Équipement solaire & éolien|lundi, août 26, 2019
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Autoconsommation photovoltaïque avec stockage 

Autoconsommation photovoltaïque avec stockage sur batteries

 

Nous avons tout récemment rédigé un guide d’achat sur l’autoconsommation photovoltaïque. Cet article se voulait volontairement orienté vers les systèmes sans stockage. En effet, si l’on recherche uniquement la rentabilité du système un stockage batteries va  » plomber  »  le bilan financier.

Néammoins, le marché est actif et propose déjà différents systèmes qui permettent l’autoconsommation PV avec batteries. L’intérêt de ces systèmes est qu’ils vont donner la possibilité d’augmenter la puissance des installations photovoltaïques en gérant les surplus d’énergie et en développant l’optimisation du taux d’autoconsommation. La plupart des systèmes va permettre aussi de fournir une certaine forme d’autonomie.

Afin de pouvoir s’y retrouver nous vous proposons via cet article de faire une revue d’effectif 2017. Nous nous intéresserons uniquement aux matériels que l’on estime les plus qualitatifs du marché.

 

Zoom sur les systèmes permettant l’autoconsommation photovoltaïque avec stockage batteries :

Au niveau de l’offre on va retrouver des fabricants historiques comme Victron Energy ou Solarwatt  qui ont développé leur produit de façon à pouvoir proposer une offre plus complète, des concepteurs/intégrateurs comme Technideal qui ont développé des solutions à partir de partenariats fabricants sur la partie onduleur et batterie. Les systèmes sont actuellement conçus pour les installations de production d’électricité photovoltaïque orientées vers l’autoconsommation résidentielle ou petit tertiaire. Nous compléterons l’article ultérieurement en communiquant sur l’onduleur hybride SolaxPower associé à la batterie LG CHEM RESU.

 

VICTRON ENERGY

Victron energy, fabricant Hollandais de systèmes électroniques pour solutions photovoltaïques autonomes, propose depuis longtemps des solutions compatibles autoconsommation :

Systèmes ESS ( Energy Storage System ) : 

La configuration ESS est utilisée en autoconsommation via une combinaison de produits avec à minima une interface de contrôle Color Control et un onduleur chargeur Multiplus II et un ensemble de batteries plomb ou lithium. Lorsqu’il y a une puissance PV excédentaire, l’énergie photovoltaïque est stockée dans la batterie. Cette énergie stockée est alors utilisée pour alimenter les charges ultérieurement et parfois en cas de coupure réseau ( appelé anti back up ).
Le pourcentage de capacité de la batterie utilisée pour optimiser l’autoconsommation est configurable, une part de la capacité peut être dédiée à l’autoconsommation et une autre part conservée pour une utilisation autonome dans le cas d’une défaillance réseau. 

En plus d’utiliser (une partie de) la batterie pour la consommation autonome, ESS peut également être configurée pour toujours garder les batteries chargées. Les pannes du réseau électrique sont alors les seuls moments où l’énergie de la batterie est utilisée pour alimenter les charges (sauvegarde). Une fois le réseau restauré, les batteries seront rechargées prioritairement par la puissance solaire puis par le réseau si cela a été configuré. Les solutions Victron Energy permettent une grande souplesse au niveau de l’architecture du système et de nombreuses variantes de paramétrages.
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Composants d’un système complet ESS :

  • Panneaux photovoltaïques
  • Onduleur réseau
  • Onduleur chargeur Multiplus II , Multiplus ou Quaddro
  • Color Control GX pour  la communication entre les différents appareils et le suivi en local des informations systèmes
  • BMS ( Battery Management System ) type VE BUS BMS pour la sécurité du système 
  • Les onduleurs / chargeurs, chargeurs solaires  Victron fonctionnent avec les technologies de batterie courantes telles que les batteries AGM, Gel, OPzS, OPzV, de traction et également avec la technologie Lithium qui nécessite une intégration et une communication plus approfondies entre l’électronique de puissance et le matériel de gestion de la batterie.

 

Batteries Lithium compatibles et validées avec le système ESS VICTRON ENERGY ( au 24/10/2018 ) :

Il faut nécessairement respecter l’architecture et le paramétrage pour chaque fabricant.

