L'Energie Solaire dans l'habitat Parc éco-habitat

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1 L'Energie Solaire dans l'habitat Parc éco-habitat Yann CREVOLIN 12 mai

2 Présentation d Hespul Espace Info- >Energie du Rhône Eco-urbanisme Activités de conseil en photovoltaïque 2 2

3 1992 : première installation photovoltaïque raccordée au réseau en France Modules : Kyocera (Japon) Onduleur : SMA (Allemagne) 3 3

4 Espace Info->Energie du Rhône hors Grand Lyon Conseil gratuit et indépendant pour : Les particuliers Les petites entreprises Les collectivités Formation auprès des jeunes et du personnel encadrant 4 4

5 Les ressources s'amenuisent % des consommations mondiales sont d origine fossile 5 5

6 L'énergie en temps de crise Le prix de l'énergie augmente en moyenne de + 4 %/an. Cette augmentation tend à s'accélérer 6 6

7 L'augmentation de prix de l'énergie sur 20 ans 7 7

8 Les énergies renouvelables un potentiel immense un gisement difficile à capter 8 8

9 L énergie solaire thermique Chauffe eau et chauffage solaire 9 9

10 Comment ça marche? 10 10

11 Chauffe eau solaire 3 à 4 m 2 de panneaux = couvre 50 à 70 % des besoins d eau chaude Economies de 140 à 300 /an Investissement entre et Retour sur investissement de 13 ans en moyenne Subventions jusqu à 40 % 11 11

12 Chauffage solaire 12 12

13 Chauffage solaire 10 à 20 m 2 de panneaux = couvre 20 à 40 % des besoins chauffage Investissement Retour sur investissement >10 ans Subventions jusqu à 40 % 13 13

14 SSC bain marie 14 14

15 Distribution sur radiateurs => Condition de fonctionnement : avec des régimes de températures les plus bas possible (45/35 C voir moins) Il est proscrit de fonctionner avec un régime classique 70/

16 Le plancher chauffant Régime de température 30/25 C Tube noyé dans la dalle Collecteur Isolation Chappe Revêtement conducteur 16 16

17 Le chauffage des Piscines A l aide de capteurs souples 0.4 à 0.6 m2 par m2 de surface de bassin dans la moitié nord de la France 0.25 à 0.4 m2 par m2 de surface de bassin au sud France Coût : /m2 installé Economies : kwh/m2.an 17 17

18 Est-ce rentable? Investissement lourd / énergie gratuite : combien me coûte réellement le solaire thermique? Coût SOLAIRE= Investissement Durée de vie Energie produite/an A comparer avec d'autres énergies, sachant que toutes sont en train d'augmenter Prix moyen du kwh Sur 20 ans Augmentation annuelle Coût eau chaude sur 20 ans. Chaudière gaz condensation Chaudière fioul Cumulus Electrique Solaire thermique 14,3 c 24,5 c 20,6 c 10,5 c 4,4 % 6 % 3,3 % 0 % (si appoint électrique) Simulation sur 20 ans, famille 4 personnes consommation modérée, 4m2 de capteur solaire dans le Rhône pour l'eau chaude 18 18

19 Le solaire, pari sur l avenir? Aucune autre énergie ne peut garantir un prix fixe sur plus de 20 ans Un système permettant à la fois de réduire son impact environnemental et dont l'investissement est remboursé dans le temps (plus ou moins long terme) D'autres impacts financiers non quantifiables : augmentation de la durée de vie de l'appoint 19 19

20 Les grandes familles de schémas hydrauliques Hydro-Accumulation + Radiateurs Hydro-Accumulation + Plancher Plancher Solaire direct Des centaines de schémas hydrauliques possibles 20 20

21 Adaptation à l existant 21 21

22 Le chauffe eau solaire obligatoire dès 2013? 160 Consommation d'un logement type kwh/m Electrodomestique Ventilation Eclairage Eau Chaude Chauffage L eau chaude deviendra le principal poste consommateur avec l électro-domestique 40 Obligation pour l'eau chaude : 20 Chauffe eau solaire 0 RT2005 RT2012 Pompe à chaleur Réseau de chaleur 22 22

