Editions de La Pierre Verte

Tout sur l'Ecoquille

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L'Autonomie en Photovoltaïque

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LE CHOIX DE L'ÉLECTRICITÉ

Pour des raisons budgétaires et de commodité, nous ferons un choix : celui de tout regrouper sur une seule énergie. On ne peut le faire ni avec le gaz, ni avec le bois (quoi que...), ni rien d'autre que l'électricité, la seule énergie que l'on peut se procurer partout soi-même, qui soit renouvelable et permanente, et qui peut ne générer aucun déchet. Utilisation instantanée par simple bouton poussoir, pas d'entretien et peu de réparations, des économies à l'achat comme à la pose. Pour moi, la consommation électrique a tous les avantages, si - impérativement - elle n'est pas nucléaire. Les mêmes équipements fournissent eau chaude, lumière, musique, chauffage, etc. Ils sont uniques et couvrent tous les besoins. Car, de toute façon, il en faut de l'électricité, ne serait-ce que pour l'éclairage et les appareils domestiques. Alors autant investir dans sa production. Là, on peut tout faire. C'est pourquoi, nous pensons qu'il est idéal et parfaitement écologique de fonctionner intégralement à l'électricité. L'électricité est bien une fée, même si le nucléaire peut la transformer en sorcière... Tout électrique, rien d'atomique, voilà la meilleure solution pour l'habitat. Ce n'est pas l'électricité qui est "coupable" de méfaits écologiques. Au contraire, elle ne génère que peu de bruit, ne fait pas de fumées, ne demande pas de cuve ou abri, ne salit pas, minimise les risques d'incendie, etc.  De l'électricité parce que c'est pratique, sans transport si on la produit sur place, éteint d'un clic, allumé par programmation, etc.... Pour rester petit consommateur sans perdre en confort : éclairages basse conso (LED), puits de lumière, machines à laver à bulles, ordinateurs portables plutôt que fixes, télé à écran plat, cloche plutôt que sonnette à l'entrée, moulin à café et hachoir manuels, cuiseur solaire sur la terrasse pour pas mal de recettes, chauffe-eau ETS (100 W seulement durant la chauffe qui ne dure qu'une heure environ) et commandes en bout de pieds pour l'eau chaude de la salle de bains, etc.

Et si on en produit assez, de l'électricité, beaucoup même, quel changement de façon de penser, de vivre ! "Y'a pas photo", comme on dit. Au risque de déplaire, il ne serait donc plus irresponsable de laisser une lumière allumée toute la nuit au salon, ni de faire des allers-retours au village dix fois par semaine en vélo électrique, ni de laisser en veille nos innombrables appareils électroniques, ni de faire tourner un ventilateur sans arrêt, ni de faire des lessives deux fois par jour, ni ceci, ni cela. On peut aussi imaginer un futur très proche où l'on pourra recharger sa voiture électrique. Voyez le Twike, par exemple (http://www.twike.com) : 95km/h en pointe et jusqu'à 200 km d'autonomie pour un prix d'achat en neuf de 15.000 euros) et donc un coût de déplacement quasi nul. Là encore, si on intègre le coût des carburants auto dans nos calculs, on voit que l'investissement de départ dans une installation de production électrique autonome est amortissable encore plus rapidement. J'ai rencontré des Suisses qui faisaient 15.000 km par an avec leur Twike, pour 20 euros seulement !! Ils font les courses et vont au travail avec mais l'achat de carburant, ils ont oublié ce que c'était... Il y a près de 1.000 Twike en circulation en Suisse et en Allemagne et ça existe depuis 1996.

Produire son énergie soi-même ne dispense pas d'avoir un comportement responsable, certes, mais avouez que l'électricité libre, abondante et gratuite, ça changerait nos vies. N'est-ce pas cela qui compte ? La technologie, puisqu'elle le permet, doit tendre à nous libérer (comme Moulinex l'a fait !). Vivre en harmonie avec la nature, sans détériorer les ressources terrestres, c'est réellement possible, dans un confort accru, et la meilleure voie n'est pas de serrer les fesses, de culpabiliser, d'adopter des comportements complexes et frustrants. De toute façon, la prise de conscience écologique ne pourra progresser sur la voie de la culpabilisation des gens. Elle doit s'attacher à orienter les choix industriels vers le service d'une vie plus sereine et plus saine. Et c'est très faisable...

