Le solaire photovoltaïque est une (très bonne) solution pour l’énergie électrique dans un site isolé. Largement plus économique qu’un groupe électrogène et surtout beaucoup plus agréable à utiliser.
Qu’est ce qu’un site isolé ?
Un site isolé est un site qui n’est pas raccordé à un réseau électrique public. Généralement il se situe en milieu rural dans une région qui n’est pas couverte par le réseau. On l’appelle également site offgrid (hors réseau en anglais.
En France on trouvera ce type de situation en montagne, en campagne, sur certaines îles, mais également pas très loin des zones urbaines. Dans certaine région du monde, en Afrique par exemple, notamment l’Afrique sub-saharienne, où la majeur partie de la population n’a pas l’accès à l’électricité, c’est une situation très fréquente.
Exemples de sites isolés en Europe |
Exemple de sites isolés en Afrique |
| Chalets d’alpage, bergeries, caseddu Refuges et restaurants d’altitude Gites écologiques (cabanes dans les arbres, de yourtes, etc) Maisons de famille restaurées en campagne, sur un îlet Relai télécom isolés Stations météo, d’observations, de mesures Roulotte, camion aménagés Péniche Activité agricole (élevage, traite, pensions équines, etc) Cabane de chantier Abri de jardin |
Centres de santé en brousse Ecoles, collèges Lieux de culte Maison commune Maisons d’habitation Hôtellerie Kiosques, magasins Cafés internet Stations de recharge de téléphones Containers aménagés pour le froid Relais télécom |
Dans ces sites il est possible d’avoir recours à un groupe électrogène. Mais le carburant est très cher et l’utilisation désagréable : bruit, odeur, acheminement et gestion du carburant, besoin de maintenance, panne… Ce n’est pas très bien adapté. Dans un chalet par exemple le groupe doit être suffisamment puissant pour alimenter une scie circulaire pour bricoler de temps en temps, mais la plupart du temps il tournera à vide pour alimenter deux ampoules.
Le kit solaire autonome, la solution pour le site isolé
Dans toutes ces situations offgrid, l’énergie solaire stockée en batterie est la solution idéale. Ces systèmes bénéficient de large avancées technologiques sur les panneaux solaire et l’électronique de gestion d’une part, et sont devenus très abordables d’un point de vue économique.
Comment fonctionne un kit solaire pour site isolé
Architecture de base, kit solaire site isolé 100% solaire
Il s’agit de l’architecture de base d’un kit solaire autonome en site isolé. Ici le solaire est la seule source d’énergie.
L’énergie est produite par les panneaux solaire en journée. C’est un courant DC (courant continu) qui part en direction de la batterie au travers d’un régulateur de charge. Comme son nom l’indique le régulateur de charge gère la charge de la batterie. Une partie de l’énergie peut repartir directement en direction de l’utilisateur, mais en règle générale la majeure partie atteint la batterie solaire pour y être stockée pour plus tard. La batterie, ou le parc batterie s’il y en a plusieurs, est en 12 volts pour les petits systèmes et peut âtre en 24 volts ou 48 volts pour les plus gros.
Pour certains appareils l’énergie de la batterie est directement utilisée en 12 volts (ou 24V, 48V). Par exemple pour des petites pompes, certaines ampoules, etc. Sinon elle repasse dans un convertisseur DC/AC, appelé aussi onduleur de batterie, afin d’être restituée aux consommateurs en 230 volts alternatif.
Architecture d’un kit solaire autonome hybride
Cette architecture est dite « hybride » parce qu’il y a deux sources d’énergie possibles : le solaire comme dans la cas précédent et un groupe électrogène additionnel qui sera utilisé de manière occasionnel.
Le convertisseur DC/AC est remplacé par un convertisseur-chargeur DC/AC. Celui-ci prend toujours l’énergie des batteries pour la convertir en 230V AC mais il possède en outre une entrée 230V pour le groupe électrogène. Lorsque le GE est en route, le convertisseur détecte le 230V. Un inverseur interne s’actionne. Le GE alimente alors la sortie 230V tout en chargeant les batteries. Ce type d’appareils possède alors d’autre fonctionnalités : Cumul de puissance, pilotage du démarrage du groupe en cas de niveau bas, priorisation d’une source par rapport à l’autre, etc…
Cette architecture est beaucoup plus souple :
- Elle permet de compléter la production solaire en période de faible ensoleillement, par exemple l’hiver en Europe, ou à la saison des pluies en Afrique. Cà évite de devoir surdimensionner le champs photovoltaïque.
- Elle permet d’alimenter occasionnellement des charges lourde que le convertisseur seul n’arriverait pas à alimenter.
- Et enfin, une double source permet à l’une de suppléer à l’autre en cas de panne.
Dimensionnement d’un système solaire autonome en site isolé
Si les architectures sont toujours à peu près les mêmes, le choix de la taille de chaque élément, et des caractéristiques essentielles de ces éléments est assez pointu et demande quelques connaissances techniques et expérience.
Par exemple un champs solaire sous-dimensionné entrainerait une décharge constante de la batterie et son vieillissement prématuré. Mais s’il est surdimensionné il pourrait engendrer un courant de charge trop important également dommageable pour la batterie. Des paramètres de ce type il y en a une multitude. Le dimensionnement doit être fait par un prestataire spécialisé.
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