10 communes photovoltaïques pilotes en Région wallonne

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1 1/15 10 communes photovoltaïques pilotes en Région wallonne Commune d'attert école communale d'attert (en construction) Evaluation de l'intérêt de placer une toiture photovoltaïque Cette évaluation fait suite à : l'acceptation par le comité de pilotage de la demande de la commune d'attert pour participer au programme des "10 communes photovoltaïques pilotes en Région wallonne", à la présentation des objectifs du projet le 15/12/2006, aux responsables communaux d'attert par D. Thomas (EF4), à la demande du 19/12/2006 de la commune d'attert de considérer dans l'urgence le potentiel photovoltaïque de la toiture de l'école communale qui est actuellement en construction. Ainsi, l'asbl Energie facteur 4 a analysé l'intérêt de réaliser un projet photovoltaïque pilote sur ce bâtiment en tenant compte des aspects techniques et économiques, mais aussi de l'aspect démonstratif du projet (technique utilisée, visibilité). But de l'étude Pour rappel, la pose de la toiture est normalement prévue à la mi-janvier. Le but de la présente étude est donc de déterminer : si le choix de ce bâtiment est judicieux eu égard à l'inventaire des bâtiments communaux de la commune d'attert, si le bâtiment dispose d'un potentiel photovoltaïque intéressant, si un système photovoltaïque intégré à la toiture de ce bâtiment répond aux objectifs de démonstration du projet, un coût approximatif pour la réalisation de l'installation photovoltaïque, les revenus/économies pour la commune, l'intérêt pour la commune et pour la Région wallonne de réaliser un projet pilote sur ce bâtiment. Méthodologie Etant donné l'urgence de la demande, l'analyse s'est faite sur base des documents et photos transmis par Emmanuel Glaude, responsable du projet pour la commune d'attert. 1. Petit inventaire des bâtiments communaux La commune dispose de 14 bâtiments, la plupart représenté par des écoles. Parmi ceuxci, 4 ont été exclus pour un projet photovoltaïque en fonction d'une orientation ou d'une inclinaison défavorable, ou de visibilité du toit peu intéressante. Parmi les autres bâtiments, 3 ont été identifiés comme particulièrement intéressants pour le critère de visibilité d'un futur système photovoltaïque. Par ailleurs, des travaux de rénovation sont prévus pour 2 d'entre eux. 3 autres bâtiments ont été identifiés comme moyennement intéressant pour le critère de la visibilité. L'école communale d'attert fait partie des 3 bâtiments avec la plus grande visibilité. La construction de cette école est évidement une opportunité importante à saisir dans le cadre d'un projet photovoltaïque puisque la réalisation d'un toit photovoltaïque permettrait d'économiser des matériaux de construction (ardoises).

2 2/15 2. Localisation géographique du projet Le bâtiment en construction est situé rue des Poitiers à 6717 Attert, à proximité des bâtiments de l'administration communale (cf. annexe 1). 3. Estimation de la production électrique du système photovoltaïque La toiture susceptible d'accueillir les panneaux photovoltaïques est la toiture inclinée coté rue des Poitiers. Les dimensions de la toitures sont les suivantes : 39,95 m de long sur 7,5 m. L'inclinaison par rapport à l'horizontale est de 38 et l'orientation est quasi SSE (153 par rapport au Nord). (cf. annexes 2-3-4) L'ensemble de la toiture serait composé de panneaux photovoltaïques de type cristallin, technologie qui permet une production électrique maximale pour un coût d'investissement raisonnable. L'utilisation de tuiles photovoltaïques n'est pas prise ne compte dans ce projet car généralement plus chère et de plus proscrite par les règles d'urbanismes locales. Exemple de toiture photovoltaïque complètement intégrée dans la toiture La surface disponible est donc d'environ 300 m². Le toit des bâtiments voisins étant plus bas que celui de l'école (cf. annexe 5) et vu l'absence d'arbres à proximité, on peut considérer à première qu'il n'y aura aucun masque d'ombrage sur cette toiture. On peut

