Institut for Energy and Electrical System. Institut d Energie et Systèmes Electriques

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1 J.-F. Affolter L. Rigazzi F. Carrard Institut for Energy and Electrical System Institut d Energie et Systèmes Electriques Autoconsommation, smarthome et stockage: Faut-il choisir? Institut d Energie et Systèmes Electriques 5 Professeurs + 15 ingénieurs Ra+D Axe 1: Production / Transmission / Distribution and Use of Electrical Energy (Renewable energy, Sustainable developments, Smartgrids) Axe 3: Power Electronics and Static Energy Conversion Axe 2: Electrical Machines and Drives Axe 4: Simulation of Electromagnetic Systems Axe 5: Mechatronics and Electromechanical Systems 2 1

2 Autoconsommation Une bonne référence: document VESE Document téléchargeable sur Contient des informations pertinentes sur Définitions et principes Exemples Matériel spécifique 3 Quelques définitions Autoconsommation, autosuffisance Eté Hiver Part d autoconsommation= Consommation directe/production PV Part d autosuffisance= Consommation dire Exemple: Un ménage consomme kwh/an; avec une production PV de kwh/an (env. 8 kwc), elle ne consommerait que kwh de cette production PV - Autoconsommation = 1 200/8 000 = 15% - autosuffisance = 1 200/4 000 = 30% 4 2

3 Prix du kwh «réseau» Assez grande disparité 5 Prix de revient du kwh PV (CH) En fonction de la taille de l installation Le coût spécifique reste plus élevé pour de petites installation La parité réseau est atteinte actuellement pour des installations >3-4 kw Selon lieu; selon fournisseur; selon complexité d installation; selon RU! PR= FF+FV/En.produite 6 3

4 Problème Les tarifs de reprise Le prix de revient de l électricité Photovoltaïque ( ) pour des petites installations (compte tenu de la RU) est de l ordre de ct/kwh Mais beaucoup plus élevé que le tarif de reprise! ct/kwh SEVJ: 6,59 5,77 SEIC: 6,9 5,9 SEY: 7,64 6,45 Groupe-E: 9,3 9,3 RE: 9,45 8,75 SIL: 11,8 11,8 SIG: 13, Journée d été Installation PV 5kWp 8 4

5 Journée d hiver Installation PV 5kWp 9 Solution 1 Augmenter l autoconsommation : smarthome Solutions 2, 3.. Ajout d une batterie + Gestion intelligente (météo ) Sol.1: On passe de ~40 à 50% d autoconsommation dans notre cas 10 5

6 Smart home Quelques solutions domotiques Exemple 1: Gateway permettant d intégrer des appareils ménager aux systèmes de domotiques (390.-) Module de communication permettant la mise en réseau des appareils (150.-) Kit d équipement ultérieur (45.-/app.) Exemple 2:Smappee Information sur la consommation/production d énergie Contrôleur «intelligent» gérant les flux énergétiques (350.-) Exemple 3: Mylight systems Visualisation en temps réel des performances de l installation Centrale de gestion avec algorithme d optimisation permettant de gérer au mieux l énergie produite Coût Question: amortissement sur +10% d autoconsommation? gain actuel env. 50.-fr/an (dans notre exemple 5 000kWh/an) Rem: Domotique = + autres fonctions (santé, confort, sécurité ) 11 Courbes de charges mesurées Exemples Différents cas mesurés: 2500 Puissance le week-end 3 phases P [W] :00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 Temps [h:min:sec] P1 [W] P2 [W] P3 [W] 12 6

7 Courbes de charges mesurées Exemples Différents cas mesurés: 2500 Puissance en semaine 3 phases P [W] :00:00 00:30:00 01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00 04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00 17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00 20:00:00 20:30:00 21:00:00 21:30:00 22:00:00 22:30:00 23:00:00 23:30:00 Temps [h:min:sec] P1 [W] P2 [W] P3 [W] Question: quelles charges vraiment déplaçables? 13 Courbes de charges mesurées Exemples 6000 Différents cas mesurés: Puissance en semaine 3 phases P [W] :00:00 00:24:00 00:48:00 01:12:00 01:36:00 02:00:00 02:24:00 02:48:00 03:12:00 03:36:00 04:00:00 04:24:00 04:48:00 05:12:00 05:36:00 06:00:00 06:24:00 06:48:00 07:12:00 07:36:00 08:00:00 08:24:00 08:48:00 09:12:00 09:36:00 10:00:00 10:24:00 10:48:00 11:12:00 11:36:00 12:00:00 12:24:00 12:48:00 13:12:00 13:36:00 14:00:00 14:24:00 14:48:00 15:12:00 15:36:00 16:00:00 16:24:00 16:48:00 17:12:00 17:36:00 18:00:00 18:24:00 18:48:00 19:12:00 19:36:00 20:00:00 20:24:00 20:48:00 21:12:00 21:36:00 22:00:00 22:24:00 22:48:00 23:12:00 23:36:00 Temps [h:min:sec] P1 [W] P2 [W] P3 [W] Question: quelles charges vraiment déplaçables? Beaucoup de situations différentes! 14 7

8 Batteries Comparatif de produits actuellement sur le marché Capacité Nombre de cycles Prix Technologie Fabricant1,a 15 kwh Lithium-fer phosphate Fabricant1,b 7 kwh Lithium-fer phosphate Fabricant1,c 9.6 kwh Lithium-fer phosphate Fabricant2 14 kwh Lithium NCA Fabricant3 9.6 kwh Lithium-fer phosphate Fabricant4,a 3.2 kwh Lithium-ion (Titanate) Fabricant4,b 6.7 kwh Lithium-ion (NMC) 15 Évolution des prix Nettement à la baisse mais et Le coût des batteries va probablement encore décroître d env. 8% par an ces prochaines années 16 8

9 Intérêt d une batterie? Exemple pour 5 kwc PV 17 Influence sur l autoconsommation Et l auto-suffisance Part d autoconsommation= Consommation directe/production PV Part d autosuffisance= Consommation directe/consommation totale 18 9

10 Conclusions La situation actuelle pour le PV pas assez encourageante Tarifs de reprises et RU trop faibles Ceci va provoquer une mauvaise utilisation du potentiel des toits Alors qu il est nécessaire d augmenter la production PV Ne pas négliger le solaire en façade (production hivernale) Faut-il choisir? Domotique et autoconsommation : investissement minimum; retour sur investissement si domotique pas trop coûteuse ou complémentaire à d autres services, sécurité, santé, confort Stockage : cher pour le moment; perspectives intéressantes Perspectives avec la mobilité électrique Autre modèle de production/consommation: communautés d autoconsommateurs foisonnement entre consommateurs! 19 Merci de votre attention Et à votre disposition A. C. Clarke [Wiki] a écrit un jour au sujet de la technologie que toutes les nouvelles idées passent par trois phases : C'est totalement impossible ; C'est probablement réalisable mais ça ne servirait à rien ; J'ai toujours dit que c'était une bonne idée! 20 Contact: jean-francois.affolter@heig-vd.ch 10