Électricité

HUMANUM considère que l’énergie électrique hydraulique (au fil de l’eau) , photovoltaïque ou éolienne + stockage (en 12 ou 24 volts) doit être réservée à la lecture le soir, à la recharge des piles ou batteries d’ordinateur et au fonctionnement des pompes d’arrosage des cultures , d’éventuelles nécessité de remontée d’eau d’une source basse ou d’un puits .  Il vaut mieux transporter le courant par un réseau 220 v (P= U.I) .et en attendant le besoin injecter la petite production dans le réseau électrique.  Ne pas chercher nécessairement l’autonomie totale (très chère) mais l’auto-consommation transformable pour une une utilisation survivaliste minimale pendant une période limitée.

 

Production

– hydraulique (au fil de l’eau)

Si vous avez la chance de disposer d’une rivière qui traverse votre propriété ou d’un moulin, n’hésitez , même si l’aspect administratif peut sembler rébarbatif.
http://www.france-hydro-electricite.fr/lenergie-hydraulique/principes

– éolien

Installer une petite éolienne demande une certaine dose de patience et de persévérance car les obstacles ne sont pas inexistants : démarches administratives, contraintes urbanistiques, limites techniques, exigences du raccordement au réseau, etc…
Le préalable à toute installation d’éolienne est d’identifier correctement le potentiel de production d’un site. Les constructeurs d’éoliennes considèrent que la vitesse moyenne annuelle du vent à basse altitude (10m) du site doit être au minimum 4 m/s.
Le potentiel de production d’un projet éolien sera évidement influencé par le gisement de vent disponible sur le site envisagé mais aussi par le type d’éolienne que l’on envisage d’y implanter.

Idéalement le choix du type et du modèle de l’éolienne se fera une fois que les caractéristiques du site auront été déterminées.
La manière la plus précise de déterminer ces caractéristiques est d’y réaliser une étude des vents pendant quelques mois. Ces caractéristiques peuvent également être très correctement approchées à l’aide de logiciels spécialisés mis en oeuvre par des professionnels avertis. Etant donné le coût de ce type d’étude, il est néanmoins possible de se baser sur certains critères d’évaluation avant de pousser plus la démarche plus loin.
Lors du choix de l’implantation, il conviendra de se tenir le plus possible à l’écart des obstacles proches tels que les grands arbres et les bâtiments, ou, si ce n’est pas possible, d’implanter l’éolienne sur un mât en veillant à ce que le générateur soit bien au-dessus des obstacles.
Il est recommandé d’implanter la machine de manière telle qu’elle se situe 6 m au-dessus tous les obstacles environnants comme les arbres ou les bâtiments dans un rayon de 75 m.

Pour les systèmes assurant une consommation autonome en îlotage, le dimensionnement
de l’éolienne et équipements auxiliaires doit être l’objet d’une analyse très détaillée qui
prendra en compte :
 la consommation quotidienne d’électricité ;
 l’autonomie souhaitée ;
 la présence ou la mise en oeuvre d’un système de stockage de l’énergie électrique ;
 le rendement du système de stockage ;
 les caractéristiques de l’éolienne ;
 la possibilité de recourir à d’autres sources d’énergie.
Exemple simple :
La consommation annuelle d’une habitation complètement isolée du réseau public de
distribution est, par exemple, de 1800 kWh.
En tenant compte du rendement du système de stockage (de l’ordre de 60%) et en considérant une capacité de production de 1000 kWh par kW installé, une éolienne d’une puissance maximale approximative de 3 kW devrait être capable de produire toute l’énergie
électrique utile…
Chaque jour, en moyenne, l’habitation consomme environ 1800 kWh / 365 jours soit 5 kWh et chaque jour, en moyenne, l’éolienne produit une quantité d’énergie suffisante…
Mais le vent ne souffle pas régulièrement et un système de stockage de l’énergie est nécessaire…
Pour assurer, par exemple, une autonomie de 4 jours sans vent, il faut au moins une capacité de stockage équivalente à environ 5 kWh x 4 jours soit 20 kWh.
La capacité d’une batterie, en Ampèreheure (Ah) permet de déterminer l’énergie électrique qu’elle peut accumuler et restituer.
Avec des batteries de 12 V, 1 kWh correspond à approximativement à une capacité de 83 Ah.
Une simple règle de trois permet de calculer que pour assurer 4 jours d’autonomie sans vent, une batterie d’accumulateurs d’une capacité de plus de 1660 Ah est à prévoir…

Le bruit généré par une éolienne peut provenir de différentes sources :
 bruit d’origine mécanique (multiplicateur, génératrice, équipements divers,…).
L’isolation acoustique de la nacelle des éoliennes modernes limite fortement cet aspect ;
 bruit d’origine aérodynamique. Les améliorations techniques apportées aux
éoliennes récentes (forme et finition de la surface des pales et du bord de fuite,
limitation de la vitesse de rotation) ont conduit à une forte réduction de ce bruit ;
 bruit lié aux vibrations associées aux sollicitations du mât et des pales.
La sensation auditive à 40 dB(A) est « calme » et à 70 dB(A) elle est « bruyante mais supportable ».
D’autre part, considérant la propagation sphérique du son, l’atténuation du bruit est de 6db à chaque doublement de distance.

