ef4 - présentation
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Le photovoltaïque à la portée du citoyenen Région wallonne
Energie Facteur 4 asbl - Chemin de Vieusart 175 - 1300 WavreTél: 010/23 70 00 - Site web: www.ef4.be – email: [email protected]
en Région wallonne
Par Denis THOMAS
Lieu: CharleroiDate: 9/11/2007
EF4 - présentation
• Energie Facteur 4 asbl
• Objet: promouvoir l'offre et la demande des énergies renouvelables, ainsi que l'utilisation rationnelle de l'énergie.
28/11/2007
rationnelle de l'énergie.
• Vision: multiplier au moins par quatre l’efficience énergétique tout en développant et créant de l’activité industrielle et de l’emploi en Wallonie.
Produire 2 x plus avec 2 x moins de ressources
EF4 - activités• Facilitateur photovoltaïque pour la Région wallonne
– Information et conseil pour tout qui le souhaite– Etudes de pertinence technico-économiques pour les
communes– Coordination de la filière photovoltaïque
• Gestionnaire du projet « 10 communes photovoltaïques
38/11/2007
• Gestionnaire du projet « 10 communes photovoltaïques pilotes en Région wallonne »
• Organisation de conférences• Expertises dans le domaine des sources d’énergie
renouvelables• Newsletter• Pvdatabase: base de données de projets
photovoltaïques en RW et à Bruxelles
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Le photovoltaïque
1. Aspects techniques d’un système PV
2. Le PV, énergie du futur ?
3. Éléments règlementaires et financiers
Photovoltaïque
Transformation de l’énergie
lumineuse en électricité
58/11/2007 www.ef4.be
ASPECTS TECHNIQUESD’UN SYSTÈME PV
� Effet photovoltaïque� 3 générations technologiques� Système isolé / connecté au réseau� Ombrage - structure – orientation� Intégration au bâtiment
Effet photovoltaïque
Electron
• Découvert en 1839 par Edmond Becquerel• Apparition d’une tension aux bornes d’un matériau semi-conducteur exposé à la lumière
• Production d’un courant continu
78/11/2007 www.ef4.be
PHOTON Electron
Trou
Electron
Rendement =
Puissance électriquePuissance lumineuse
1ère génération
• à base de galettes de silicium– En phase commerciale– Rendement entre 12 et 20%– Technologie gourmande en silicium
88/11/2007 www.ef4.be
1ère génération
• Fabrication d’une cellule
98/11/2007 www.ef4.be
1ère génération
plaque avant transparente (verre extra-clair)
cadre en aluminium
• Fabrication d’un module (sandwich)
+ Lamination
108/11/2007 www.ef4.be
(verre extra-clair)
ensemble des cellules interconnectées
feuilles d'EVA (acétate de vinyle) = encapsulant
plaque servant de substrat arrière (Tedlar ou verre) + Boitier de connexion
Puissance crête (Wc)
= puissance électrique
dans des conditions standards de test :1000 W/m², 25°C, AM 1,5
118/11/2007 www.ef4.be
• Exemple:1 module de 200 Wc produira 200 W sous un ensoleillement de 1000 W/m²
Mais ce même module pourrait produire plus de 200 W avec un ensoleillement supérieur ou une température inférieure…
Silicium polycristallin
1ère génération
• Quelques chiffres valables pour la Wallonie– Surface : 8 m²
– Puissance : 1 kWc = 1000 Wc– Électricité produite : 850 kWh/an (fixe, optimum)– Coûts indicatifs (htva): 8 000 € pour 1 kWc (8 €/Wc)
128/11/2007
– Coûts indicatifs (htva): 8 000 € pour 1 kWc (8 €/Wc)30 000 € pour 5 kWc (6 €/Wc)55 000 € pour 10 kWc (5,5 €/Wc)
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Il faudrait un système PV de 4 kWc
(± 25 000 € htva) pour couvrir les
consommations électriques d’un ménage
wallon moyen (3400 kWh/an)
2e génération
• Couches minces– Utilisation de peu de matière semi-
conductrice– Perspectives importantes de réduction de
coûts– En phase d’industrialisation et de
138/11/2007
– En phase d’industrialisation et de commercialisation
– Rendement entre 5 et 11%– Possibilité de rendre flexible
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Silicium amorphe CdTe CIGS
2e génération
• Exemple : Colruyt (31-10-2006)
– Surface: 8000 m²– Puissance: 330 kWc
148/11/2007 www.ef4.be
– Puissance: 330 kWc– Production d’électricité :
250 000 kWh/an – Panneaux ultra-minces– Coût: 1 400 000 €
1 kWc 24 m²
2e génération
• Exemple : CIS– Rendement type: 11%– 110 Wc/m²