3 3/15 donc couvrir l'ensemble avec des panneaux photovoltaïques. La surface utile est donc de 300 m². En tenant compte d'une puissance nominale de 137,5 Wc par m² pour des panneaux à base de silicium polycristallin, on peut estimer la puissance totale de l'installation à 41,3 kw c. L'estimation de la production d'électricité a été réalisée à partir d'un outil informatique développé par PVGIS disponible à l'adresse internet suivante : Cette estimation est basée sur les éléments suivants : Orientation fixe vers le sud-sud-est et inclinaison à 38 des panneaux solaires Données statistiques sur la quantité d énergie solaire à Arlon (ville la plus proche d'attert) Pertes dues à la réflexion sur les panneaux Pertes dues à l élévation de la température en été Perte due aux salissures éventuelles Pertes dans le câblage et les systèmes de protection Consommation des onduleurs La perte de puissance évaluée est de 14% (conservateur). La production annuelle d'électricité a donc été estimée à kwh (cf. annexe). A titre d'information, l'école accueillera environ 125 élèves. Sachant que la consommation électrique moyenne dans l'enseignement se situe entre 226 et 360 kwh par élève par an, on peut estimer la consommation annuelle en électricité de l'école communale entre et kwh. Le système photovoltaïque décrit ci-dessus permettrait donc peut-être de couvrir l'entièreté de consommations électriques annuelles du bâtiment. 4. Investissement Le calcul du coût d'investissement s'est fait sur base d'une offre de prix récente pour un système photovoltaïque de même dimension (42 kwc) sur toit plat. Les postes "fixation" a été quadruplé et le poste "main d'œuvre" a été triplé par rapport à l'offre initiale pour tenir compte de la particularité d'une intégration totale sur une toiture inclinée. Ainsi, le coût approximatif de l'ensemble du système photovoltaïque installé (htva) serait de , soit un coût par Watt installé de 6,57 /Wc.

4 4/15 La composition approximative du prix est la suivante : Matériel Unités Prix unitaire ( ) Coût ( ) Composants CC Modules solaires 150 Wc , Onduleurs 6000 W monophasés Matériel électrique CC (câbles, fixations, boites de dérivation, boites de connexion et fusibles) Prise de terre : câbles et pieux Autre matériel (visserie, profiles, tublure, etc.) Tableau de fusible et protection CC Système électronique de contrôle des données Système de fixation des modules sur la toiture (rails métalliques) intégrant les mesures d'étanchéité Composants AC Tableau de fusibles et protection AC Système de mesure Inspection Vincotte Main d'oeuvre TOTAL TVA 21% TOTAL TVAC L'investissement pour la commune (20% du total) s'élèverait donc à , la Région wallonne subsidiant les restant. 5. Vente d'électricité et économies sur la facture d'électricité Etant donné que le coût de l'électricité injectée sur le réseau sera systématiquement inférieur au coût de prélèvement, on essayera de favoriser autant que faire se peut, l'autoconsommation de l'électricité produite par les panneaux. Cependant, on doit considérer l'occupation particulière d'une école avec ses rythmes de congés. Ainsi, le tableau suivant reprend la production électrique estimée pour chaque mois d'une année type ainsi que la part d'électricité qui est susceptible d'être injectée sur le réseau, calculée en fonction du taux d'occupation des bâtiments ( # jours d'école / # jours du mois). Il faut noter dans ce cas que nous avons pris comme hypothèse que la consommation électrique de l'école pourrait absorber la pleine puissance produite par les panneaux (41,3 kw) ce qui n'est ne sera sûrement pas le cas, mais qui est très difficile à estimer.

5 5/15 Production d'électricité taux d'occupation du bâtiment autoconsommation Injection sur le réseau kwh kwh kwh Jan % Feb % Mar % Apr % May % Jun % Jul % Aug % Sep % Oct % Nov % Dec % Total Ainsi, on remarque d'environ 50% de la production d'électricité de l'installation pourrait être directement consommée par l'école et que le reste sera injecté sur le réseau. Sachant que le coût approximatif de l'électricité prélevée du réseau est de 0,11 /kwh et que le coût moyen d'injection sur le réseau est de 0,05 /kwh (htva), on peut estimer les économies sur la facture électrique de la façon suivante : Autoconsommation Injection sur le réseau Energie (kwh) Prix unitaire HTVA ( /kwh) 0,11 0,05 Total HTVA Total TVAC 2383 Les économies annuelles sur la facture d'électricité seront donc approximativement de 2383 et le bénéfice de la vente d'électricité de 926, soit un total de 3309 par an. 6. Vente des certificats verts D'après la production d'électricité estimée à kwh par an, l'installation photovoltaïque de 41,3 kwc recevra 36,4 certificats verts par an. D'après le cabinet du Ministre en charge de l'energie, la durée d'octroi des certificats verts passera prochainement à 15 ans. En considérant que l'obligation de rachat des certificats verts par Elia au prix de 150 /CV restera à 10 ans et qu'il sera toujours possible de vendre les certificats verts sur le marché virtuel des certificats verts à un prix comparable au prix actuel soit 92 /CV, le revenu engendré par la vente des certificats verts sera de 5460 par an pendant les 10 premières années et de 3348 par an les années suivantes. 7. Synthèse des éléments financiers La synthèse des éléments financiers est reprise à l'annexe. On mentionnera le remplacement complet de l'onduleur qui a été pris en compte après 20 ans. La non utilisation d'une indexation des prix et la non prise en compte d'un taux d'intérêt.

