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la Technique et vous
Consommation d’électricité

Autoconsommer :
oui, mais comment ?

Dans un logement, on assiste à une forte augmentation de la consommation d'« électricité spécifique » (+ 40 % depuis 1990, source : ADEME). Les tarifs de l’électricité sont en hausse et le coût du kWh d’origine photovoltaïque diminue. En France, la parité réseau annoncée dans le secteur résidentiel vers 2017 ne peut qu’encourager à autoconsommer l’énergie électrique produite localement. Mais qu’est-ce que cela signifie ? À quelle(s) architecture(s) d’installations cela correspond-il ? Comment quantifier objectivement cette autoconsommation ?

Autoconsommation rime avec synchronisation

Aujourd’hui, certains bâtiments affichent, avec un pas de calcul annuel, une production d’électricité supérieure aux consommations, sans nécessairement une synchronisation entre les deux. En outre, des solutions affichent un taux d’autoconsommation de 100 %, alors que la production ne couvre qu’une faible part des consommations.
Pour Promotelec, l'autoconsommation nécessite de travailler à une plus grande synchronisation entre production et consommation, en menant les calculs avec un pas de temps horaire. En effet, parler d’autoconsommation implique une rupture dans le mode de pensée, en raisonnant non pas en énergie (kWh) mais en puissance (kW), en d’autres termes en énergie « instantanée ».

Illustration du décalage entre production et consommation

Source : EDF

En outre, si la thématique de l’autoconsommation semble devoir être réfléchie à l’échelle du quartier, en mutualisant les sources et en prenant en compte le foisonnement des consommations, travailler à l’échelle de la maison ou du bâtiment est un préalable à l’appropriation par tous du bâtiment acteur du système énergétique.

Pour mettre en Œuvre l’autoconsommation À l’Échelle d’un bâtiment, diffÉrentes options de raccordement d’une installation de production sont possibles :
1 - Vente de la totalité de l’énergie produite

Le bâtiment est équipé d’une installation photovoltaïque (ou autre énergie renouvelable) raccordée au réseau public de distribution (RPD). L’électricité produite est injectée en totalité sur le réseau et vendue.

2 - Vente en surplus

Le bâtiment est équipé d’une installation de production raccordée au RPD. L’énergie produite est pour partie consommée sur place et pour partie injectée sur le réseau.

3 - Autoconsommation totale

Le bâtiment est équipé d’une installation de production raccordée au réseau, mais sans compteur de production. La majorité de l’énergie produite est consommée sur place. Le surplus éventuel est injecté gratuitement sur le réseau.

4 - Installation autonome

L’installation n’est pas raccordée au réseau. Toute la production est consommée sur place, en étant le cas échéant stockée temporairement.

L’autoconsommation dans le Label Promotelec

Pour sensibiliser les maîtres d’ouvrage à l’autoconsommation, Promotelec intègre, dans la mention « Habitat Respectueux de l’Environnement » de son label Habitat Neuf, 2 indicateurs :
• le potentiel d’autoconsommation ;
• sa mise en œuvre.


Les prescriptions seront notamment les suivantes :
• la réalisation d’une étude du potentiel d’autoconsommation d’un bâtiment ;
• la mesure de l’énergie réellement produite sur site par l’installation de production ;
• la mise en œuvre réelle d’une installation de production autonome ou raccordée au réseau avec vente du surplus d’énergie produite ou stockage de ce surplus dans un ballon d’eau chaude sanitaire ou encore dans des batteries électrochimiques. Cette mise en œuvre doit respecter des règles strictes pour assurer la sécurité des personnes et des biens.

Trois indicateurs objectifs pour l'étude du potentiel d’autoconsommation

En superposant, à l’échelle d’une journée, une courbe de charge et la courbe de production d’électricité d’une installation photovoltaïque, trois indicateurs exprimés en pourcentage permettent d’évaluer de façon objective le potentiel d’autoconsommation.

Le taux d’autoconsommation (IAC) :
part d’énergie produite par l’installation photovoltaïque instantanément consommée sur site par les différents usages (éclairage, ventilation, …).

Le taux d’autoproduction (IAP) :
part d’énergie consommée par les différents usages, qui est instantanément couverte par la production photovoltaïque sur site.

Le pourcentage de temps à énergie positive (1-PRR) :
part de temps pendant lequel la puissance produite (en W) est supérieure à la puissance consommée (en W), donc pendant laquelle le bâtiment est réellement à énergie positive.

Règles de mise en œuvre et attestation de conformité

Une installation photovoltaïque doit respecter non seulement les dispositions de la norme NF C 15-100 « Installations électriques à basse tension », mais également celles :
• du guide AFNOR C 15-712-1, lorsque l’installation photovoltaïque est sans stockage et raccordée au réseau public de distribution ;
• du guide AFNOR C 15-712-2, lorsque l’installation photovoltaïque est autonome non raccordée au réseau public de distribution et avec stockage par batterie.