1 kWc 9 -10 m²
158/11/2007
– Compétitif avec la première génération
– Critères de choix:• Espace disponible• Prix /kWc
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CIS
1 kWc 9 -10 m²
3e génération
• Nouveaux concepts�Augmenter le rendement
Cellules multi jonctions �Diminuer les coûts
Cellules à concentration et …�En phase de R&D et d’industrialisation
168/11/2007
�En phase de R&D et d’industrialisation
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Système photovoltaïque
• Autonome – Pour les sites isolés– Nécessite généralement un stockage de l’énergie
178/11/2007
• Raccordé au réseau– Le réseau utilise le courant
excédentaire
• NB: Onduleur – transformer le courant continu en
courant alternatifwww.ef4.be
Ombrage: éviter à tout prix
188/11/2007 www.ef4.be
Autres paramètres
• Température– Une augmentation de la température des
cellules provoque une diminution du rendement de celles-ci � importance de la ventilation des panneaux par l’arrière
198/11/2007
panneaux par l’arrière
• Propreté– Nettoyage automatique avec la pluie– Vérifier annuellement – Éviter les endroits poussiéreux (carrières)
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Importance de l’orientation et de l’inclinaison
208/11/2007 www.ef4.be
Une surface perpendiculaire au flux lumineux capte davantage de rayons
lumineux que la même surface disposée avec un angle différent
• Mobile (suiveur)
Types de structure
• Fixe
218/11/2007 www.ef4.be
• Orientable
Orientation et inclinaison pour panneaux fixes• Optimum = environ 850 kWh/kWc (en Wallonie)
– Orientation sud– Inclinaison de 35° par rapport à l’horizontale
• Mais très bon:– orientation entre sud-est et sud-ouest – inclinaison entre 15 et 50°
228/11/2007 www.ef4.be
– inclinaison entre 15 et 50°
• Facteur de correction
orientationinclinaison (°)
0 15 25 35 50 70 90est 88% 87% 85% 83% 77% 65% 50%sud-est 88% 93% 95% 95% 92% 81% 64%
sud 88% 96% 99% max 100% 98% 87% 68%
sud-ouest 88% 93% 95% 95% 92% 81% 64%ouest 88% 87% 85% 82% 76% 65% 50%
http://sunbird.jrc.it/pvgis/apps/pvest.php
Intégration au bâtimentsur toiture inclinée En surimposition
• Avantages– Facilité de pose sur toiture
existante
238/11/2007
existante– Permet une bonne ventilation
des modules
• Remarque– Utilisation de pattes sous les
tuiles pour la fixation– 5-10 cm au dessus de la toiture
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Intégration au bâtimentsur toiture inclinée En intégration
• Avantages– Intégration architecturale parfaite– Le système photovoltaïque
248/11/2007
– Le système photovoltaïque remplace les tuiles, ardoises
• Remarques– À privilégier pour les nouvelles
constructions ou les rénovations complètes de toiture
– Il faut assurer une ventilation
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Intégration au bâtimentsur toiture plateModules rigides
• Avantages– Facilité de pose– Bonne ventilation des modules– Orientation et inclinaison optimales
258/11/2007
• Désavantages– Prise au vent– Si lestage, vérifier la résistance de la
structure portante de la toiture (poids)– Si fixation, veiller à la bonne étanchéité de
la toiture
• Remarques– Écarter suffisamment les rangées pour
éviter l’ombrage
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Intégration au bâtimentsur toiture plate Modules souples
• Avantages– Peut se coller sur la toiture existante– Peut se combiner avec la membrane
d’étanchéité
268/11/2007
d’étanchéité– Légèreté (4 kg/m²)– Flexibilité
• Désavantage– Rendement limité
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Intégration au bâtimenten pose verticale• Avantages
– Beaucoup de surfaces disponibles
• Désavantage– Perte de production d’électricité
278/11/2007
– Perte de production d’électricité de plus de 30% par rapport à une situation optimale (inclinaison, orientation)
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Intégration au bâtimenten verrièreModules semi-transparents
• Avantages– Intégration architecturale parfaite– Laisse passer une partie de la
288/11/2007
– Laisse passer une partie de la lumière
• Remarque– À privilégier pour les nouvelles
constructions ou les vérandas
