Solaire photovoltaïque

Principe

L’installation de panneaux photovoltaïques ou d’éoliennes si les conditions de vent s’y prêtent, sur le toit d’un hôtel permet une production d’électricité, certes intermittente, mais renouvelable et très faiblement émettrice de gaz à effet de serre. A court terme, la revente de cette production au réseau national permet de bénéficier du tarif de rachat en vigueur et d’éviter la gestion de l’intermittence. Le sud de la France et de l'Europe est la région la plus propice au développement du solaire photovoltaïque avec un ensoleillement moyen constaté sur l'ensemble du territoire s'établissant entre 2 290 et 3 390 heures potentielles de production (Source : Meteo France / Meteo Monde).
Des modules photovoltaïques (PV) peuvent être intégrés au bâtiment sur des parties bien exposées au soleil. Raccordés entre eux, ils produisent un courant électrique continu, de tension et d’intensité variables.
Un onduleur est chargé de transformer, avec le meilleur rendement possible (généralement de l’ordre de 90 %), ce courant continu en courant alternatif identique à celui du réseau électrique.
Il suffit alors de raccorder la sortie de cet onduleur au réseau, en passant par un compteur chargé de totaliser la production du système. Chaque kWh produit est injecté sur la ligne du bâtiment et sera soit consommé sur place si le besoin existe, soit vendu au distributeur ou exploitant qui l’achemine vers le client le plus proche. La totalité de la production peut être aussi vendue à EDF ou à un de ses concurrents seulement si ce dernier respecte certaine conditions (voir article 23 de la loi n°46-628 du 8 avril1946).

Explications

 Différentes possibilités d’intégration au bâtiment

Comme cela a été explicité et expérimenté dans le cadre du projet européen HIP HIP, on peut distinguer deux grandes familles d’implantation des générateurs photovoltaïques :

• Les réalisations en surimposition sur des ouvrages existants, ne réalisant pas de fonction de clos ni de couvert :
  • sur toiture inclinée couverte en éléments discontinus : les modules photovoltaïques sont placés au-dessus de la couverture, assemblés sur des rails en aluminium, eux-mêmes fixés à la charpente ;
  • sur toiture-terrasse ou toiture revêtue d’une étanchéité : les modules sont placés au-dessus de la couverture, assemblés sur une structure permettant de donner aux capteurs une inclinaison optimale ;
  • fixation sur un mur : les modules photovoltaïques sont fixés sur un mur sans bardage, exploitant ainsi la surface de la paroi pour produire de l'électricité ;
  • visière de balcon ou brise-soleil : les modules permettent de réduire le rayonnement solaire direct dans les locaux tout en produisant de l'électricité ;
  • garde-corps de balcon ou de toiture terrasse.
• Les réalisations intégrées prenant part aux fonctions de clos et de couvert :
  • intégration à une toiture : des capteurs de petite taille peuvent être placés comme des éléments de couverture (tuiles photovoltaïques, aucun travail d'étanchéité n'est nécessaire) ou des capteurs de plus grande taille peuvent être fixés directement sur la charpente (des raccords spécifiques d'étanchéité sont nécessaires entre les capteurs et avec la couverture adjacente) ;
  • élément de bardage devant un mur en béton : l'installation de modules photovoltaïques peut permettre de valoriser énergiquement le bardage d'une façade ;
  • élément verrier ou élément de paroi : des modules photovoltaïques translucides constitués de cellules photovoltaïques, plus ou moins espacées, insérées entre deux feuilles de verre peuvent se substituer à un élément de paroi et permettent de tamiser la lumière tout en produisant de l’électricité.

Recommandations: Actions de MDE (Maîtrise de la Demande d’Electricité) à mener en parallèle

Avec la mise en place de solutions de photovoltaïque intégré et raccordé au réseau, il est impératif de mener des actions de MDE dans les bâtiments concernés. S’agissant du secteur tertiaire, ces actions concerneront principalement :

• réduction des consommations d’éclairage ;
• optimisation du patrimoine bureautique

Coûts

Pour estimer la production attendue, on peut donner les repères suivants :

• 10 m2 de modules PV sont équivalents à une puissance de 1 kWc (kW crête).
• Dans le sud de la France, la production d’électricité d'un m2 de capteurs sera de l’ordre de 1825 kWh/an. Elle n'est que de l’ordre de 1095 kWh/an dans le Nord de la France.
• Le coût approximatif d’un tel système (prix matériel et pose) varie de 2,2 à 3,8 € HT/WC en fonction de la puissance installée et de son mode d'intégration au bâti.
• Le temps de retour sur investissement d'une installation est de l'ordre de 7 à 12 ans, la vente de l'électricité produite constituant un gain net pour l'exploitant au-delà de cette limite.

(Source : ADEME / Photovoltaïque.info)

Exemples

• L'hôtel Ibis Porte de Clichy, à Paris, est équipé depuis son ouverture en 2004 de 75 m² de panneaux photovoltaïques intégrés en façade en tant que pare-soleil, permettant de limiter les apports solaires en été. La production de l'installation de 7,9 kWC, estimée à 4 600 kWh/, correspond à 5 % de la consommation prévisionnelle d'électricité pour l'éclairage de l'établissement de 124 chambres. Le système est raccordé au réseau, avec vente de la totalité du courant produit. Du point de vue financier, l'installation a coûté 70 000 € HT et l'ingénierie 26 000 € HT, financée en partie par l'ADEME Île-de-France et EDF.
• A l'hôtel des Francs (Soissons, Aisne), 284 m² de capteurs photovoltaïques ont été intégrés dans l’ensemble du pan de toiture Ouest, apportant une production de 27,2 kWh/m², soit une production annuelle de 72 488 kWh, ce qui permet de couvrir 17,4 % de la consommation réglementaire du bâtiment.

Contraintes

• Coût d'investissement élevé.
• Avoir un ensoleillement important tout au long de l'année.