Installations isolées – Alimentation électrique autonome pour chalets, chantiers et autres

Oui, mais la planification doit tenir compte des conditions hivernales. Dans les régions alpines enneigées, par exemple, les modules photovoltaïques ne bénéficient parfois que de quelques heures d'ensoleillement en hiver et peuvent être recouverts de neige. Pour y remédier, il est possible d'augmenter l'angle d'inclinaison des modules (afin que la neige glisse/façade) et d'ajouter des générateurs supplémentaires : certains systèmes intègrent l'énergie éolienne ou une petite centrale hydroélectrique déjà existante afin de fournir de l'électricité en hiver. Il est important de disposer d'un grand réservoir de stockage afin de pouvoir faire face à des périodes de mauvais temps prolongées. En hiver, un générateur prend souvent temporairement le relais, en particulier lorsque les refuges ne sont pas occupés en permanence. On laisse alors par exemple un petit générateur protégé contre le gel démarrer automatiquement lorsque la tension de la batterie devient critique. Une tendance actuelle consiste également à utiliser des tapis chauffants ou des boîtiers pour les batteries afin de les maintenir à température (les batteries au lithium ne doivent pas être chargées à des températures négatives). Dans l'ensemble, une installation hors réseau est réalisable dans un climat hivernal froid, mais elle nécessite un dimensionnement suffisant et, si nécessaire, un soutien hybride. Exemple : au Canada ou en Scandinavie, des systèmes hybrides solaire-éolien-diesel sont utilisés pour alimenter les stations du cercle polaire pendant l'hiver sombre. Avec une bonne planification, l'électricité ne manque pas, même en décembre.

Cela se fait via l'onduleur/chargeur, qui dispose d'une entrée générateur. Les onduleurs hors réseau modernes (par exemple Victron MultiPlus/Quattro) peuvent alimenter un générateur ou le courant secteur et fonctionner simultanément comme chargeur. Lorsque le générateur fonctionne, il alimente directement les consommateurs et il charge l'excédent d'énergie dans la batterie. Lorsque le générateur est à l'arrêt, l'onduleur reprend l'alimentation à partir de la batterie. Il est important de disposer d'une commande de démarrage/arrêt automatique : un contrôleur de batterie détecte un faible niveau de charge et envoie la commande de démarrage au générateur par radio ou par câble (pour les groupes électrogènes correspondants, via un démarrage à deux fils ou une commande intelligente du générateur). De même, le générateur peut être maintenu prêt à démarrer en cas de pics de charge. De nombreux systèmes permettent de définir des valeurs seuils (par exemple, démarrage du générateur lorsque le niveau de charge de la batterie est inférieur à 30 %, arrêt lorsque le niveau de charge est supérieur à 80 %). Ainsi, le moteur à combustion ne fonctionne que lorsque cela est nécessaire. Par ailleurs, il est également possible d'hybrider a posteriori des générateurs diesel existants en les équipant d'un onduleur et d'un accumulateur adaptés. Le générateur est alors pour ainsi dire relégué au rang de système de secours, ce qui permet d'économiser du carburant et des heures de fonctionnement du moteur.

En règle générale, non. Étant donné qu'une installation en îlotage n'est pas raccordée au réseau public, l'obligation de déclaration auprès du gestionnaire de réseau, habituelle pour les installations photovoltaïques raccordées au réseau, ne s'applique pas. Une installation solaire hors réseau peut généralement être mise en place sans déclaration. Il convient toutefois de tenir compte de quelques points : si le système dispose néanmoins d'une fonction de secours commutable (c'est-à-dire s'il est occasionnellement connecté au réseau domestique, par exemple via un commutateur de réseau), il faut s'assurer qu'aucun retour d'énergie vers le réseau public n'est possible (les onduleurs autonomes s'en chargent en ne fournissant pas d'énergie lors du fonctionnement sur réseau). Tant qu'il n'y a pas de vente d'énergie ni d'alimentation du réseau, les procédures de déclaration et d'acceptation peuvent généralement être mises en œuvre sans problème. Si un système est commutable sur le réseau, cela doit être clarifié avec l'exploitant du réseau. Il est toutefois recommandé de vérifier les réglementations locales, car certains pays imposent des limites de taille ou des exigences en matière de protection contre les incendies. Pour les très grands systèmes autonomes (par exemple commerciaux), des permis de construire peuvent être nécessaires, mais pour les applications typiques (cabane, abri de jardin, bateau, camping-car, électricité de chantier, etc.), les obstacles bureaucratiques sont minimes. Il est toujours conseillé de faire appel à un installateur spécialisé qui installera le système conformément aux normes afin de garantir la sécurité.