Aquion AHI
AXIstorage 7S / 9S
BMZ ESS 3.0 et ESS 7.0
BYD B-Box
Freedomwon Lithium
LG Chem Resu 6.4
Panasonic DCB-105 (Inde)
Pylontech US2000B et Phantom-S
Redflow ZBM2 / ZCell
SimpliPhi Power
Stockage d’énergie Bluenova

 

Victron-Energy-système photovoltaïque en autoconsommation avec stockage batterie et color control

Victron-Energy-système photovoltaïque en autoconsommation avec stockage batterie et color control

 

ESS VICTRON ENERGY MULTIPLUS

Onduleur chargeur Multiplus Victron energy en autoconsommation

 

les différentes architectures de câblage possibles avec les systèmes Victron Energy

les différentes architectures de câblage possibles avec les systèmes Victron Energy

Color-Control_aperçu fonctionnalité

 

Victron & BMZ ESS 3.0 / ESS 7.0
La combinaison des produits Victron avec la batterie BMZ ESS 7.0 a été testée et certifiée par les services de recherche et développement. La combinaison est activement soutenue par les deux sociétés.

 

Le système ESS autoconsommation Victron Energy permet d’autoconsommer en direct sa production photovoltaïque et de stocker le surplus d’énergie dans les batteries via l’onduleur chargeur Multiplus/quaddro. Cette solution permet d’assurer le back up donc une alimentation de secours en cas de défaillance du réseau.

 

SOLARWATT

Solarwatt, le fabricant de panneaux photovoltaïques Allemand, a développé la solution MY RESERVE, afin d’optimiser les taux d’autoconsommation. Associé à un Energy Manager, le système est en apprentissage de son utilisateur et  » apprend  » le profil de consommation du site pour permettre d’autoconsommer en direct et de charger la batterie aux moments les plus adaptés. La démarche est de lisser le plus possible sur 24h la part de production photovoltaïque sur le profil de consommation du site. La batterie va se charger lentement en journée pour arriver pleine le soir de façon à fournir la nuit et être vide avant le redémarrage de la journée du lendemain. On est sur un système dit  » intelligent « .

Stratégie de charge intelligente

Solarwatt dispose d’un système qui propose une stratégie de charge intelligente. Une stratégie intelligente empêche la batterie solaire d’être chargée trop tôt. En effet lorsque les batteries au Lithium sont trop chargées pendant une période prolongée elles vieillissent plus rapidement. Une telle stratégie de charge intelligente appuie également la stabilité du réseau et assure une meilleure intégration de l’énergie solaire dans le profil de consommation du site ( par exemple la batterie arrivera en charge complète en fin de journée pour être vide le matin afin de recommencer un cycle ). De telles stratégies garantissent que la batterie ne soit pas chargée dès que le réseau solaire génère un excédent, et préfèrent répartir le chargement au cours de la journée afin que l’unité de stockage soit complètement chargée en soirée avant l’utilisation de nuit.

70% des systèmes de stockage manquent de ce type d’intelligence. Ils commencent à charger les batteries dès que le soleil brille et que les panneaux solaires produisent de l’électricité. Bien sûr, il est important que l’unité de contrôle de la batterie fonctionne de concert avec le système de gestion de l’énergie car il faut diriger l’alimentation photovoltaïque vers l’endroit où l’énergie est immédiatement consommée, que ce soit pour climatiser la maison en été ou générer de l’eau chaude.

Composants d’un système complet MY RESERVE :

  • Panneaux photovoltaïques
  • Batteries Lithium NMC Solarwatt ( Nickel Manganèse Cobalt ) intégré dans le coffret MY RESERVE
  • Coffret MY RESERVE avec BMS
  • Onduleur string SMA/Fronius/Steca
  • Energy Manager pour le monitoring et le suivi de production et de consommation

 

Le système peut s’adapter sur des installations existantes avec différentes marques d’onduleurs ou être proposé dans un pack avec des panneaux photovoltaïques SOLARWATT et un onduleur SMA, Fronius, ou Steca Grid

MyReserve_HD MyReserve_vue_interieure_HD

Energy Manager Solarwatt

autoconsommation my reserve Solarwatt

 

My Reserve Solarwatt a été développé pour optimiser l’autoconsommation mais il ne permet pas le back up en cas de défaillance du réseau. Le système est communicant via un serveur gratuit qui permet le monitoring. Le Système est garantie 10 ans.

 

IMEON ENERGY

IMEON ENERGY 3.6 et armoire autoconsommation Billy

L‘Imeon Energy est un onduleur hybride qui a été développé sur Brest pour l’autoconsommation résidentielle. Il est généralement  associé à une armoire Plug and Play qui va permettre de centraliser tous les raccordements électriques.

L’onduleur hybride Imeon Energy  permet d’alimenter les charges électriques, de charger la batterie depuis le champ photovoltaïque ou depuis le réseau.  L’onduleur est donc ainsi raccordé aux sources de production d’énergie, généralement le solaire, au stockage sur batterie, éventuellement au réseau électrique s’il est disponible, et au bâtiment à alimenter. 

