Panneaux solaire photovoltaïques: les toits de vos hangars, une mine d or à exploiter

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1 Panneaux solaire photovoltaïques: les toits de vos hangars, une mine d or à exploiter Daniel Ryckmans Une enquête du Crédit Agricole auprès des agriculteurs qui date de juillet 2007 montrait que 30% des exploitants agricoles envisageaient sérieusement d investir dans la production d énergies renouvelables dans les années à venir Par ailleurs, depuis mi-décembre, nous avons reçu plusieurs demandes des membres de la Fiwap à propos des possibilités offertes par le placement de panneaux photovoltaïques (PV) sur le toit des hangars à pommes de terre. Dans un Fiwap Info précédent (F.I. n 82 d août 2004) nous parlions de producteurs de pommes de terre néerlandais qui avaient investit dans un parc éolien afin de diversifier leurs activités et de gagner de l argent! Dans ce n ci, nous parlerons brièvement des possibilités offertes par le placement de panneaux photovoltaïques (panneaux PV) sur le toit des hangars agricoles. C est d ailleurs une pratique extrêmement répandue chez nos voisins allemands, mais aussi grand-ducaux et aussi plus récemment chez nos compatriotes en Région flamande Le présent article reprend en bonne partie l article de Joseph François, journaliste au Sillon Belge, qui est paru dans le «Sillon» du 04 janvier Il est largement complété par des infos provenant du facilitateur Photovoltaïque de la Région wallonne ( Monsieur Denis Thomas), du CGTA (FWA), par des informations provenant de la Région flamande, ainsi que différentes firmes. Généralités techniques La technique photovoltaïque a été découverte par Becquerel en Une cellule photovoltaïque (cellule PV) est une fine plaque composée de plusieurs couches de matériaux semi-conducteurs comme le silicium. La couche supérieure et celle inférieure sont en contact avec des électrodes. Les cellules photovoltaïques absorbent les photons (ces «grains» ou particules élémentaires de lumière qui composent le rayonnement du soleil). Sous l impact des photons, des électrons se détachent d une couche, font le tour du circuit électrique et passent dans l autre couche. Ils créent ainsi un courant électrique continu qui sera proportionnel à la quantité de lumières (photons) qui atteint la surface de la cellule. Pour protéger les cellules photovoltaïques qui sont fragiles et qui craignent l humidité, on les assemble généralement sous forme de modules avec une vitre de protection et un cadre en aluminium. C est ce qu on appelle le plus souvent le panneau PV. Kilowatt crête Souvent, les professionnels parlent de kilowatt (kw) au lieu de kilowattheure (kwh), mélangent kilowatts et kilowatts crête (KWc). Un petit rappel s impose donc: une lampe de 60 W consomme 60 Wh si elle est allumée pendant une heure. La même lampe de 60 W consomme 60 kwh si elle est allumée pendant heures. Le kilowatt crête (kwc, parfois aussi appelé le kilowatt piek ou peak (kwp) respectivement en néerlandais et en anglais) est une puissance en conditions standards. Pour le photovoltaïque, c est la puissance électrique délivrée dans des conditions standards d ensoleillement (1.000 W/m 2 ) et de température (25 C). La puissance crête correspond ± à la puissance maximale. En Belgique on peut espérer (en conditions standards) produire 850 kwh/an par kwc installé (c-à-d 8 m² de panneaux). Une surface de 100 m² par exemple correspond donc à 12,5 kwc pouvant produire kwh/an.

