Bureau d’études indépendant en énergie solaire2020

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J1-1 - Photovoltaïque sur réseau Technique générale

Bureau d’études indépendant en énergie solaire

2020

TECSOL : vos intervenants

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Formation en ligne, 29 avril- 7 mai 2020

Jean-Yves QUINETTE, jyq@tecsol.fr

Maximilien ENDLER, max.endler@tecsol.fr

Sébastien DECOTTEGNIE, sebastien@tecsol.fr

Elodie LECA, elodie.leca@tecsol.fr

Henri SAURINE, henri@tecsol.fr

PROGRAMME12 sessions sur 6 jours

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Sessions de 1h30

Matin : 11h -12h30Après-midi : 15h -16h30

Moyens humains - Qualifications

Matériels spécifiquesÉtudes des masques solairesSuivi des installations ECS solaires – GRS– Tecsol Analytics – Tecsol OneContrôles d’installations photovoltaïquesOutils de simulation informatique

Premier bureau d’étude français spécialisé en énergie solaire

30 collaborateurs dans 8 implantations régionalesSiège : Perpignan – Agences métropole et La Réunion1 filiale Guadeloupe-Martinique-Guyane

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Maîtrise d’œuvre complète

+ 1905 Audit énergétique des bâtiments (tertiaires et/ou habitations collectives)

Activité certifiée ISO 9001 et 14001

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SUIVIMONITORING

Nos autres activités

Télésuivi• Tecsol One pour les installations de

petite ou moyenne puissance ou surface

• Tecsol Analytics pour les installations plus grandes ou puissantes

Tecsol Campus• Formations « Ingénierie de projets solaires »

Innovation• Tecsol est le dépositaire de plusieurs

brevets dont un sur la répartition des flux d’énergie

+ Assistance à Maîtrise d’Ouvrage juridique

Répartition du CA

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Etudes• Audits d’installations existantes,

expertises judiciaires, …• A.M.O. (Assistance maîtrise d’ouvrage)

avec : - Etudes d’opportunité,- Assistance travaux,- Mise en œuvre du monitoring

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RGE (reconnu garant pour l'environnement)

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Depuis 1-7-2014 : éco-conditionnalité des aides publiques (Eco-PTZ, C.I.D.D., …)

>>> certification RGE des professionnels (installateurs et BET).assurance qualité pour le client.

Mention RGE délivrée par organismes accrédités, contrôlés par COFRAC

Professionnels listés dans les PRIS (Point Rénovation Info Service)www.faire.fr

Formations artisans : FEEBat, PRAXIBAT, Qualibat, Qualifelec, Qualit'ENR,…- formation et compétences validées du référent- deux références d'installations- audit chantier dans les 24 mois- cotisation annuelle

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Certification "RGE Études"

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Même logique pour les professionnels de la MOe (hors archi. et B.C.T.) :- promouvoir la qualité des prestations- montée en compétences- assistance aux MOa dans le choix des professionnels

Mention RGE délivrée par organismes accrédités, contrôlés par COFRAC :- OPQIBI- OPQTECC- Certivea

Charte signée avec Ademe et Ministère de l'Ecologie.

1010

Certification "RGE Études"

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Moyens humains : expérience et formation suivie par le référent technique ( 1 par tranche d’effectif de 20 salariés), composition de l’équipe qui l’entoure,

Moyens techniques : adaptés au signe de qualité demandé, le B.E.T. doit posséder certains types de matériel, logiciels informatiques…

Références de prestations précédentes : méthodologie, prescriptions qui ont été données aux maîtres d’ouvrage, attestation de maîtres d’ouvrages.recommandations

OPQIBI (www.opqibi.com)

20.11 : Étude d’installations de production utilisant l’énergie solaire photovoltaïque

20.15 : Ingénierie des installations de production utilisant l’énergie solaire thermique

électricité chaleur

Module

photovoltaïque

Capteur

thermique

140 - 300 kWh/m².an 400 - 650 kWh/m².an

GISEMENT SOLAIRE

Deux "énergies solaires"

• Energie photovoltaïque

• Chauffer de l’eau (Sanitaire, chauffage de maison, piscine,…)

• Chauffer de l’air (séchage de produits, …)

• Produire du froid (rafraîchissement,…)

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1. Aperçu des marchés

Maison individuelle

St Jean Pla de Corts (FR)

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(REN 21)

Production électricité mondiale (fin 2017)

Une demande électrique croissante

▪ Vers l’électrification généralisée :▪ décarbonation▪ souplesse de transport et de régulation▪ efficacité (PACs, LEDs, robotique, ...)

▪ La mobilité électrique (+ 30-35 TWh/an en 2040, soit +7% )

▪ La numérisation et l’explosion des télécommunications

▪ Sécurisation facilitée par la diversité des sources

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1515

Parc mondial à fin 2019 : 626 GWc

(IEA-PVPS 2020)

1616

Marché mondial 2019 (GWc/an)

(IEA-PVPS 2020)

1717

Marché mondial (GWc/an) : prévisions 2020-2023

(AIE)

1818

Contribution photovoltaïque à la demande mondiale en électricité en 2019

Source : IEA 2020

1919

Contribution du PV en France à la demande électrique depuis 2009

(RTE)

(annuel)

2020

Contribution du PV en France à la demande électrique en 2019

(RTE)

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Au 31-12-2019 :

- PV : 9 436 MWc (métropole)

- PV + éolien : 25,9 GW

- Hydraulique : 25,6 GW (stable)

Parc installé en France

(RTE)

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Nouvelle PPE 2018-2028 (22-04-20):

