ul><li>CO 2 évité par an : 600 kg </li></ul><ul><li>Chauffage ECS à l’électricité : </li></ul><ul><li>Economie annuelle : 300€ (1700kWh) </li></ul><ul><li>Temps de retour simple : ± 6 ans </li></ul><ul><li>CO 2 évité par an : 800 kg </li></ul>( * ) : Calcul basé sur une consommation journalière en ECS de 150l avec un taux de couverture solaire de 55% Pour chauffer 100 litres d’eau à 60°C, il faut environ 0,65 litre de fuel ou m³ de gaz… Calculé à 0,8€ le litre de mazout / 0,18€ le prix moyen du kWh électrique 1.780 € Coût réel de l'installation 0 € Prime communale 400 € Prime de la province de Luxembourg 1.600 € Prime de la Région Wallonne 2.520 € Réduction d'impôts 6.300 € Coût total de l'installation (TVAC)
  17. 17. LES PANNEAUX SOLAIRES PHOTOVOLTAIQUES
  18. 18. Technique Les panneaux solaires photovoltaïques transforment directement la lumière en électricité. Les cellules photovoltaïques (unité de base) produisent du courant continu à partir du rayonnement solaire. Les cellules sont assemblées en modules photovoltaïques constituant les panneaux proprement dits.
  19. 19. Technique <ul><li>Il existe deux types de panneaux dans le commerce. </li></ul><ul><li>Les cellules à structure cristalline </li></ul><ul><ul><li>Silicium polycristallin (les plus courants) </li></ul></ul><ul><ul><li>Silicium monocristallin </li></ul></ul><ul><li>Les couches minces </li></ul><ul><ul><li>Couche de semi-conducteur posé sur un substrat (CdTe, CIS,...) </li></ul></ul>
  20. 20. <ul><li>La puissance crête est la puissance délivrée par un module solaire dans des conditions de référence : </li></ul><ul><ul><li>Irradiation solaire de 1000 W/m² </li></ul></ul><ul><ul><li>Température de 25°C </li></ul></ul><ul><li>En d’autres termes, un module de 200 W c développera une puissance électrique de 200 W sous un ensoleillement de 1000 W/m², c-à-d dans notre région, sous un soleil perpendiculaire par ciel serein. </li></ul><ul><li>Le rendement </li></ul><ul><li>Exemple: un panneau de 200 W c a une superficie de 1,6 m² </li></ul><ul><ul><li>Sa puissance crête par m² est de 200 / 1,6 soit 125 W c /m² </li></ul></ul><ul><ul><li>Le rendement de ce panneau est donc de : 125 / 1000 = 12,5 % </li></ul></ul>Ce paramètre est particulièrement utile pour juger de la qualité d’un module! Notions utiles : puissance crête et rendement Technique
  21. 21. Technique <ul><li>Autonome </li></ul><ul><ul><li>Pour les sites isolés </li></ul></ul><ul><ul><li>Nécessité de stockage de l’énergie (batteries) </li></ul></ul><ul><li>Raccordée au réseau </li></ul><ul><ul><li>Nécessité d’un onduleur pour transformer le courant continu en courant alternatif </li></ul></ul><ul><ul><li>Le réseau utilise le courant excédentaire en cas de surproduction par rapport aux besoins </li></ul></ul>Type d’installation
  22. 22. Schéma d’une installation raccordée au réseau Technique
  23. 23. Technique <ul><li>Compteur d’électricité verte </li></ul><ul><ul><li>Il comptabilise les kWh produits par l’installation </li></ul></ul><ul><ul><li>Il permet de calculer le nombre de certificats verts (CV) </li></ul></ul><ul><li>Ces données sont essentiel le s afin de calculer la rentabilité de l’installation et de gérer efficacement ses consommations ! </li></ul><ul><li>Compteur classique </li></ul><ul><ul><li>Il tourne à l’envers au cas où la production est supérieure à la consommation (compteur sans cliquet) </li></ul></ul><ul><ul><li>Si c’est un compteur bi-horaire, l e mécanisme de compensation fonctionne par plage horaire </li></ul></ul>Le compteur, élément essentiel de l’installation
  24. 24. Technique <ul><li>Conditions d’une bonne utilisation </li></ul><ul><li>Orientation et inclinaison </li></ul><ul><li>Les panneaux solaires offrent le meilleur rendement lorsqu’ils sont orientés plein sud avec une inclinaison de 35° par rapport à l’horizontale. </li></ul><ul><li>Cependant, on peut conseiller : </li></ul><ul><ul><li>Orientation : SO  SE </li></ul></ul><ul><ul><li>Inclinaison : 15 à 50° par rapport à l’horizontale </li></ul></ul>Une surface perpendiculaire au flux lumineux capte davantage de rayons lumineux que la même surface disposée avec un angle différent.