23 Comment réussir son installation Installateur : professionnel QUALISOL expérimenté Surface de panneaux : ne pas surdimensionner Devis : comparer 3 ou 4 devis Chauffage : privilégier les émetteurs basse température Contrôle : faire instrumenter gratuitement l installation par l INES 23 23

24 Le drain-back Pression atmosphérique Sans antigel Réduit les opérations de maintenances Réduit le risque de fuite Pas de surchauffe Pose délicate L'intégralité du fuide doit redescendre par gravité => aucun point bas! Démarrage sur ensoleillement ou DT Arrêt des pompes si TBB>85 C Retour auto si TBB<60 C 24 24

25 Les acteurs du marché : 25 25

26 Exemples de sites 26 26

27 Autoconstruction : un chauffe eau solaire pour moins de 2000 Exemple : En achat groupé et posé sois même : 2000 En autoconstruction complète à partir de matériaux de récupération : Quelques centaines d'euros à

28 L énergie solaire photovoltaïque 28 28

29 Principe de fonctionnement Élément semi-conducteur capable de convertir la lumière en courant continu Constitué généralement à base de silicium (sable purifié) Fabriqué selon les procédés industriels similaires à ceux de la microélectronique 29 29

30 Principe de fonctionnement L électricité produite est entièrement comptabilisée par un compteur de production et vendue à EDF Les consommations du site sont comptabilisées par un compteur spécifique et facturées par EDF 30 30

31 Principe de fonctionnement Du soleil Quelques modules photovoltaïques Un ou plusieurs onduleurs Un réseau de distribution 31 31

32 Le tarif d achat La Contribution Service Public Electrique (CSPE) L obligation d achat de l électricité produite par la cogénération gaz et les énergies renouvelables La péréquation tarifaire, c est-à-dire le surcoût de la production électrique dans certaines zones îliennes non connectées au réseau Les aspects sociaux de la fourniture d électricité, en particulier depuis son classement en «bien de première nécessité» en juillet

33 Exemple de système: 3 kwc Bilan financier simplifié : Matériel (80%) Pose (20%) Total HT TVA 7% Total TTC (prix pratiqués en janvier 2012) Crédit d impôt : 11% sur matériel pour un plafond de 3200 /kwc, soit 1056 Raccordement : 1000 Production annuelle : kwh x 37,06 ceuros/kwh soit 1111 /an Recette : sur 20 ans Temps de retour sur investissement: 13 ans 33 33

34 Taux de couverture d'un système PV classique 9000 Consommation d'un logement type kwh/m Eau chaude Chauffage electricité PV RT2012 PV3KWc 34 34

35 Bien choisir son système Toujours raisonner en uro / puissance installé et non pas par m 2 Dans le Rhône on ne peut pas dépasser 1100 kwh/kwc installé S adresser à un installateur QualiPV et/ou figurant sur la liste de votre EIE 35 35

36 Exemples sur sites 36 36

37 2003 : installation PV sur les bureaux d HESPUL 130 m² 13 kw kwhan, soit la moitié de la consommation électrique de l immeuble de bureaux 37 37

38 Energies Partagées Puissance: 8 kwc SARL SCIC: fonctionnement coopératif 80 associés: public et privé Rémunération: 3% - Parts à 100 Toiture: centre social

39 Financement du tarif d achat photovoltaïque Le tarif d achat est financé par l ensemble des consommateurs d électricité via la CSPE (Contribution au Service Public de l Electricité) 39 39

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41 Un enjeu central : la baisse des coûts 41 41

42 La nouvelle frontière du PV: la parité avec le réseau PV electricity price ( / kwh) 0.50 consumer electricity price ( / kwh) Source W.Sinke - ECN 42 42

43 La nouvelle frontière du PV: la parité avec le réseau PV electricity price ( / kwh) 0.35 consumer electricity price ( / kwh) Source W.Sinke - ECN 43 43