Très faible. Les modules solaires ne nécessitent pratiquement aucun entretien : un nettoyage occasionnel (en cas de forte salissure ou pour enlever la couche de neige) suffit. Les batteries (en particulier celles au lithium) ne nécessitent aucun entretien régulier, comme le remplissage d'eau (autrefois nécessaire pour les batteries au plomb). Il est seulement important d'éviter les décharges profondes ou les surcharges extrêmes, mais cela est automatiquement géré par le système de gestion des batteries et l'onduleur. Il est recommandé de procéder à un contrôle annuel de l'installation : les connexions sont vérifiées, les mises à jour logicielles du système de commande sont effectuées et la capacité des batteries est contrôlée. Si un générateur est disponible, celui-ci nécessite un entretien classique (vidange d'huile, remplacement du filtre en fonction des heures de fonctionnement, contrôle avant la saison hivernale, etc. Dans l'ensemble, une installation autonome bien conçue fonctionne de manière très autonome. De nombreux utilisateurs rapportent qu'ils n'ont pratiquement pas besoin d'intervenir au cours de l'année, l'installation se gérant elle-même. La télésurveillance permet d'obtenir des informations de manière proactive (par exemple, une notification lorsque le niveau de la batterie est faible ou lorsqu'un module est en panne). Cela permet de réagir à temps, avant que des pénuries d'électricité ne surviennent. Les coûts de maintenance sont très faibles par rapport au fonctionnement continu d'un générateur diesel, car il n'est pas nécessaire de faire le plein quotidiennement ni d'effectuer des entretiens fréquents du moteur. À long terme, il faut prévoir de remplacer le stockage de la batterie après environ 10 à 15 ans (pour le lithium, pour le plomb éventuellement après 5 à 8 ans), en fonction de l'utilisation. L'expérience montre que les onduleurs/composants électroniques ont également une longue durée de vie, car ils sont conçus pour un fonctionnement continu. En résumé, les systèmes hors réseau sont fiables et faciles à entretenir s'ils ont été conçus de manière professionnelle.

Les coûts peuvent varier considérablement en fonction de la taille et des composants. Les petits kits solaires CC pour abris de jardin sont disponibles à partir de quelques centaines d'euros. Pour un refuge de montagne autonome ou une maison équipée de plusieurs kW de panneaux photovoltaïques et d'une grande batterie, le coût peut atteindre plusieurs dizaines de milliers d'euros. En principe, les coûts se composent des éléments suivants : modules photovoltaïques (~15 à 25 % du coût total), batteries de stockage (souvent le poste le plus important, ~30 à 50 %), onduleurs/régulateurs de charge (~20 %) et installation/câblage/infrastructure (~10 à 20 %). À titre indicatif, un système de bonne qualité (par exemple ~10 kWc photovoltaïque, ~20 kWh batterie LiFePO4, onduleur hybride) coûte environ 15 000 à 25 000 euros, installation comprise, selon la marque et l'emplacement. À cela s'ajoute le coût d'un générateur, s'il est prévu. Dans ce cas, vous pouvez utiliser un générateur existant ou en acheter un nouveau pour quelques milliers d'euros. Il est important de comparer avec les alternatives : certes, les coûts initiaux sont plus élevés qu'un simple générateur acheté en magasin de bricolage, mais en contrepartie, les coûts de combustible sont en grande partie supprimés pendant des années. Dans les endroits isolés (où chaque litre de diesel doit être livré par hélicoptère), les installations solaires sont souvent amorties en quelques années. Même par rapport aux coûts de raccordement au réseau (qui peuvent être extrêmement élevés dans les régions isolées si des kilomètres de câbles doivent être posés), une installation autonome est souvent l'option la plus économique. De plus, il existe des aides publiques pour les énergies renouvelables qui peuvent couvrir une partie de l'investissement. À long terme, le soleil n'envoie pas de facture : après l'investissement initial, les coûts d'exploitation sont minimes.

