Qu'est-ce qu'une installation autonome ou hors réseau ?
Une installation autonome ou hors réseau est une forme d'alimentation électrique totalement autonome. Tu ne dépends à aucun moment du réseau électrique public.
Le fournisseur de l'électricité est le soleil. Son énergie est transformée en électricité stockable par des modules solaires et des régulateurs de charge. Tu peux soit consommer directement cette électricité, soit la stocker dans une batterie pour l'utiliser ultérieurement.
Différence entre les installations on-grid et off-grid
La différence entre les installations on-grid et off-grid (sur et hors réseau) réside dans le fait que l'installation on-grid est raccordée au réseau électrique public - par exemple, une installation photovoltaïque "normale" sur le toit qui alimente également le réseau électrique. Une installation off-grid doit être indépendante du réseau électrique et convient donc aux endroits particulièrement isolés qui n'y ont pas accès.
Bon pour l'environnement
La production d'électricité solaire n'est pas seulement lucrative et t'aide, dans le cas d'une installation autonome, à être approvisionné en électricité même dans des endroits isolés. Tu contribues également à la protection de l'environnement et du climat.
Que sont les sources d'énergie renouvelables ? L'énergie hydraulique, l'énergie éolienne, l'énergie solaire, la biomasse et la géothermie sont toutes des sources d'énergie qui ne tarissent pas. Et la production d'électricité à partir de ces sources ne produit que peu ou pas de CO2. Alors que la production d'électricité à partir de charbon ou de gaz libère d'énormes quantités de ce gaz à effet de serre dans l'atmosphère, car l'électricité est produite par leur combustion.
Si tu alimentes ta cabane en forêt ou ta tonnelle uniquement avec de l'électricité produite par l'énergie solaire, l'opération est neutre en termes de CO2. Tu économises de l'argent et tu fais quelque chose pour le climat.
Où les installations individuelles peuvent-elles être utilisées ?
Les domaines d'utilisation des installations isolées sont très variés. Elles conviennent aussi bien à l'abri de jardin où l'on charge les batteries de la tondeuse à gazon ou du vélo électrique qu'aux chalets de montagne ou aux maisons de vacances dans des régions particulièrement isolées. Mais ils sont également déjà utilisés dans l'espace public. Ainsi, les arrêts de bus, les horodateurs ou d'autres installations similaires peuvent déjà être alimentés en énergie solaire. Cela permet de réduire les coûts et de préserver l'environnement.
Les installations autonomes peuvent également être une solution pour les formes d'habitat alternatives comme les tiny houses ou les bateaux-maisons, lorsqu'il n'est pas possible de se raccorder au réseau public.
Dans l'agriculture également, ces installations hors réseau se révèlent être une bonne solution aux problèmes. Les étables, les clôtures de pâturage ou les granges isolées peuvent être alimentées en électricité par de tels systèmes.
Donc partout où tu es trop loin pour profiter du réseau électrique public, tu peux recourir à des installations isolées.
Comment déterminer la taille nécessaire pour mon installation individuelle ?
L'électricité produite par ton installation autonome doit naturellement suffire à alimenter les appareils souhaités. Pour que cela fonctionne, tu dois calculer au préalable ce que ton installation doit fournir ou stocker. Pour cela, tu dois d'abord dresser la liste de tous les consommateurs et de leur consommation. Tu trouveras la consommation électrique d'un appareil dans son mode d'emploi.
Nous prenons ici l'exemple d'une lampe LED de 10 watts. Tu en as monté quatre et tu les utilises environ cinq heures par jour. Cela donne donc une consommation de 200 Wh par jour. Tu calcules ensuite la capacité de la batterie en ampères-heures (Ah). Pour cela, tu divises la consommation journalière par la tension de la batterie - donc 12 V :
200 Wh : 12 V = 16,7 Ah de capacité de stockage.
Pour ne faire fonctionner que l'éclairage, une batterie d'une capacité de 16,7 Ah te suffirait donc.
Si tu tiens compte de tous les consommateurs dans ce calcul, tu sais de quelle capacité de stockage ta batterie a besoin. Il faut maintenant déterminer la puissance que tes panneaux solaires doivent fournir.
Pour cela, tu dois d'abord tenir compte du fait que la puissance maximale indiquée pour un panneau solaire est la valeur idéale, qui peut rarement être atteinte dans des conditions naturelles.
C'est pourquoi tu dois calculer les heures de pleine charge. Les heures de pleine charge sont les heures les plus ensoleillées de la journée. Selon l'emplacement de tes panneaux solaires, cela représente entre quatre et six heures par jour en été.