2 Source photo: Proclam VZW 3 générations de cellules photovoltaïques On distingue trois générations de cellules photovoltaïques. La 1 ère génération (cellules monocristallines), déjà commercialisée, utilise le silicium comme semi-conducteur. Son rendement va de 12 à 20 %. La 2 ème génération (cellules polycristallines), dite des couches minces, est directement déposée sur un substrat (par exemple du verre). Cela procure certains avantages, notamment le fait qu on propose déjà des «panneaux» flexibles : ce sont en fait des rouleaux de cellules que l on peut poser (sur un toit) ou coller sur un mur. Mais le rendement est moindre, environ 11 à 14 % (certaines autres sources parlent de rendement entre 5 et 11 %). Les réductions de coût sont attendues pour cette technologie. La 3 ème génération (cellules multifonctions et à concentration) vise le maximum de rendement: ± 30%. Elles sont encore en phase de R&D et en début d industrialisation. Les cellules photovoltaïques sont encapsulées pour obtenir à la fois une tension suffisante (connexion en série) et une bonne protection contre les conditions extérieures. Onduleur Le système photovoltaïque est généralement connecté au réseau électrique à l aide d un onduleur. C est l onduleur qui convertit le courant continu produit par les cellules PV en courant alternatif. Le réseau assure l'équilibre entre la production et la consommation d électricité. L'onduleur gère le système et empêche également d'injecter du courant sur le réseau lorsque celui-ci n'est pas en fonctionnement. Enfin, l onduleur exerce une fonction de protection contre les surintensités. Les fabricants proposent souvent une garantie des performances sur une durée de 20 à 25 ans. La garantie mécanique (résistance à la grêle, au transport, ) est comprise entre 2 et 5 ans. Les onduleurs ont une durée de vie de ans, mais devrait arriver à ans. Ensoleillement L'ensoleillement annuel moyen en Belgique est compris entre 950 et kwh/m 2, ce qui correspond d un point de vue énergétique à 100 litres de mazout par m². On distingue 3 types de structures photovoltaïques: panneaux fixes, panneaux orientables, panneaux mobiles. Une surface perpendiculaire au flux lumineux capte davantage de rayons que la même surface sous une inclinaison différente. Pour les panneaux fixes, on choisit une orientation au sud ou proche (allant du sud-est au sud-ouest). En ce qui concerne l'inclinaison, l'approche se fonde sur la hauteur du soleil dans le ciel. Avec les panneaux orientables, on peut choisir une inclinaison pour l'été, une autre pour l'hiver, par exemple. Ce genre de structure s utilise au sol ou sur des toits plats.

3 Le panneau mobile (encore appelé traceur), «suit» (grâce à un petit moteur électrique) le soleil au cours de la journée afin de capter le maximum de luminosité. La température Une augmentation de la température diminue les performances de la cellule photovoltaïque, une diminution les augmente. Une bonne ventilation des modules par l arrière évite l augmentation de la température durant les mois les plus ensoleillés et souvent les plus chauds. C est une des raisons pour lesquelles, les panneaux sont souvent fixés à quelques cm du toit au lieu d être posé sur celui-ci. Le record de puissance d un système photovoltaïque peut être atteint durant les mois d hiver, par une belle journée ensoleillée. C est encore mieux s il y a réflexion du soleil sur le sol enneigé. Autres points auxquels il faut faire attention Divers paramètres peuvent influencer la productivité d'un système photovoltaïque. Exemples: - l orientation des panneaux : ceux-ci peuvent être placé dans n importe quelle orientation allant du sud-est au sud-ouest. - l inclinaison : entre 20 et 60 d inclinaison, avec un idéal situé autour de la surface des modules doit être maintenue propre des poussières, la pluie nettoie suffisamment la surface des modules dès une inclinaison de 15, mais une vérification périodique est conseillée; - l'onduleur doit être en parfaite adéquation avec les caractéristiques de l'installation photovoltaïque. Dimensionnement 1) Pour les particuliers: Le dimensionnement d une installation connectée au réseau se