44 La nouvelle frontière du PV: la parité avec le réseau PV electricity price ( / kwh) 0.25 consumer electricity price ( / kwh) Source W.Sinke - ECN 44 44

45 La nouvelle frontière du PV: la parité avec le réseau PV electricity price ( / kwh) 0.20 consumer electricity price ( / kwh) Source W.Sinke - ECN 45 45

46 La nouvelle frontière du PV: la parité avec le réseau PV electricity price ( / kwh) 0.10 consumer electricity price ( / kwh) Source W.Sinke - ECN 46 46

47 Quelle durée de vie des capteurs photovoltaïque Phoebus 01 : 1992 : installation et raccordement au réseau Mars 2012 : démontage et envoie à l'ines pour série de test Premiers résultats de test : la performance des capteur a diminuée de... 8 % en 20 ans 47 47

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49 Questions/réponses photovoltaique 49 49

50 Coupable du déficit de la balance extérieure de notre pays! «80% des panneaux installés sont des panneaux chinois!» 50 50

51 Décomposition du coût 51 51

52 Origine des cellules Répartition géographique de la production mondiale de cellules photovoltaïques en 2009 (source EurObserv ER 2010) 52 52

53 L'impact architectural «Ce n'est pas 'beau' et incompatible avec un projet architectural» 53 53

54 Différentes formes d intégration au bâti 54 54

55 Exemples de pose en toiture 55 55

56 Les toits de la ville d Ohta au Japon sont devenus bleus 56 56

57 Exemples d intégration en façade 57 57

58 En verrière 58 58

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60 L'impact Environnemental «Il faut plus d'énergie pour fabriquer le panneau qu'il n'en produira sur sa durée de vie» 60 60

61 IMPACT ENVIRONNEMENTAL Ça pollue ->comme procédé industriel Ça ne se recycle pas -> recyclage anticipé, 80% Ça occupe de l espace -> toitures disponibles, friches industrielles Acv recyclage 61 61

62 Bilan environnemental et énergétique Bilan énergie : 1,5 à 5 ans au niveau mondial, mais moins de 3 ans en France (Source HESPUL / IEA) BILAN ENVIRONNEMENTAL g CO2 / kwh produit selon la source** g CO2 150 g CO fioul gaz naturel électicité PV bois **Valeurs issues du DPE et pour le PV valeurs moyennée issues études IEA en Europe 62 62

63 «Ca pollue!» Lié à l énergie dépensée (électricité) pour la fabrication des panneaux Temps de retour énergétique : 3 ans Durant 30 ans d utilisation, c est autant de rejet CO2 non émis! 63 63

64 «Rien n est prévu pour le recyclage!» 64 64

65 Fin de vie et recyclage 65 65

66 Assemblage des modules Encapsulation Verre EVA Cellules EVA Tedlar 66 66

67 Enjeux de la filière: Organisation de la collecte 67 67

68 Sécurité «Le photovoltaique accroit les risque d'incendies sur un bâtiment» 68 68

69 «Ca favorise les risques d incendies» Contrôle identiques à tous les appareils électriques Des normes et guides spécifiques au photovoltaïque Inéris/CSTB prouve que le panneau solaire se comporte comme toute autre couverture 69 69

70 Réseau électrique «Le photovoltaique fragilise le réseau électrique» 70 70

71 La démarche NégaWatt 71 71

72 Aujourd hui un réseau d électricité centralisé 72 72

73 Demain, un réseau décentralisé et diversifié 73 73

74 Pour aller plus loin Un centre de ressource national: Les principes de fonctionnement photovoltaïque et la Foire aux Questions: Informations et conseils pratiques sur les économies d énergie et les énergies renouvelables: Rhône Hors Grand Lyon, HESPUL Informations et conseils pratiques sur les économies d énergie et les énergies renouvelables: Grand Lyon, l Agence Locale de l Énergie: Les énergies partagées: SCIC