Prenons l'exemple de nos lampes LED et partons d'un besoin de 200 Wh. Tu les divises par le nombre d'heures de pleine charge. Donc
200 Wh : 4 = 50 watts
Pour alimenter l'éclairage de notre exemple, tu as donc besoin d'une batterie d'une capacité de stockage de 16,7 Ah et d'un panneau solaire d'une puissance de 50 watts.
Ce que tu as maintenant calculé avec succès est toutefois la situation en été. En hiver, ton installation fournit nettement moins d'électricité. Si tu veux utiliser ton installation toute l'année, tu dois recalculer la puissance de tes panneaux solaires. Pour cela, tu peux utiliser la formule empirique :
Puissance en été x 0,25.
Avec une puissance de 50 watts en été, tu n'obtiens que 12,5 watts en hiver. Tu dois également tenir compte de ce facteur dans tes réflexions.
Autorisation pour les installations individuelles ?
Au Luxembourg, rien ne se fait généralement sans demande ni autorisation. On peut donc supposer qu'il en va de même pour une installation off-grid. Mais surprise ... Ici, il n'y a pas ou peu d'obstacles bureaucratiques. Cela s'explique par le fait que l'installation autonome est exploitée de manière totalement indépendante du réseau électrique. Il n'est donc pas nécessaire d'informer l'exploitant du réseau ou de donner son accord.
Il en va peut-être un peu autrement pour le montage des panneaux solaires sur le toit. Mais cela vaut également pour la "grande" installation photovoltaïque raccordée au réseau électrique. Dans ce cas, il peut arriver que le montage de panneaux solaires sur le toit ne soit pas autorisé en raison de conditions architecturales particulières, telles que la protection des monuments historiques ou autres. Il s'agit toutefois d'exceptions, car dans le cadre de la transition énergétique et du développement des énergies renouvelables, l'utilité d'une telle installation prime généralement sur les intérêts optiques ou esthétiques.
Le mieux est de t'informer au préalable auprès de l'office de l'urbanisme compétent sur les conditions éventuelles et sur un plan d'aménagement.
Demander conseil à un électricien
Bien qu'aucune autorisation ne soit nécessaire, tu devrais tout de même demander conseil à un électricien ou, en cas de doute, lui faire contrôler ton installation et ses câblages. La sécurité devrait toujours être la priorité absolue, indépendamment des prescriptions légales.
De quoi ai-je besoin pour mettre en place une installation autonome ?
Une installation autonome est un système fermé sur lui-même. Avec les composants suivants, tu peux donc théoriquement produire de l'électricité partout. À condition que le soleil soit de la partie.
Voilà ce qui compose une installation autonome :
- Module solaire
- Régulateur de charge solaire
- Batterie solaire
- Convertisseur de tension
Tu relies le module solaire au régulateur de charge, qui est ensuite raccordé à une batterie de 12 volts. Le régulateur de charge veille à ce que la batterie soit chargée de manière contrôlée.
Pour que le courant continu stocké se transforme en courant alternatif de 230 volts, tu as besoin d'un convertisseur de tension de 12 volts en 230 volts, qui est raccordé à la batterie. Tu peux maintenant brancher tes appareils électroniques.
Si le convertisseur de tension et le régulateur de charge sont trop compliqués pour toi, utilise une station d'alimentation au lieu d'une batterie. Elle stocke le courant et le restitue sous forme de courant alternatif.
Utiliser un régulateur de charge avec la technologie MPPT
Le régulateur de charge ne fait pas que transmettre l'énergie à la batterie. Il s'assure également que la batterie ne soit pas surchargée et la protège contre une décharge profonde. La décharge profonde signifie qu'une batterie est tellement déchargée qu'elle ne peut plus être rechargée. Veille à utiliser un appareil doté de la technologie MPPT. MPPT = Maximum Power Point Track.
Cela garantit une protection maximale de la batterie et des rendements énergétiques particulièrement élevés.
Les limites des installations hors réseau
Si tu penses maintenant qu'une telle installation autonome est la solution à l'augmentation de ta facture d'électricité, nous devons te décevoir. Il n'est guère possible d'alimenter une maison d'habitation en énergie de manière totalement indépendante du réseau électrique grâce à une installation isolée. Les possibilités de stockage font tout simplement défaut.
C'est justement en hiver, lorsque le soleil brille moins, que l'installation produit moins d'électricité. Mais c'est aussi la période où tu consommes plus d'électricité qu'en été. Tu passes plus de temps à l'intérieur. Tu as besoin de plus de lumière parce qu'il fait plus sombre. Et ainsi de suite. Tu devrais donc déjà stocker de l'électricité en été pour l'hiver. Aucun stockage, aussi grand soit-il, ne peut le faire.
Les installations autonomes ou hors réseau ne sont donc pas forcément conçues pour une utilisation intensive en continu. Mais pour les applications mentionnées ci-dessus, elles sont de très bonnes solutions écologiques.