6 6/15 Ainsi, remarque que l'investissement pour la commune est rentabilisé après une durée de 8 ans. Le graphique ci-dessous reprend la VAN au cours des différentes années. VAN euros années 8. Conclusions Le nouveau bâtiment de l'école communale d'attert représente un des meilleurs bâtiments en terme de visibilité, de fréquentation parmi tous les bâtiments de la commune. L'orientation et l'inclinaison de la toiture coté rue Poitiers sont propices à une application photovoltaïque. L'absence de masque d'ombrage est évidement un élément très favorable. La possibilité de produire une bonne partie, si pas la totalité des besoins en électricité du futur bâtiment est également un également intéressant. D'un point de vue technique, la toiture concernée jouit donc d'une situation exceptionnelle. Etant donné un coût total estimé pour la commune à et des revenus annuels pendant les 10 premières années de 8793, le temps de retour sur investissement pour la commune serait de 8 ans. D'un point de vue financier, l'investissement est donc rentable pour la commune. En ce qui concerne le caractère démonstratif du projet, il serait exemplaire avec une visibilité depuis la rue, le remplacement de ardoises par les panneaux photovoltaïques, l'aspect éducatif de placer ces panneaux sur le toit d'une école, l'adéquation entre la production et les consommations électriques du bâtiments et enfin l'inaccessibilité de la toiture ce qui rend tout acte de vandalisme difficile. Pour toutes ces raisons, EF4 estime qu'un projet photovoltaïque sur le toit de l'école communale d'attert remplit toutes les conditions d'un projet exemplaire dans les cadres des "10 communes photovoltaïques pilotes en Région wallonne".

7 7/15 EF4 tient également à souligner qu'il est possible de couvrir seulement partiellement la toiture de panneaux photovoltaïques intégrés, mais que cela réduirait l'aspect esthétique du bâtiment et la bonne adéquation entre la production du système photovoltaïque et la consommations électriques futures du bâtiment. EF4 recommande donc d'analyser le projet tel quel, à savoir la couverture complète de cette partie de la toiture, soit environ 300 m². 9. Recommandations Etant donné que la pose de la toiture est normalement prévue pour la mi-janvier, il est urgent que le comité de pilotage approuve ou désapprouve ce projet dans un délai très bref pour permettre à la commune d'attert de prendre toutes les dispositions nécessaires avec l'entrepreneur, le cas échéant. La solution qui parait la plus rationnelle dans ce cas, serait de couvrir la toiture concernée d'une couverture de type "roofing". Celle-ci assurerait l'étanchéité du bâtiment jusqu'au placement de la toiture photovoltaïque. Celle-ci serait placée en surimposition de ce "roofing" via des systèmes métalliques de fixation sur la charpente du bâtiment. 22 décembre 2006 * * *

8 8/15 Annexe 1 : carte d'implantation de l'école communale

9 9/15 Annexe 2 : plan d'implantation

10 10/15 Annexe 3 : Vue de face

11 11/15 Annexe 4 : vue pignon

12 12/15 Annexe 5 : relevé des masques (vue de l'arrière en travaux) Annexe 6 : vue de la rue (en travaux)

13 13/15 Annexe 7 : estimation de la production d'électricité

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15 15/15 Annexe 8 : synthèse des éléments financiers NB: pas de prise en compte du taux d'intérêt et d'une des indexation des prix