Types d’éoliennes:
L’orientation de l’axe de rotation de l’éolienne détermine la principale classification des éoliennes disponibles sur le
marché : éoliennes à axe horizontal ou éoliennes à axe vertical.
Les éoliennes à axe horizontal sont similaires aux éoliennes que l’on rencontre actuellement sur les « fermes » éoliennes.
Les éoliennes à axe vertical ont été conçues pour s’adapter au mieux aux contraintes engendrées par les turbulences en
milieu urbain par exemple.
Grâce à leur disposition particulière, elles peuvent fonctionner avec des vents provenant de toutes les directions et sont
moins soumises aux perturbations que les éoliennes à axe horizontal. Elles sont relativement silencieuses, peuvent
facilement s’intégrer à l’architecture des bâtiments, permettent de placer la génératrice au niveau du sol et ne nécessitent
pas de mécanisme d’orientation.
Par contre, leur couple de démarrage souvent important (il faut une bourrasque ou un lancement en mode moteur pour que l’éolienne commence à tourner) limite considérablement leur productivité.
Site web de quelques modèles disponibles:
http://www.windenergy.com
http://www.ropatec.com
http://www.fortiswindenergy.com/
http://www.allsmallwindturbines.com

Le prix moyen d’achat et de placement d’une éolienne de faible puissance et de ses
équipements est de l’ordre de 5.000€ HTVA par kW installé.

Un excellent site concernant l’aérodynamique et l’utilisation des hélices et éoliennes :
http://www.heliciel.com/

– Panneaux photovoltaïques

Cette technologie a fait ses preuves tant d’un point de vue énergétique qu’environnemental.
Grâce à la baisse «rapide» du prix des modules photovoltaïques, l’autoconsommation solaire a démarré en France.
Cette autoconsommation n’a cependant pas beaucoup de sens sans système de stockage car sans batteries on peut espérer consommer au mieux 40% de sa production.
Pour des plus amples renseignements:
http://www.photovoltaique.info/L-autoconsommation.html

Il existe 3 types de cellules photovoltaïques, qui varient selon la qualité du silicium :

– les cellules monocristallines : le rendement est très bon (15 à 22%) mais le coût de fabrication est élevé.
– les cellules polycristallines : elles sont moins chères à fabriquer mais le rendement est un peu moins bon (10 à 13%).
– les cellules amorphes : leur coût est très faible mais le rendement l’est aussi (5 à 10% *).
* Un rendement de 10% signifie que pour une puissance de 1000 W qui arriverait sur le panneau, celui-ci produirait 100 W.

Fonctionnement :

1. Les panneaux photovoltaïques capturent l’énergie solaire et la transforment en électricité (courant continu).
2. Ce courant continu est ensuite convertit par l’onduleur en courant alternatif.
3. L’électricité produite alimente, directement, les appareils électriques ou, en cas de non-utilisation de l’électricité à ce moment, est réinjectée sur le réseau en faisant tourner le compteur électrique à l’envers ! (en Belgique et en France pour les anciens compteurs)

l’Onduleur est un élément indispensable aux systèmes photovoltaïques raccordés au réseau : Il permet de transformer une énergie électrique de type continu en courant alternatif.
L’onduleur photovoltaïque (exemple SolarEdge) a connu une révolution par :
– un optimisateur de puissance relié à chaque panneau photovoltaïque,
– un haut rendement (>97%) garanti 12 ans,
– un système de monitoring : suivi automatique de la performance de chacun des panneaux photovoltaïques et de l’ensemble de l’installation de production d’électricité.

Prix moyen par Wc installé
De façon générale, on retiendra que le coût total d’un système photovoltaïque raccordée au réseau (HTVA, installation comprise) se situe entre 1,3 € et 2,5 € par W crête installé selon la taille de l’installation, le type de toit (plat, incliné) et le type de pose choisi.

Dimensionnement de son projet photovoltaïque

Lorsqu’il s’agit d’une installation connectée au réseau, le dimensionnement peut se faire de différentes façons.
Les 3 critères les plus utilisés pour le dimensionnement sont : la consommation d’électricité, la surface disponible et le budget.
Pour un logement, il peut être intéressant d’essayer de produire sur base annuelle l’équivalent de sa consommation. Il est donc primordial de connaître sa consommation d’électricité.
Exemple:
Un ménage Belge moyen consomme environ 3600 kWh d’électricité par an (hors chauffage).
En considérant que la toiture est orientée vers le sud-est avec une inclinaison de 35°, chaque kWc produira plus ou moins 900 kWh par an * 0,95 (facteur de correction) soit 855 kWh par an (pour 1kWc).
Pour produire l’entièreté de ces 3600 kWh par an, ce ménage aurait donc besoin d’un système d’une puissance de 3600/855, soit 4,21 kWc.
Sachant qu’1 kWc correspond plus ou moins à 6,5 m², la superficie totale du système serait d’environ 27,36 m². Le coût de cette installation serait d’environ 4,21 * 2000 (pour 2 € par W crête installé) soit 8420 € (htva).

Ajout:  On a donc, pour un prix d’installation raisonnable (de 1500 à 2000 €),  le circuit  suivant, dans l’ordre.
– 2  modules photovoltaïques de 300 Wc avec 2 micro onduleurs  M 250 débitent en temps normal sur le circuit électrique en 220 v (diminue votre consommation électrique en auto-consommation)
En cas de nécessité: les deux micro onduleurs sont démontés et remplacés par un régulateur Victron MPPT 75/15 , deux batteries 12 v en série, 1 convertisseur-onduleur pur sinus 24/220, et une ligne électrique 220 v protégée qui alimentera vos appareils

Deux adresses sélectionnées par Humanum
http://www.mices.fr/
et https://www.myshopenergy.fr/

Pour les systèmes autonomes, le dimensionnement doit faire l’étude d’une analyse très détaillée qui prendra en compte:
– l’ensemble des consommations d’électricité du bâtiment ou de l’application,
– du stockage de l’électricité et d’un système de secours.
Les calculs étant assez complexes, il est alors conseillé de se faire aider par un professionnel.