  25. 25. Technique <ul><li>Conditions d’une bonne utilisation </li></ul><ul><li>Ombrage : à éviter à tout prix ! </li></ul><ul><li>Température </li></ul><ul><li>Une augmentation de la température des cellules provoque une diminution de leur rendement. </li></ul><ul><li> Importance de la ventilation des panneaux par l’arrière </li></ul><ul><li>Propreté </li></ul><ul><ul><li>Eviter les endroits poussiéreux </li></ul></ul><ul><ul><li>Nettoyage avec la pluie mais vérification annuelle nécessaire </li></ul></ul>Exemples d’ombrage pouvant réduire de 50% la puissance d’un module Exemple d’ombrage pouvant réduire la puissance d’un module à 0 !!
  26. 26. Technique <ul><li>Type de structure </li></ul>+ 20 à 30% de rendement par rapport à un type fixe Fixe Mobile (suiveur) Orientable Surimposition <ul><li>Facilité de pose </li></ul><ul><li>Ventilation des modules </li></ul>Intégration <ul><li>Intégration architecturale </li></ul><ul><li>Economie de matériaux </li></ul><ul><li>Problème de ventilation </li></ul>
  27. 27. Quelques chiffres <ul><li>Une surface de 8 m² de panneaux photovoltaïques correspond généralement à une puissance crête de 1 kW et produit environ 850 kWh en Belgique dans de bonnes conditions. </li></ul><ul><li>Au niveau du coût, il faut compter environ (HTVA) : </li></ul><ul><ul><li>8.000 € pour l’exemple précédent (8 € /W c ) </li></ul></ul><ul><ul><li>30.000 € pour 5kW c (6 € /W c ) </li></ul></ul><ul><ul><li>50.000 € pour 10kW c (5 € /W c ) </li></ul></ul><ul><li>La TVA est de 21% pour les habitations de moins de 5 ans et de 6% pour les habitations de plus de 5 ans. </li></ul>Pour couvrir l’entièreté des besoins en électricité d’un ménage moyen en Région Wallonne, il faudrait installer une surface de 32 m² ( 4 kW c ) qui produirait annuellement 3400 kWh .