fait généralement sur 3 critères: consommation d électricité, surface disponible, budget. Quelques chiffres avec un module de première génération: 8 m 2 = ± 1 kwc = ± 850 kw/an, ou ± htva (le prix indicatif par kwc diminue en fonction de l importance de l installation). Consommation: on peut essayer de produire l équivalent de sa consommation annuelle. Le compteur d électricité tourne à l envers. Exemple: un ménage consomme kwh d électricité par an (hors chauffage). La toiture est orientée vers le sud-est avec une inclinaison de 35. Chaque kwc produira plus ou moins 850 kwh par an x 0,95 (facteur de correction) soit 808 kwh par an. Le facteur de correction est fonction de l orientation et de l inclinaison de la toiture. Pour produire les kwh par an, ce ménage aurait donc besoin d un système d une puissance de / 808, soit 4,45 kwc. Comme 1 kwc correspond ± à 8 m2, la superficie totale du système devrait être de 36 m2. Le coût de l installation serait d environ 4,45 x 6.000, soit htva. Le ménage a deux possibilités: la surface disponible est insuffisante: il faut dimensionner en fonction de la surface disponible; le budget est insuffisant, il faut dimensionner en fonction du budget. 2) Pour les entreprises: Pour une entreprise, on peut tenir le même raisonnement pour autant qu on ne dépasse pas le seuil de puissance de 10 kwc. Au-delà de ce seuil, il est obligatoire de disposer de 2 compteurs distincts pour l injection et le prélèvement d électricité du réseau (cfr. comptage de l'électricité). Le dimensionnement est alors beaucoup plus complexe puisqu il doit tenir compte du profil de consommation de l entreprise et du profil de production du système photovoltaïque. Les calculs étant plus complexes, il est alors conseillé de se faire aider par un bureau d études spécialisé. Systèmes autonomes Pour des systèmes autonomes (pratiquement, à utiliser quand on n est pas relié au réseau, ou que le raccordement coûterait trop cher), le dimensionnement doit prendre en compte l'ensemble des consommations, le stockage de l'électricité et un système de secours. Il est dès lors conseillé de faire appel à un installateur expérimenté de ce type de système ou à un bureau d études spécialisé.

4 Permis d'urbanisme Selon le CWATUP, modifié par l arrêté du 27 octobre 2005 (Moniteur du 23 novembre 2005), l installation de panneaux solaires photovoltaïques, n est pas soumise à permis d urbanisme quelle que soit leur forme, leur superficie ou leur épaisseur. A cela, deux conditions: l'ensemble des panneaux doit être fixé à (ou incorporé dans) la toiture; pas de débordement par rapport au bâtiment. Lorsque l aménagement ne répond pas à ces conditions, la délivrance du permis d'urbanisme ne nécessite ni avis conforme du fonctionnaire délégué (Art. 264, point 14), ni intervention d un architecte (Art. 265, point 5) si les capteurs sont placés sur le bâtiment; il nécessite l'avis conforme du fonctionnaire délégué et l intervention d un architecte dans les autres cas (placement des capteurs au sol). Des renseignements complémentaires peuvent être obtenus auprès du Ministère de la Région wallonne: Prix moyen Le coût total d'un système photovoltaïque raccordé au réseau (Htva, installation comprise) se situe entre 5 et 8 par Wcrête (+/ par kwc) installé selon la taille de l'installation, le type de toit (plat, incliné) et le type de pose choisi. Bien que les professionnels du photovoltaïque ne parlent pas en termes de coût au mètre carré, cela correspond à une somme variant de 625 à /m². Aides et primes pour les particuliers La prime à l installation équivaut à 20% du coût de l installation, avec un montant plafonné à Pour toute installation de panneaux solaires photovoltaïques, une réduction d'impôt de 40% du montant des travaux est accordée par le ministère des Finances, avec un montant plafonné par période imposable et par habitation. Pour 2007, le plafond maximum est de euros pour les constructions et acquisitions d habitations neuves comme pour les rénovations totales ou partielles. Il est possible de répartir ses travaux sur plusieurs années, la réduction d'impôt est accordée pour chaque année fiscale. Comme les impôts communaux sont calculés sur base des impôts fédéraux, la réduction d'impôt diminue l impôt communal. Pour bénéficier de la réduction d'impôt, les modules doivent présenter certaines caractéristiques. Plus d'infos: Téléphone vert: 0800/12033 Installation à Herne, 20 kwc, source photo: Pan Solar Belgium