Cela dépend des exigences. Les composants hors réseau haut de gamme tels que ceux de Victron Energy sont considérés comme la référence absolue par les experts : ils offrent une très grande fiabilité, une extensibilité flexible et des fonctions de surveillance professionnelles. Les appareils Victron permettent par exemple une configuration précise, la connexion en parallèle de plusieurs onduleurs, des mises à jour à distance du micrologiciel et bénéficient souvent d'une garantie de 5 ans ou plus, qui peut être prolongée de 5 ans sur demande. Cependant, ils sont plus chers à l'achat et nécessitent un certain espace pour les différents composants. Les appareils tout-en-un (souvent fabriqués en Chine, par exemple MPP Solar, Growatt, etc.) sont nettement moins chers et souvent plus faciles à installer, mais offrent généralement moins de performances, de fiabilité, de surveillance et d'assistance. Pour une simple maison de campagne avec un budget limité, un tel appareil combiné peut tout à fait suffire – de nombreux utilisateurs en sont satisfaits, tant que la classe de puissance convient. Cependant, il existe des différences en termes de durée de vie et d'efficacité : les appareils moins chers ont parfois une consommation propre élevée (ils fonctionnent 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et consomment par exemple 50 à 100 W, ce qui est inutile pour les petites installations solaires) et ne supportent pas très bien les surcharges ou les charges continues. Si vous avez une application critique ou si vous souhaitez avoir l'esprit tranquille à long terme, il vaut mieux opter pour des produits de qualité, qui fonctionnent souvent de manière fiable pendant des décennies. De plus, les marques établies offrent un bon service après-vente technique et une communauté qui répond à vos questions. Conclusion : « Vous en avez pour votre argent. » Pour une installation isolée sérieuse et fonctionnant en permanence, il vaut la peine d'investir dans du matériel robuste et efficace. Cependant, pour des besoins simples ou des projets tests, il est tout à fait possible de commencer avec des solutions moins coûteuses – une mise à niveau est toujours possible par la suite. Beaucoup commencent petit et modernisent progressivement leur installation, par exemple lorsque l'onduleur bon marché tombe en panne. Dans tous les cas, la sécurité ne doit pas être sacrifiée : les appareils certifiés avec des fonctions de protection (court-circuit, surchauffe, etc.) sont indispensables, qu'ils soient chers ou bon marché.

Grâce à l'électronique moderne, la surveillance d'une installation en îlot est très pratique. De nombreux onduleurs et régulateurs solaires offrent une connexion Bluetooth ou Internet. Par exemple, le portail Victron VRM permet de consulter l'état de l'installation où que vous soyez : puissance actuelle du système photovoltaïque, état de charge de la batterie, charge actuelle des consommateurs, état du générateur, etc. Les fonctions d'alarme sont également courantes, par exemple un e-mail/SMS lorsque le niveau de la batterie devient critique ou lorsqu'un appareil tombe en panne. Sur place, il y a souvent un écran (par exemple un Color Control GX ou similaire) qui affiche toutes les valeurs en temps réel. Pour de nombreux utilisateurs, il est motivant de voir combien d'énergie solaire a été récoltée et quel est le niveau de consommation propre. Mais la surveillance à distance est également précieuse en cas d'assistance : un technicien peut, avec votre autorisation, se connecter à l'installation et vérifier ou ajuster les paramètres. Cela permet de résoudre 90 % des problèmes sans que personne n'ait à se rendre sur place. C'est un avantage considérable pour les installations très isolées (par exemple, un refuge de montagne inaccessible en hiver). À propos : la plupart des appareils de surveillance nécessitent un accès à Internet, qui est généralement assuré par le réseau mobile (s'il est accessible, par exemple via un routeur 4G ou une carte SIM dans l'appareil de surveillance). Dans les régions extrêmement isolées, on utilise également l'Internet par satellite (Starlink, VSAT) pour transmettre les données. Les coûts sont justifiés dans des cas particuliers, car ils permettent d'éviter des interventions coûteuses sur place. En bref : votre installation insulaire ne doit pas nécessairement être un vol à l'aveugle. Grâce aux outils actuels, vous pouvez garder un œil sur votre propre petit parc de centrales électriques.