Selon le décret n°2010-301 du 22 mars 2010, une attestation de conformité visée par le Consuel est obligatoire pour toute installation de production d’une puissance inférieure à 250 kVA raccordée au réseau public de distribution d’électricité. Pour toute autre configuration, telle qu'une installation de production photovoltaïque autonome, l'installateur électricien peut néanmoins faire une demande d'attestation de conformité Consuel sur la base du volontariat.

L’autoconsommation en maison individuelle

Promotelec a mené avec le CSTB une étude visant à définir les indicateurs de l’autoconsommation et à élaborer un outil d’évaluation du potentiel d’autoconsommation d’une maison individuelle.
L’outil développé, accessible en ligne, se veut simple d’utilisation. À partir du fichier récapitulatif de l’étude thermique standardisé (RSET), il permet à un maître d’ouvrage de calculer sur une année complète et avec un pas de temps horaire, les indicateurs d’autoconsommation, d’autoproduction et le pourcentage de temps à énergie positive du bâtiment.

L’autoconsommation en parties communes

Promotelec a également élaboré à destination des maîtres d’ouvrage un outil d’évaluation du potentiel d’autoconsommation en parties communes d’immeubles collectifs d’habitation. L’outil développé a comme données d’entrée :
• la (ou les) courbe(s) de production d’électricité photovoltaïque du projet ;
• les courbes de charge des postes de consommations suivants :

   - l’éclairage des parties communes intérieures ;
   - l’éclairage du parc de stationnement éventuel ;
   - le (ou les) ascenseurs éventuel(s) ;
   - les auxiliaires de ventilation collective éventuels ;
   - les auxiliaires collectifs éventuels de chauffage, d’eau chaude sanitaire.

Pour chacun de ces postes, le maître d’ouvrage peut :
• soit fournir au pas horaire et sur une année complète, une courbe de charge personnalisée du poste ;
• soit utiliser une courbe de charge « type » déjà intégrée dans l’outil.

À partir de ces données, l’outil calcule, sur une année complète, les indicateurs d’autoconsommation, d’autoproduction et le pourcentage de temps à énergie positive du bâtiment et leurs variations au cours des douze mois d’une année.

En conclusion

Quelle que soit l’option de raccordement retenue pour une installation de production, quelques principes de base sont incontournables pour optimiser l’autoconsommation et l’autoproduction à l’échelle d’un bâtiment :
• maîtriser les consommations ;
• synchroniser la production avec ces consommations ;
• stocker le surplus d’énergie produite non utilisée, par exemple dans un ballon d’eau chaude ou dans des batteries électrochimiques.

Presque toutes les conditions semblent donc réunies pour le développement de l’autoconsommation à l’échelle d’un bâtiment : toutes, sauf peut-être la définition d’un modèle économique entre les acteurs (fournisseur, gestionnaire de réseau, producteur, consommateurs,…) permettant à chacun d’y trouver son compte. Dans tous les cas, le sujet est propice à des innovations technologiques accompagnatrices des nouveaux modes de pensée.

Partenariat entre Promotelec et Smart Electric Lyon


Lancé à l’initiative d’EDF sur le territoire du Grand Lyon, Smart Electric Lyon est, en France, un des plus importants programmes d’expérimentations sur l’évolution des usages de l’énergie électrique. Il vise à tester à grande échelle des innovations qui permettront à près de 25 000 consommateurs, des particuliers, des entreprises, des collectivités, de mieux connaître et comprendre leur dépense d’énergie et d’agir pour réduire leur consommation. Ce projet de 70 M€ d’investissement total sur 5 ans est soutenu par l’ADEME au titre des Investissements d'Avenir. Il a démarré en 2012 et dure jusqu'en 2017.
L’association Promotelec juge particulièrement utile de faire connaître au public le Projet Smart Electric Lyon et, notamment, les actions qu’EDF conduit dans ce cadre. Les parties se sont donc rapprochées afin d'établir une convention de partenariat.

Cahier pratique "Installations solaires photovoltaÏques - RaccordÉes au rÉseau public de distribution infÉrieures ou Égales À 250 kVA"

Ce cahier pratique explique l’architecture, le fonctionnement et les règles de mise en œuvre dans les cas de vente en totalité, en surplus ou d’autoconsommation totale de l’énergie produite. Il intègre un nouveau chapitre "RT 2012 et installation photovoltaïque" et un chapitre sur les démarches administratives (raccordement au réseau, tarifs d'achat, fiscalité, etc.).

Il s’applique aux bâtiments neufs comme existants et concerne non seulement les petites installations résidentielles, d’une puissance de l’ordre de quelques kWc, mais aussi celles des bâtiments collectifs, tertiaires ou agricoles.