5 Aides et primes pour les agriculteurs 1. Prime à l installation La prime à l installation équivaut à 20% du coût de l installation, avec un montant plafonné à Aides à l investissement (AIDA) La nouvelle réglementation AIDA (Art 13, 2, point 5) prévoit une aide de 25 % (majorée des bonus éventuels) pour les investissements relatifs aux économies d énergie. L arrêté prévoit un bonus de 5 % si le siège d exploitation est situé en région défavorisée, si le bénéficiaire de l aide a repris l exploitation depuis moins de 6 ans ou si l investissement est réalisé par une CUMA. Un bonus de 2,5 % est également prévu si le plan d investissement est suivi par un consultant agréé. Seuls deux bonus peuvent être accordés. En l occurrence, les panneaux photovoltaïques sont éligibles jusqu à , plafond éligible à l aide pour tout investissement immobilier. Cela veut dire pratiquement que pour un projet de , l aide serait de ! Selon ce même article 13, il semble bien que cette aide AIDA puisse être complémentaire d autres aides publiques, et notamment les aides du "fonds énergie". Toutefois l ensemble des aides ne pourrait pas dépasser 45 %. Exemple: pour une installation de (soit environ 720 m² de panneaux, ou encore une installation de +/- 90 kwc), réalisée par une CUMA (+ 2,5% de bonus) et suivi par un consultant agréé (+ 2,5% de bonus), l aide s élèvera à 30% (avec un plafond de ) de l investissement, soit ! 3. Réductions d impôts et questions fiscales: Pour les réductions d impôts: SPF Finances: 02/ ou 02/ et info.tax@minfin.fed.be et sur mais aussi Certificats verts Une installation de 10 m2 produit ± 1 MWh/an. Pour pouvoir bénéficier des certificats verts, l installation doit disposer d'un certificat de garantie d'origine délivré par un organisme de contrôle agréé par le ministre wallon de l Énergie. Le certificat de garantie d origine atteste que les comptages d énergie sont conformes aux exigences du code de comptage de l électricité verte. Une procédure simplifiée existe pour les installations de moins de 10 kwc. Il faut introduire un formulaire de demande préalable d octroi à la CWaPE (disponible sur son site Internet). Depuis le 20 décembre 2007, le gouvernement wallon a prévu une augmentation de la durée d octroi des certificats verts (CV) de 10 ans à 15 ans et un coefficient multiplicateur pour la production d électricité à partir d un système photovoltaïque: les 5 premiers kwc recevront 7 CV/MWh, soit 1 CV/143 kwh; les 5 kwc suivants (de 5 à 10 kwc), recevront 5 CV/MWh, soit 1 CV/200 kwh; les 240 kwc suivants (de 10 kwc à 250 kwc), recevront (sous certaines conditions *) 4 CV/MWh, soit 1 CV à chaque fois que le système produit 250 kwh; au-delà de 250 kwc, le système recevra 1 CV/MWh, soit 1 CV/100 kwh produits * si ces conditions ne sont pas remplies, ce sera 1CV/MW, soit 1CV/1.000 kwh Chaque certificat vert peut être valorisé à un prix compris entre 65 et 100. Ils sont garantis pendant 15 ans à un prix minimum de 65. Vos certificats verts (CV) peuvent être revendus à des fournisseurs d électricité verte à des prix supérieurs à 65 : on peut souvent les vendre à des prix de 90 et plus! Compteur qui tourne à l envers Quand on parle du compteur qui tourne à l envers, il s agit du compteur général de l installation électrique, celui qui permet de calculer la facture d électricité. La technologie a évolué. Les compteurs électroniques ne peuvent pas tourner à l envers puisqu il n y a plus de disque électromagnétique. Cependant, il est possible de les programmer pour compter l électricité prélevée du réseau et l électricité injectée dans le réseau. Les kwh injectés sont valorisés au tarif auquel on achète l électricité Le système est entièrement automatique. Le fait que le compteur tourne à l envers ne va normalement pas se voir. À l analyse des chiffres, on apercevra simplement une dimi-