  28. 28. Aides et primes à l’investissement Afin de promouvoir la filière photovoltaïque, la Région Wallonne a mis sur pied le plan SOLWATT. Il est composé d’une série de mesures destinées à rentabiliser son installation photovoltaïque assez rapidement. Détails relatifs à l’octroi de la prime de la Région Wallonne : Commune de……………   Prime s’élevant à 20% du montant de l’investissement (TVAC) plafonnée à 3500€ par demandeur (détails tableau ci-dessous)   Réduction d'impôts s'élevant à 40% du montant de l'investissement (TVAC) plafonnée à 3440€ pour les dépenses 2008 (exercice 2009)  
  29. 29. Le mécanisme des CV <ul><li>Mécanisme mis en place par les pouvoirs publics afin de favoriser la production d’électricité « verte » ainsi que sa rentabilité. </li></ul><ul><li>Principe général : </li></ul><ul><li>La production « verte » de 1000 kWh électriques (=1MWh) permet d’éviter l’émission de 456 kgCO 2 et donne droit à 1 CV. </li></ul><ul><li>Prix minimum garanti : 65€ - Prix du marché actuel : 90€ </li></ul><ul><li>Plan SOLWATT : </li></ul><ul><ul><li>Jusque 5kW c : 7 CV / MWh </li></ul></ul><ul><ul><li>De 5 à 10 kW c : 5 CV / MWh </li></ul></ul><ul><ul><li>De 10 à 250 kW c : 4 CV / MWh (selon certaines conditions) </li></ul></ul><ul><li>Et cela garanti pour une période de 15 ans ! </li></ul>
  30. 30. Exemple concret Installation en surimposition d’une surface de 16m² de panneaux photovoltaïques au silicium polycristallin capable de développer une puissance crête de 2kW et dont la production annuelle s’élève à 1700 kWh. Rentabilité et CO 2 évité ? <ul><li>CV au prix minimum garanti (65€): </li></ul><ul><li>Economie électricité : 340€ </li></ul><ul><li>Gain CV : 770€ </li></ul><ul><li>Temps de retour simple : ± 7 ans </li></ul><ul><li>CO 2 évité par an : + de 750 kg </li></ul><ul><li>CV au prix du marché actuel (90€) : </li></ul><ul><li>Economie électricité : 340€ </li></ul><ul><li>Gain CV : 1070€ </li></ul><ul><li>Temps de retour simple : 5,5 ans </li></ul><ul><li>CO 2 évité par an : + de 750 kg </li></ul>Calcul basé sur un prix du kWh non consommé moyen de 0,2€ 7.760 € Coût réel de l'installation 0 € Prime communale 2.800 € Prime de la Région Wallonne 3.440 € Réduction d'impôts 14.000 € Coût total de l'installation (TVAC 6%)
  31. 31. Etapes d’un projet <ul><li>Estimez la surface de panneaux nécessaire sur base de votre consommation </li></ul><ul><li>Vérifiez si l’habitation se trouve dans une zone dispensée de permis d’urbanisme (Commune) </li></ul><ul><li>Demandez et comparez des devis </li></ul><ul><li>Informez Interlux de votre intention d’installer des panneaux photovoltaïques </li></ul><ul><li>Commandez votre installation </li></ul><ul><li>Demandez la réception de l’installation par un organisme agréé </li></ul><ul><li>Remplissez le formulaire de demande d’autorisation de mise en service (Interlux) </li></ul><ul><li>Remplissez le formulaire de demande de certificats de garantie d’origine (CGO) et d’obtention des certificats verts (CWaPE) </li></ul><ul><li>Mettez votre installation en service après réception de l’autorisation par Interlux </li></ul><ul><li>Remplissez le formulaire de demande de prime en l’adressant à Interlux (4 mois) </li></ul><ul><li>Gardez vos factures pour attester de votre investissement pour bénéficier de la réduction d’impôts </li></ul><ul><li>Négociez vos certificats verts et labels de garantie d’origine avec « Les Compagnons d’Eole » </li></ul>
  32. 32. Merci de votre attention
  33. 33. Plus de renseignements ? Jean-François MAISSIN Attaché spécifique Rue Chantraine, 2 – 6720 HABAY Tél : 063 / 608 433 Fax : 063 / 608 434 jf.maissin@province.luxembourg.be Jean-Luc DELOGNE Eco-conseiller – Responsable énergie Square Albert Ier, 1 – 6700 ARLON Tél : 063 / 212 618 GSM : 0496 / 573 281 j.delogne@province.luxembourg.be MARCHE-EN-FAMENNE Rue des Tanneurs, 11 6900 MARCHE Tél : 084 / 314 348 Fax : 084 / 314 348 [email_address] ARLON Rue de la Porte Neuve, 19 6700 ARLON Tél : 063 / 245 100 Fax : 063 / 245 109 [email_address] Guichets wallons de l’énergie

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