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L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - Eric Zucker - 13.02.2019
Parmi les interrogations souvent entendues au sujet des voitures électriques une question revient régulièrement : aura-t-on assez d'électricité pour toutes ces voitures? Et d’où viendra cette énergie ?
L'investissement dans une installation photovoltaïque est un complément particulièrement intéressant si l'on a une voiture électrique. Je l’ai fait, et je vous partage ici mon expérience, confirmée par plusieurs autres installations dans notre région:
https://enlighten.enphaseenergy.com/pv/public_systems/HNdY1312084/overview?preview=1
Pour commencer, quelques bases sont nécessaires:
Un kilowatt (kW, 1000 Watts) c’est une puissance (une force), par exemple ce que consomme un four à raclette ou un grille-pains.
Un kilowatt-heure (kWh) c’est une énergie (un travail), cela correspond à une heure de four à raclette, 1/2h d’aspirateur, ou griller 120 toasts.
Laisser dix ampoules de 100W allumées toute la nuit (11h), passer l’aspirateur de 2000W pendant 1/2 journée (5.5h), ou recharger sa voiture à 11kW pendant une heure n’ont pas la même puissance, mais utilisent autant d’énergie, l’équivalent d’à peu près un litre de carburant (10 kWh).
J’espère que cette parenthèse vous permet d’y voir plus clair. Revenons au sujet.
Une Model S consomme environ 20kWh aux 100km (équivalent 2l/100). La Model X un peu plus (23kWh, 2.3l/100), et la Model 3 un peu moins (16kWh, 1.6l/100). C’est du jamais vu pour une voiture essence ou Diesel.
Passons au coeur du sujet, les panneaux photovoltaïques!
En Suisse une installation bien exposée de 24 panneaux photovoltaïques (40m2) de 300W, avec 24 onduleurs de 250W, puissance maximale donc de 6kW, produit plus de 8'000 kWh par an. Cette énergie permet de parcourir chaque année 40'000 km en Model S, 35'000 en Model X, et 50'000km en Model 3.
La durée de vie d’une installation est de 30 à 40 ans, pour un investissement d'environ 15’000.- après déduction des subventions.
En résumé, pour un investissement de 15’000.- on a son propre “puits de pétrole” chez soi, qui permet de rouler 35’000 à 50’000 kilomètres par an pendant 30 a 40 ans. Le bonus: sans odeur, bruit, ni pollution.
Ce raisonnement est juste, même si dans les faits c'est un peu plus complexe. Je m’explique.
Je suis à la Romande Energie, tarif 2019 Terre Romande double 100% renouvelable, soit à peu près :
26 centimes le jour,
16 centimes la nuit et les week-ends,
8.5 centimes rachat photovoltaïque.
A vous de comparer avec votre fournisseur d’énergie.
Les panneaux produisent évidemment la journée quand il y a du soleil, et si je consomme peu à ce moment là, l'énergie en trop est reprise par le réseau à 8.5 centimes.
Si je consomme plus que ma production, j’achète alors ce qui me manque à 26 centimes le kWh en semaine, 16 centimes le week-end.
Il existe des systèmes permettant de recharger la voiture avec la production excédentaire, c'est toutefois beaucoup d'investissement pour au final assez peu d'intérêt. En effet, l'on dépend de sa voiture pour la mobilité, et si on a une période de mauvais temps on ne va pas pour autant rester bloqué chez soi.
Je recharge donc la nuit à 16 centimes le kWh, cela représente CHF 3.20/100km en Model S, 3.70/100km en Model X et 2.55/100km en Model 3.
L’autoconsommation est économiquement le scénario idéal. En effet chaque kWh produit et consommé chez soi nous fait économiser 26ct en semaine, 16ct le week-end.
Chaque domicile est un cas particulier. Selon son chauffage (maison passive, solaire thermique, pompe à chaleur, pellets, électrique, gaz ou mazout), ses équipements (cuisine à gaz ou électrique, piscine...), son mode de vie (2 travailleurs actifs, travail à domicile ou non, conjoint au foyer, ou retraités), on consomme plus ou moins d’électricité la journée et cela influencera sur l’économie réalisée.