Grâce au système de gestion intelligent, l’énergie est directement orientée en fonction de la production photovoltaïque et des besoins de consommation. La production photovoltaïque est donc dirigée vers l’ensemble des circuits électriques de la maison ainsi que sur la sortie sécurisée qui est là pour assurer le back up en cas de défaillance du réseau électrique.

L’onduleur Imeon se positionne donc comme un gestionnaire des différents flux d’énergie. 

Le système permet d’assurer le back up via la sortie sécurisée afin d’alimenter en autonomie les circuits dédiés le temps d’une coupure réseau. Pour éviter de décharger trop rapidement la batterie et dans l’idée d’assurer le plus d’autonomie possible, le convertisseur intégré dans l’Imeon Energy est volontairement limité en puissance à 3kW. Une simple intervention électrique dans le tableau permet de dédier quelques circuits à la sortie sécurisée.

 

synoptique_Imeon Energy et armoire en autoconsommation

 

Imeon Energy permet la visualisation de données à distance pour surveiller et visualiser en temps réel la production. Avec le web serveur intégré à l’onduleur  , il est possible de suivre en local (  sur tablette directement s’il n’y a pas de box ) ou via le serveur Imeon.

 

Onduleur-smart-grid-intelligent-autoconsommation-solar-

Onduleur-smart-grid-intelligent-autoconsommation-solaire

Armoire autoconsommation solaireImeon

Armoire autoconsommation PV BIlly Imeon Energy

 

La version 3.6 de l’Imeon Energy permet le pilotage d’une charge, d’obtenir le monitoring par wifi, le web serveur est intégré et la garantie  est de 10 ans.

Composants d’un système complet IMEON :

  • Panneaux photovoltaïques
  • Onduleur Smart Grid Imeon Energy 
  • Batteries Lithium  Pylontech LiFePO4 ( Fer Phosphate ), batteries plomb AGM ou OPzV HOPPECKE
  • Armoire intégrant l’onduleur Imeon Energy, les batteries, les protections électriques DC et AC, les zones de raccordements pour les différents flux d’énergie
  • Communication via web serveur intégré et Wifi

 

 

SOLAX POWER + LG CHEM RESU

Onduleur hybride Solax Power SK-SU et batterie lithium LG CHEM RESU

Suite de l’article en construction…………….

 

Vous souhaitez étudier un projet pour une offre matériel contactez Avel Heol qui commercialise sur l’ensemble de l’Héxagone.

ou vous souhaitez faire réaliser l’installation par un professionnel qualifié et présent sur le marché depuis de nombreuses années, contactez GR Energies qui rayonne sur un secteur de 80km autour de sa base Bretonne.

 

 

 

6 Réponses à Autoconsommation photovoltaïque avec stockage

  1. STRAUCH RALPH

    Bonjour,
    Pourriez vous m’indiquer pour 24 batteries de 2 volts et de 280 A, quel est le voltage que je suis censé avoir à 50 % de décharge. Merci. Ralph

     
    • avelheol

      Bonjour,

      Tout dépend de la technologie de la batterie ( Gel, Agm, OPzS ou autres ) mais grosso modo pour de la batterie plomb à 50% de charge ( ou décharge du coup ), la tension de la batterie au repos devrait être autour de 24 à 24.2V
      Le mieux si c’est une batterie à électrolyte liquide serait de vérifier avec un pèse acide la densité d’électrolyte, à 50% autour des 1.17 à température ambiante ( 20 à 25°C ), batterie chargée à 25.5V et 1.26-1.27

      Cdlt

      Avel Heol

       
  2. SPRICH

    Je me demande si on peut se passer du reseau edf et fonctionner seul.

     
    • avelheol

      Bonjour,

      Oui celà peut s’envisager mais dans ce cas il faut dimensionner l’installation comme un site isolé et faire d’abord un bilan des consommations, étape indispensable avant de se lancer sur un projet autonome.

      Cordialement

      Avel Heol

       
  3. Fraysse

    Bonjour.
    Connaissez-vous un site qui me permettra de connaître ma propre ma consommation électrique pour évaluer précisément mon besoin en batterie et en taille d’installation.?merci d’avance Philippe

     
    • avelheol

      Bonjour Philippe,

      Oui pour calculer votre besoin en consommation électrique vous pouvez utiliser le logiciel en suivant mais c’est un outil en ligne pour déterminer les besoins en site autonome :
      Logiciel CalcPvAutonome
      Pour de l’autoconsommation, vous pouvez récupérer vos données de consommation sur le site Enedis et ensuite revenir vers nous pour que l’on dimensionne la puissance photovoltaïque et la capacité batterie car les deux doivent être liés.

      Bonne réception
      Avel Heol

       

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