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L’ensoleillement en Belgique
• Variabilité en fonction:– des mois de l’année– des heures de la
journée
Ensoleillement mensuel moyen (kWh/m²/jour) (source: http://sunbird.jrc.it/pvgis/, pour Namur)
1
2
3
4
5
6
298/11/2007
journée
www.ef4.be
0
1
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
horizontal irradiation
Mauvaise journée
Bonne journée
Schéma type d’un système photovoltaïque raccordé au réseau
Sectionneurcourant continu
Compteurélectricité verte
TableauÉlectrique
Applicationsélectriques
Courant continu Courant alternatif
308/11/2007 www.ef4.be
Générateur photovoltaïque
OnduleurDisjoncteur
courant alternatif
(avec protection différentielle)
Compteur électriqueexistant
Réseau
LE PHOTOVOLTAÏQUE : ENERGIE DU FUTUR ?
� Ressource renouvelable gratuite� « Correspondance » entre production et
consommation� Énergie propre� Durée de vie élevée� Une Europe qui a pris le chemin du
photovoltaïque � Où en est-on en Belgique ?� Perspectives de réduction des coûts
Soleil = ressource gratuiteSource: CD-ROM Energie+, Région wallonne
328/11/2007
• Ensoleillement annuel moyen à Uccle: 968 kWh/m²
D’un point de vue énergétique, cela correspond à environ 100 litres de mazout par m²
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Photovoltaïque = énergie propre• Recyclage de l’entièreté des composants
d’un système photovoltaïque
• Pas de pollution (pas de CO2, pas de bruit)
338/11/2007
• Remboursement du contenu énergétique*– Temps de retour énergétique de 3,2 ans
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*Source: IEA-PVPS Task 10, EPIA, European Photovoltaic Technology Platform
Durée de vie élevée
• Investissement sur le long terme: 25-40 ans
• Modules– Garantie sur la puissance des modules (en général 80% après
20-25 ans)– Norme IEC 61215 et IEC 61646 :
348/11/2007
tests (étanchéité, résistance mécanique, variations de température, …)
• Onduleurs
– environ 15 ans– Grâce aux évolutions technologiques, les fabricants annoncent
désormais des durées de vie de 20 ans pour les équipements– Norme DIN VDE 126
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42394000
5000
Puissance installée cumulée en Belgiquesource: Belsolar
Puissance photovoltaïque installée en Belgique
358/11/2007
11181440
2223
6 8 14 5527 38 44 2330
1000
2000
3000
4000
2003 2004 2005 2006
kWc
Flandre Bruxelles Wallonie
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Demande mondiale d’énergie en croissance
368/11/2007 www.ef4.be
ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET FINANCIERS
� Dispense du permis d’urbanisme � Réception électrique� Connexion au réseau� Combien ça coute ?� Les aides et les primes disponibles� Comptage de l’électricité � Vente de l’électricité � Certificats verts� Synthèse des éléments financiers
Dispense du permis d’urbanisme pour le photovoltaïque
• 2 Conditions:– L'ensemble des panneaux est fixé sur la toiture ou
incorporé dans le plan de la toiture– L'ensemble des panneaux ne présente aucun
débordement par rapport au bâtiment sur lequel ils seront placés
388/11/2007
• Sinon– Sur un bâtiment: petit permis d’urbanisme sans avis du
fonctionnaire délégué et sans intervention d’un architecte
– Autres cas: permis d’urbanisme avec avis du fonctionnaire délégué et intervention d’un architecte
• http://mrw.wallonie.be/dgatlp
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Réception électrique
• Contrôle obligatoire
• Vérifier le respect du Règlement Général sur les Installations Electriques (RGIE)
• Comme pour une nouvelle installation électrique ou une modification importante
398/11/2007
une modification importante• Contrôle de la partie modifiée (photovoltaïque)• Liste d’organismes de contrôle agréés• Nécessaire pour
– le raccordement au réseau– obtenir des certificats verts
• http://mineco.fgov.be � Energie � électricité �Contrôle des installations électriques
Connexion au réseau• Nécessité d’obtenir l’accord écrit de son GRD avant de raccorder son système PV sur le réseau
• Besoin des données clés du système photovoltaïque:– Puissance de l’installation (kWc)– Onduleur (respect de la norme VDE DIN 126)