6 nution de la consommation annuelle. Il n y a pas de charge administrative supplémentaire. Dans certains cas, le producteur d'électricité photovoltaïque doit s'inquiéter de la vente de son électricité, négocier un contrat de vente de son électricité avec un fournisseur disposant d'une licence de fourniture d'électricité. Il ne faut pas s étonner du désintérêt d un fournisseur d électricité pour le rachat de l électricité photovoltaïque d un particulier: quantités faibles, aspect intermittent de la production, faible durée de fonctionnement (± 850 heures/an à puissance maximale). Seuls quelques fournisseurs verts sont prêts à acheter cette électricité. Il existe une obligation d achat à un prix minimum défini dans le chef des gestionnaires de réseau de distribution de la production excédentaire injectée sur leur réseau. Préparer un projet Beaucoup d éléments sont à considérer pour la préparation d un projet photovoltaïque: aspects technique, économique, réglementaire, aides, etc. (Il est bon de rappeler que la meilleure énergie est celle qu on ne consomme pas. Les économies sur la facture d électricité seront directes et les gestes sont souvent simples. La Région wallonne a édité une brochure: 101 idées futées.) Avant toute démarche, vérifier des éléments essentiels: surface disponible en toiture, orientation des toitures; une toiture à rénover; installation électrique en conformité avec le RGIE; pas d ombrage. Dès que l on est ± fixé sur la taille de l installation et sur le type d intégration au bâtiment, il est utile de contacter plusieurs installateurs pour avis ou devis sur le projet. Il vaut mieux demander l avis de plusieurs professionnels avant de faire son choix. Il est conseillé de se renseigner sur les aides fiscales ou à l investissement, les certificats verts et de calculer les économies à pouvoir réaliser sur la facture d électricité. Pour ne pas avoir de surprise par la suite, on contacte le gestionnaire de réseau de distribution (GRD) d électricité pour vérifier que le système photovoltaïque peut être raccordé au réseau. Si le GRD (gestionnaire de réseau d électricité) doit modifier des éléments de son réseau électrique, cela pourrait représenter un coût important pour le projet. Il n existe actuellement aucun système d agréation des installateurs de matériel photovoltaïque en Région wallonne. Un particulier pourrait donc installer lui-même son système photovoltaïque à condition de la faire réceptionner par un organisme de contrôle agréé pour vérifier la conformité de l installation avec le Règlement Général sur les Installations Electriques (RGIE). Pour bénéficier du taux réduit de la TVA (6%) ou des aides fiscales, le travail doit être réalisé par un entrepreneur enregistré. Et en Région flamande? Le VLIF (Vlaams Landbouwinvesteringsfonds fonds d investissement agricole) soutient une large panoplie de productions d énergies renouvelables (solaire thermique et photovoltaïque, biomasse, biogaz, éolien, ) et donc aussi la production d électricité à partir de panneaux PV. L aide est de 30% de l investissement jusqu au niveau des besoins électriques de l exploitation. En d autres mots, si la production dépasse la consommation, l aide de 30% sera plafonnée à hauteur des besoins de l exploitation. En 2006 le VLIF a aidé 46 exploitations agricoles qui ont reçu de l aide pour un total de 4,5 million d, et en 2007 (chiffres non encore disponibles), il devrait y avoir une hausse de 50% (nombre d exploitations et somme totale). Les certificats verts sont garantis 20 ans (à partir de 2006), et rapportent 0,45 par kwh (450 par kwh). D autres primes (notamment celles pour la réduction de la consommation d énergie) sont cumulables, et des réductions d impôts (déduction fiscale de 14,5% sur les investissements) sont également prévues. Plus d infos sur Le site de la firme Solar Access est particulièrement complet, avec e.a. des exemples

7 d investissements «industriels» (dans ce cas «agricoles») très précis et fouillés. Voir leur site sur Plus d informations: 1) Facilitateur photovoltaïque, Denis Thomas, 010/ et 2) et 3) (infos sur les certificats verts); 4) 5) pour les réductions d impôts : SPF Finances : 02/ et sur