▪ Neutralité Carbone (2050)

▪ Consommation EP : -35% (2028)

▪ 100% des VL vendus électriques (2040)

▪ 200 000 sites en AC (2023)

▪ doubler les ENR électriques (2028)

▪ ENR : 32% de la consommation totale (2030)

Objectifs nationauxPPE 2018-2028

23

Objectifs nationaux PPE 2018-2028

Ancienne PPE photovoltaïque (MWc)

Nouvelle PPE 2018-2028 (GWc)

Synthèse du 22-04-2020 : 2 GWc/an dans les AO

2424

Objectifs régionaux

(RTE – 2020)

Marché autoconsommation en France

En comparaison :

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Source: Enedis 2019

Source: Observ’ER 2018

Total : 223 MW

Actualités de l’autoconsommation collective ACcen chiffres

À fin février 2020 :- 28 opérations ACc en service et impliquent - plus de 450 participants.

Dynamique plus forte en 2020 avec 7 nouvelles opérations entrées en service depuis le 1er janvier 2020

23 projets ont été déclarés aux interlocuteurs Enedis en DR dont 17 avec une date de mise en service envisagée avant l’été.

Il est à noter que l’élargissement attendu du périmètre va avoir un impact sur le nombre d’opérations (regroupements).

26

Principaux fabricants mondiaux et capacités

27

Tissu industriel en France

28

29

Emplois en France (PV seul)

(iCare-ADEME – 2017)

Moratoire 2010/2011

30

2. Techniques et matériels30

Limites actuelles du pv…▪ Difficulté de prévision de la production photovoltaïque, particulièrement difficile localement en périodes nuageuses.

▪ Capacité d’accueil limitée des lignes et des postes du réseau pour de nouvelles sources de production (voir SRCAE et S3REnR).

▪ Les sources renouvelables et décentralisées ne participent en général pas aux services système (réglage de la tension, de la fréquence, démarrage en autonome ou black-start, possibilité de fonctionner en îlotage,…).Les réglages de la tension et de la fréquence sont, dès lors, reportés sur les alternateurs classiques des centrales thermiques, des grandes centrales hydrauliques,….

▪ La parité réseau du PV associé à des systèmes de stockage n‘est pas encore atteinte

▪ Il faut calculer la taille des installations, et gérer la charge en fonction de la production

▪ A développer : utilisation en commun d‘installations PV, systèmes de stockage, …

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Les contraintes réseau …

▪ La production décentralisée ne peut pas apporter d’économies si elle n’est pas garantie

▪ La diminution des besoins de renforcement du réseau (faible) ne compense pas le manque à gagner.

▪ Seul gain : réduction des pertes sur les réseaux, (qui sont de 2,5% pour le réseau de transport et de 7,7% pour le réseau de distribution)

▪ Pour transférer véritablement les gains vers les gestionnaires de réseau, il faudrait parvenir à réduire les puissances souscrites

▪ Encadrement technique et réglementaire afin d’assurer que l’autoconsommation permette un réel délestage du système électrique (ex.: tarifs variables en fonction du moment de la journée)

▪ Nécessité d’étudier de manière détaillée les impacts des systèmes de stockage

▪ Pilotage du système électrique plus difficile avec des sources aléatoires

source: Enedis32

Exemple de contraintes liées au plan de tension

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Exemple de contraintes réseau : la courbe canard

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35

a/ Le gisement solaire

Spectre de la lumière naturelle

IGh : insolation horizontaleannuelle

Productions effectives :

Lille : 1 020 kWh/kWc.anStrasbourg : 1 120 kWh/kWc.an

Lyon : 1 220 kWh/kWc.anNice : 1 440 kWh/kWc.an

Le gisement solaire

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http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/fr/tools.html#PVP

Source : PV-GIS v.5

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http://solargis.info/imaps/ (données Europe+Afrique + calcul)

Source : SOLARGIS

- données depuis 1994- résolution de 3 km à 250 m- reconnue comme la meilleure base par Univ. de Genève en 2011

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Optimum :région nord : 950 kWh/kWc.anrégion sud : 1 250 hc (hepp)

Impact des orientations

Sources météo: diversité

40

Sources météo: exemple de variabilités

41

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

jan fev mar avr mai jun jul aou sep oct nov dec

Wh

/m

².jo

ur

Irradiation globale horizontale de Mulhouse

PVGis-3

PVGis-CM SAF

NASA

Soda (Hélioclim1)

Satel-Light

Météonorm

Moyennes

+27%

Sources météo: sélection

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▪ Minimiser les risques

- supprimer les extrêmes

- prendre la moyenne des sites disponibles

- Météonorm est proche de cette moyenne (ex. de Mulhouse)

▪ Évaluer les incertitudes (P50 et P 90)

▪ Depuis la vers. 7 : Météonorm utilise des données plus récentes (prise en compte de l'évolution)

Sources météo: exemple de variabilités

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▪ Masque lointain:

- impact uniforme sur la totalité du champ

relevé de l’horizon lointain réel

▪ Masque proche:

- impact variable selon le point de la surface

modélisation 3D, heure par heure

Masques et ombrages

45

45

Relevé des masques lointains

HORIcatcherwww.meteonorm.com

azimut ° -120 -105 -75 -60 -35 0 30 45 90

hauteur ° 0 14 20 30 20 26 20 10 0

Relevé des masques lointains

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Impact des masques lointains

Perte annuelle : 12%

Relevé des masques lointains

Photo

panoramique

Calcul par

« Carnaval »

SUDE O48

49

Merci,

et à bientôt !