408/11/2007
– Onduleur (respect de la norme VDE DIN 126)– Rapport de conformité avec le RGIE– Schéma de position et unifilaire– Photos
• Démarche gratuite pour les systèmes de moins de 10 kVA
*GRD = Gestionnaire de Réseau de Distribution
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Coût approximatif d’un système PV raccordée au réseau
• Modules (silicium cristallin) + fixation (surimposition de toiture inclinée) + onduleur + pose
• Dépend du type de système, de la taille, des équipements optionnels, autres services
418/11/2007
• Coûts indicatifs (htva):– 8 000 € pour 1 kWc (8 €/Wc)– 30 000 € pour 5 kWc (6 €/Wc)– 55 000 € pour 10 kWc (5,5 €/Wc)
• TVA– 21% pour les nouvelles constructions– 6% pour les rénovations (> 5 ans)
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Aides pour les particuliers
• Etat fédéral: réduction d’impôts– 40 % du montant des travaux– Plafond à 3380 € par habitation et par période
imposable– Nécessité de faire appel à un entrepreneur
enregistré
428/11/2007
enregistré
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SPF Économie, PME, Classe Moyennes et Énergiehttp://mineco.fgov.be
� Énergie � Réduction d’impôts � Particuliers
SPF Finances02/572.57.57
http://fiscus.fgov.be
Aides pour les particuliers
• Région wallonne– Projet de prime de max 3500 € à partir de 2008– Modalités restent à définir– http://energie.wallonie.be
438/11/2007
• Provinces– Pas encore de prime
• Communes– Certaines communes proposent des primes (250-750€)
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Aides pour les entreprises
• Aide à l’investissement (Loi EXPA)– Liste des secteurs éligibles– Seuil minimum d’investissement: 25 000 €– Principe:
• surcoût par rapport à une installation de référence
448/11/2007
• surcoût par rapport à une installation de référence (TGV)
• Diminué des avantages retirés pendant les 5 premières années
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http://economie.wallonie.behttp://formulaires.wallonie.be
� entreprises � Aide à l’investissement
Aides pour les entreprises
• Aide à l’investissement (Loi EXPA)
– Pour les PME:• Jusqu’à 40% du montant des travaux• Montant maximum : 1 000 000 € sur 4 ans
458/11/2007
• Montant maximum : 1 000 000 € sur 4 ans
– Pour les grandes entreprises:• Jusqu’à 20% du montant des travaux• Montant maximum : 2 000 000 € sur 4 ans
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Aides pour les entreprises
• Déductions fiscales pour investissements économiseurs d’énergie – 13,5 % de la valeur d'investissement pour
2007– Déduction de la base imposable
468/11/2007
– Déduction de la base imposable
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SPF Économie, PME, Classe Moyennes et Énergiehttp://mineco.fgov.be
� Énergie � Réduction d’impôts � Entreprises
Aides pour le secteur public et assimilés• UREBA
– Communes, CPAS, provinces et organismes non-commerciaux (écoles, hôpitaux, piscines, asbl, etc.)
478/11/2007
– sous réserve de l'approbation du dossier par un comité de pilotage et que l'électricité serve aux besoins propres du bâtiment
– 30% du montant de l’investissement TVAC.
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Comptage de l’électricité
• 2 situations: – Production > consommation � j’injecte
sur le réseau– Consommation > production � je
prélève du réseau
488/11/2007
• Règle générale:– On compte les flux réels – Prélèvement = achat d’électricité – Injection = vente d’électricité
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0,17 €/kWh0,05 €/kWh
*tarifs indicatifs pour les particuliers
Comptage de l’électricité
• Exception: « compteur qui tourne à l’envers »
• Puissance <10 kVA– Mécanisme de compensation entre les
498/11/2007
– Mécanisme de compensation entre les injections et les prélèvements
– Réduction directe de la facture d’électricité
– Évite le changement du compteur du GRD– NB: Si sur base annuelle, la production
d’électricité excède la consommation � injection gratuite ou 2 compteurs
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Vente de l’électricité • Au fournisseur d’électricité
(Electrabel, Luminus, Essent, Lampiris, etc.)