Dans mon cas, depuis la mise en service de mon installation je consomme 25% de moins sur le réseau. Mes factures d’électricité s’en trouvent bien allégées, et j’amortis mon investissement en 11 ans.
Pour la voiture électrique, en prenant 25% de moins comme base, cela donne CHF 2.40/100km (Model S), CHF 2.80/100 km en Model X, et CHF 1.90/100km en Model 3.
Théoriquement en rechargeant à 6kW pendant une journée parfaitement ensoleillée, un week-end, et si la maison ne consomme rien, on arriverait à charger gratuitement. Ces conditions idéales sont illusoires.
Il existe des batteries domestiques. Tesla propose des PowerWalls, qui stockent 13kWh d’énergie, et ont une puissance de 5kW. Elles stockent l’excédent de production la journée afin de l’utiliser le soir. A chacun de voir si cet achat se justifie économiquement, car d’un point de vue écologique, cela me semble contre-productif. Le coût environnemental de la fabrication de cette batterie me semble plus important que son interêt général pour la société: injecter du courant renouvelable dans le réseau bénéficie à autrui et réduit notre consommation d’autres sources. Dommage que ce soit si peu valorisé.
Dans une optique de développement durable, produire plus de renouvelable que l’on ne consomme est évidemment favorable à notre équilibre énergétique.
Et la fierté d’avoir honoré notre pacte éthique avec notre planète dans l’intérêt de nos enfants, ça n’a pas de prix.
Ajout le 14/12/2020: Cet article est tout à fait pertinent sur le sujet:
https://www.unige.ch/campus/files/5516/0673/5373/143IN.pdf
RE: L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - Christian Fantoli - 4.03.2019
Que penses-tu des panneaux Insolight
https://sciencepost.fr/2019/03/de-nouveaux-panneaux-solaires-super-puissants-bientot-mis-sur-le-marche/?fbclid=IwAR32doBYhuOnC3WC9KkaTPX30j5tgXUMvz4kMzD3lN_PWILAtdfrNo8EkVY
et des cellules solaires pérovskites?
https://www.lapresse.ca/environnement/consommation/201902/02/01-5213311-le-jour-se-leve-pour-des-panneaux-solaires-revolutionnaires.php?fbclid=IwAR2UYqx9f4GHeDtc_mRlkziw9RWwW00QFkoa8QTFOsjTzJGGyxmkl-kUYDM
RE: L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - Eric Zucker - 4.03.2019
Intéressant !
Il y a plusieurs facteurs :
Coût
Rendement
Durée de vie
Entretien
Je ne suis pas partisan d’attendre une solution toujours plus efficace : les progrès sont sans fin. À un moment faut y aller, et le plus tôt est le mieux. Dès que la rentabilité du projet est assurée, c’est le bon moment.
On a suffisamment de surfaces inexploitées (toits) pour couvrir une bonne partie de notre consommation. Associée a l’hydroélectricité ( pompage-turbinage) on a en Suisse de quoi stocker le renouvelable. Et justement on cherche à rentabiliser nos infrastructures !
RE: L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - pascal34 - 17.04.2020
Bonjour,
Je suis un ancien membre du STOC et possède une Model S depuis 2013 ainsi qu'une Model 3 depuis mars 2019.
En raison du problème de recharge simultanées, j'ai installé 2 bornes de recharge Tesla (TWC) en partage de charge.
Cependant, ayant également une installation photovoltaïque (PV), mon désir à toujours été de faire de la recharge solaire...
mais au vu de l'absence de véritable solution sur le marché, je me suis lancé le défi de la développer moi-même!
Cela m'a pris beaucoup de temps... mais j'ai maintenant une solution qui fonctionne plutôt bien, surtout avec l'arrivée des beaux jours !
De mars à octobre, je peux maintenant presque exclusivement à rouler avec de l'énergie solaire, de manière efficiente et avec très peu d'émissions!
