Energies renouvelables

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LES INSTALLATIONS PHOTOVOLTAIQUES SUR BATIMENTS AGRICOLES

A ce jour, la  Chambre d’agriculture a accompagné plus de 150 agriculteurs qui ont mis en place 200 bâtiments photovoltaïques sur le département de l’Ariège, ce qui représente la consommation électrique hors chauffage de plus de 3 000 foyers ariégeois. 

Pourquoi se tourner vers une installation photovoltaïque ?

Le choix d’implanter une installation photovoltaïque peut avoir trois raisons d’être :

  • La construction de bâtiment agricole se veut un investissement important pour les agriculteurs. Dans un contexte économique difficile, certains d’entres eux optent pour le financement de leur construction par l’énergie photovoltaïque. L’opportunité financière est bien réelle. Malgré une baisse considérable des tarifs d’achat de l’électricité photovoltaïque depuis une dizaine d’année, investir dans un projet photovoltaïque est aujourd’hui un outil de financement d’un projet bâtiment.
  • L’électrification d’un bâtiment isolé, difficilement raccordable au réseau électrique. Dans ce cas, l’installation doit être dimensionnée pour couvrir les besoins effectifs du bâtiment et doit être complétée par une série de batteries de stockage qui restitueront l’électricité la nuit et lorsque l’ensoleillement n’est pas suffisant.
  • La volonté de produire une électricité d’origine renouvelable non polluante en valorisant les surfaces des toits agricoles et en renvoyant cette électricité sur le réseau. Le renvoie de l’électricité sur le réseau peut se faire de deux manières différentes, soit en partie et c’est ce que l’on appelle l’autoconsommation avec vente en surplus ; soit en totalité et il n’y a pas de notion d’autoconsommation, la totalité de l’énergie produite est réinjectée sur le réseau. 

L’installation photovoltaïque doit être réalisée sur des bâtiments anciens ou neufs ?

La pose d’une centrale photovoltaïque peut être réalisée sur des bâtiments neufs ou sur des bâtiments existants. Le poids des capteurs est donc à prendre en considération pour ces projets.

En effet, les modules photovoltaïques peuvent faire une dizaine de kilo par mètre carré, aussi il est important de tenir compte des caractéristiques de la charpente du bâtiment agricole dans le dimensionnement de son installation photovoltaïque pour ne pas risquer de casse, notamment, par l’effet cumulé du poids des capteurs et de la neige en hiver.

Dans le cas d’une installation sur un bâtiment existant, il faudra éventuellement procéder à un désamiantage de la couverture et vérifier la capacité portante de la structure existante. Si un renforcement de la structure est nécessaire, les coûts d’investissements seront d’autant plus importants. Le poids du complexe bac acier – rail – module est d’environ 25 kg/m².

L’investissement comprend :

  • le système d’intégration
  • les capteurs
  • les onduleurs
  • le raccordement au réseau ou une série de batterie de stockage
  • la pose de l’installation 

Comment choisir l’emplacement ?

L’exposition des capteurs est très importante pour obtenir le meilleur rendement. Celui-ci sera atteint pour une exposition Sud avec une inclinaison des capteurs égale à la latitude du site, soit environ 45°. Pour des questions de règles d’urbanisme, l’inclinaison des capteurs est aujourd’hui entre 26 et 30%.

Les ombres portées sur les capteurs vont également réduire la production d’électricité. Aussi, il faut vérifier qu’aucune ombre ne soit portée sur l’emplacement envisagé pour les capteurs, quelque soit le moment de la journée ou de l’année (attention, en hiver les rayons du soleil sont plus rasants et un objet même éloigné peut créer une ombre alors que ce n’est pas le cas en été).

Dans le cas d’une injection de l’électricité sur le réseau, il est important de positionner le projet à proximité du réseau électrique afin de diminuer les coûts de raccordement.

Durée de vie de l’installation

Les capteurs ont une durée de vie d’environ 30 ans. Toutefois, en ce qui concerne les capteurs les plus récents, il n’y a pas assez de recul pour savoir si leur durée de vie est aussi longue.

 Pour information, certains fabricants garantissent des rendements de 80 à 95% pour leur capteur après 20 à 25 ans d’utilisation.

Les onduleurs connaissent en moyenne leurs premières pannes au bout de 10 ans de fonctionnement. 

L’utilisation de l’énergie solaire permet d’éviter l’utilisation d’énergies fossiles ou nucléaires pour fabriquer la même quantité d’électricité et donc de diminuer d’autant les émissions de gaz à effet de serre ou la production de déchets nucléaires.

De manière générale, 100 m² de capteurs évitent la consommation d’1 tep d’énergies fossiles.

 

Sur la base de 108 g de Co2 émis par kWh électrique produit (source : EDF), la quantité de CO2 évitée est de près de 4 tonnes par an.

36 750 kWh/an = 3,9 teqCO2/an 

 

Remarque : la fabrication des capteurs photovoltaïques est consommatrice d’énergie et émettrice de gaz à effet de serre. Toutefois, l’énergie consommée pour les fabriquer est largement compensée par l’énergie qu’ils vont générer. Le temps de retour énergétique d’un capteur est ainsi de 2,5 ans à 5 ans selon les sources à comparer aux 30 années de fonctionnement du capteur…

 

 


Etude de cas

 

Vous avez à construire un bâtiment de 915 m² et vous souhaitez investir dans une centrale photovoltaïque.

Ø  Construction bâtiment

Construction d’un bâtiment : Charpente, couverture et bardage sur 3 faces

Surface : 915 m² en bipente exposé Sud

Dimension : 50 m x 18,3m – rampant sud de 630 m²

Investissement bâtiment : 70 000€

Intérêts prêt bancaire sur 20 ans à 2,7% : 22 294€

Coût total du bâtiment : 92 294€

 

 Ø  Centrale photovoltaïque 

Puissance de l’installation : 99,6 kWc

Productible du site : 1220 kWh/kWc

Coût de raccordement : 25 000€

Coût centrale : 105 480€

Intérêts prêt bancaire sur 20 ans à 2,7% : 41 556€

Total investissement : 172 036€

Produits lié à la vente de l’électricité : 275 014€

Dépenses courantes (edf, maintenance, assurance…) : -50 039€

Annuités : - 172 036 €

Bénéfices photovoltaïque : 52 939€

 

 à Reste à financer pour le bâtiment : 39 355€

Vos contacts

David BRUS

Chargé de mission Energie, appui aux projets collectifs

Tél : 05 61 02 14 00

Allissia TIBERGHIEN

Ingénieure en Energies

Tél : 05 61 02 14 00

Pour quelle production d’énergie ?

En fonction des conditions géographiques et météorologiques, le rayonnement solaire et la production effective d’une installation vont varier. Ainsi, en Lorraine, un capteur de 1 kWc peut produire de 800 à 900 kWh d’électricité par an (selon la technologie) contre 1100 à 1300 kWh en Ariège. 

En Ariège : 1kWc installé = 1250 kWh/an

Pour quels investissements ?

Le coût d’une installation photovoltaïque ramené au Watt crête installé varie de 0.8 à 1.5€ selon sa taille, les caractéristiques des capteurs et le degré d’intégration architecturale.

En moyenne, le coût proposé par la chambre d’agriculture est de 1.05 € / Wc pour les installations de 200 à 560 m² de capteurs.

Remarque : dans le cadre d’opérations collectives d’investissements, il est envisageable de réduire significativement les coûts d’achat des capteurs.

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