• Prix varie en fonction de l’acheteur, des périodes de production, du profil de production, des quantités d’énergie produite (0,03 – 0,05 €/kWh)
508/11/2007
produite (0,03 – 0,05 €/kWh)
• Obligation du gestionnaire du réseau de distribution (GRD) d’acheter la production excédentaire au prix du marché (± 0,03 €/kWh)
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Mécanisme des certificats verts
Mécanisme d’aide à la production
d’électricité verte
518/11/2007
d’électricité verte
Valable pour tout le monde (particuliers, entreprises, communes, …)
Règle générale: 1 CV = 1 MWhe = 456 kg de C02
www.ef4.be
Vente de
certificats verts
Producteurs
d’électricité verte
Oct
roi
de
CV
(1
CV
= 4
56
kg
CO
2,
10
an
s)
Marché virtuel des
certificats verts
Rachat par le GRT (Elia)
Aide à la production en
Région wallonne
Achat de
certificats verts
Organisme de
contrôle ou CWaPE
Certificat
de Garantie
d’OriginePV: 150 €/MWh
(10 ans)
90 €/CV
65 €/CV
Producteurs
d’électricité
classique
Réseau électrique
Client final
Fournisseurs
d’électricité
Quota de certificats vertsOct
roi
de
CV
(1
CV
= 4
56
kg
CO
7% en 2007, +1 %/an
Amende de 100 €/CV manquant
Plus d’info:
www.cwape.be
www.elia.be
Mécanisme descertificats verts• Actuellement
– 1 CV photovoltaïque = 1 MWh = 1000 kWh– Pendant 10 ans
• 1 CV photovoltaïque = 150 € (Elia, GRT)• Prix garanti 0,15 €/kWh
photovoltaïques
538/11/2007
• Prix garanti
• Le certificat vert permet un revenu supplémentaire pour le producteur d’électricité verte
www.ef4.be
0,15 €/kWh
Mécanisme descertificats verts• Perspectives
– Octroi des certificats verts pendant 15 ans– Proposition Solwatt
• Pour les 5 premiers kWc: 7 CV/MWh
photovoltaïques
Min 455 €/MWh
548/11/2007
• Pour les 5 kWc suivants: 5 CV/MWh
• Pour le reste (> 10 kWc): 1 CV/MWh
NB: prix minimum garantit par Elia (GRTL) à 65 €/CV, mais possibilité de vendre ses CV à une fournisseur d’électricité
www.ef4.beAttention ! La revalorisation des certificats verts n’est pas encore une réalité !
Min 455 €/MWh
Min 325 €/MWh
Min 150 €/MWh (pendant 10 ans)
Min 65 €/MWh (5 dernières années)
Aspects fiscaux des certificats verts• TVA
– Exemption sur la transaction de certificats verts
558/11/2007
• Impôt– Affectation privée (particuliers): non-
imposable– Affectation professionnelle: imposable
www.ef4.be
Formation – agréation des installateurs• Pas d’agréation exigée pour l’octroi des aides
fiscales, régionales• Mais nécessité d’être enregistré auprès de
l’administration fiscale pour faire bénéficier des aides fiscales (TVA à 6% et réduction/déductions
568/11/2007
aides fiscales (TVA à 6% et réduction/déductions d’impôts)
• Formation– Forem Formation Environnement (Mons)– Cefortec (Grâce Hollogne)
www.ef4.be
Rentabilité pour un particulier
578/11/2007 www.ef4.beAttention ! La revalorisation des certificats verts et
la prime ne sont pas encore une réalité !
QUELQUES PHOTOS
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© SunTechnics
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Plus d’informations sur
www.ef4.be
668/11/2007
678/11/2007
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Asbl Energie Facteur 4Chemin de Vieusart 175
1300 WAVRE010/23 70 00
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