Bien sûr cela n'a de sens que, si souvent, au moins 1 véhicule se trouve à domicile...
Sur une belle journée de production de 36 kWh, il est facile de récupérer 30 kWh pour la recharge, soit l'équivalent d'environ 150km !
Ma solution, basée sur une petit automate industriel, acquiert les puissances PV/réseau et communique avec mes véhicules (démarrages/arrêts de charge) ainsi que les TWCs (régulation de l'intensité).
Elle pilote également des contacteurs afin de pouvoir charger en triphasé depuis le réseau (selon nécessité), ou en monophasé (recharge solaire) avec modulation de puissance entre 1.3 et 7.3 kW.
Je me demande si cela vaudrait la peine d'en faire une solution commerciale ?
RE: L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - Max Baumann - 24.09.2020
Je suis très intéressé par la recharge via des panneaux solaires. J’ai moi-même une petite régulation pour la charge via les panneaux solaires. Je joue sur les 3 phases pour moduler la charge. Tout se passe bien quand je passe de 3 phases à 2 phases ou de 2 phases à une phase. Cela n’est pas le cas dans l’autre sens. Quand je passe de 1 phase à 2 phases, ma Tesla Model 3 reste sur 1 phase. Je dois arrêter la charge et la redémarrer pour que la 2e phases soit prise en compte. C’est le même cas figure pour passer de 2 phases à 3 phases.
Avez-vous également ce problème? Y-a-t-il une solution pour augmenter le nombres de phases sans intervenir manuellement?
Merci d’avance de vos conseils ou de votre aide.
Max
RE: L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - pascal34 - 26.09.2020
Qu’avez vous comme borne de recharge et installation PV ?
Pour ma part, je n’utilise pas le changement du nombre de phases comme moyen de régulation mais juste pour passer d’un mode « recharge rapide en triphasé depuis le réseau » vers un mode « recharge solaire en monophasé avec régulation ».
De ce que j’ai expérimenté, les bornes TWC ne supportent pas un changement dynamique entre triphasé/monophasé, raison pour laquelle je coupe complètement l’alimentation, avant de la ré-enclencher dans la configuration désirée.
Si une voiture est en train de charger pendant ce temps, la recharge est interrompue, mais reprise automatiquement après, par le véhicule (Tesla).
Pour la régulation en recharge solaire, je fais simplement varier l’intensité via les bornes TWC, cela permet de réguler la puissance entre 1,38 et 7,36kW (6 à 32A) en monophasé et par incrément de 230W (1A).
A faible puissance, le rendement et de toute façon meilleur en monophasé. Pour que cela devienne intéressant en triphasé, il faudrait une installation PV pouvant produire au moins 7kW pendant plusieurs heures par belle journée!
Ci-joint, un exemple de régulation de recharge solaire.
Salutations et bon week-end !
RE: L'intérêt des panneaux photovoltaïques associés aux voitures électriques - Max Baumann - 4.10.2020
J‘ai la borne de recharge Tesla et une installation PV Solaredge.
Merci de vos informations, elles me sont très utiles. Mon objectif est d‘avoir une gestion automatisée quand je veux utiliser l’énergie de mes PV. Malheureusement, à ma connaissance, la variation de la puissance de charge ne peut se faire que directement depuis la voiture.
Côté installation électrique, j’ai un bus KNX dans toute ma maison. Il est ainsi très facile de commander un actionneur (relais) pour piloter les phases de la charge. Pour accéder au bus KNX, Solaredge et Tesla, j‘utilise l’application openHAB (solution open source). Avec openHAB, je peux définir des règles de gestion avec toutes les informations disponibles.
Concernant l’accès à la Tesla Model 3 depuis openHAB, la difficulté est que j‘ai choisi de ne pas pouvoir réveiller la Tesla depuis cette application par précaution. Cela veut dire que je dois d’abord réveiller la Tesla en lançant l‘application Tesla, et ensuite, je peux accéder aux fonctions de la Tesla via openHAB.
Cordiales salutations et bonne semaine