L'investissement dans une installation de production électrique semble important, mais, tout bien calculé et nous allons le démontrer, c'est une idée fausse. 8 à 15.000 euros au départ certes, mais c'est moins coûteux qu'un chauffage central avec radiateurs. Installés, un miroir chauffant rayonnant coûte bien moins qu'un radiateur à eau chaude. Un cumulus bi-énergie et la production d'eau chaude solaire coûtent entre 3 et 4.000 euros tandis qu'un cumulus ordinaire coûte dans les 200 euros. Un frigo électrique coûte bien moins qu'à gaz. Et c'est vrai pour tout le reste : les appareils électriques sont moins onéreux que ceux activés par de l'essence. Une tondeuse électrique coûte quatre fois moins qu'une tondeuse thermique et est bien plus silencieuse et facile à démarrer. Idem pour un taille-haie, une tronçonneuse, etc... Sans parler de la solidité dans le temps et de la réduction de l'entretien. Les appareils électriques sont donc peu coûteux et surtout leur rendement énergétique est excellent (moteur thermique = 25% de rendement, moteur électrique = 98%).

Mais surtout pas de nucléaire, ça ne se discute même pas. Il faut donc produire de l'électricité renouvelable et ceci sans trop d'investissement ni grosse machinerie. Nous disposons par chance - par ingéniosité plutôt - d'une technologie "miraculeuse" qui convertit les rayons solaires en électricité, un rêve impensable aux siècles derniers. C'est un don de la Nature cette propriété du silicium que nous avons commencé à domestiquer. Le photovoltaïque est en pleine évolution depuis ces dernières années. Je vous passe les détails, les articles, les études, nombreuses et internationales, qui prévoient de nouvelles baisses des coûts et une progression continue du rendement des panneaux. La production mondiale de panneaux de silicium est en croissance constante et les performances doublent quand les prix baissent de moitié. De plus, apparaissent maintenant de nouvelles technologies qui s'inspirent de la photo-synthèse, comme les cellules de Graëtzel, peu coûteuses, peu polluantes, qui peuvent, par exemple, être incluses dans des vitrages transparents. Elles fonctionnent dessus/dessous, n'ont pas de pertes de rendement, durent longtemps... Leur commercialisation balbutie encore un peu, hélas. Et pourquoi d'ailleurs ?


LE PHOTOVOLTAÏQUE CONNECTÉ AU RÉSEAU

Actuellement, si vous produisez beaucoup d'électricité photovoltaïque ou éolienne, l'EDF, service public en sursis, est obligée de vous la racheter et le prix d'achat est un peu supérieur à celui de la vente. Vous produisez de l'énergie qui part sur le réseau et un compteur calcule ce que vous fournissez. Par ailleurs, vous consommez de l'électricité et le compteur d'abonné tourne comme pour tout un chacun. Le prix d'entrée et de sortie étant trop peu différents, il est difficile d'amortir une installation électrique de ce type en moins de 12 ou 15 années, ce qui est bien long. Par contre, en Allemagne, l'électricité est rachetée jusqu'à cinq fois plus cher qu'elle n'est vendue, ce qui permet un amortissement rapide, 3 années seulement, et de belles économies par la suite, voire quelques revenus. Ces politiques de rachat d'énergie, timides, seront-elles seulement prorogées au delà d'un simple changement de gouvernement ? Rien n'est moins sûr car notre parlement comporte toujours son petit groupe occulte de députés inféodés aux lobbies nucléaire, pétrolier et automobile, qui s'activent au sein des commissions pour saborder toute politique alternative. De fait, depuis 2003, le budget de l'ADEME a été réduit de moitié, ce qui n'augure rien de bon pour les entreprises qui se sont lancées dans l'aventure solaire sous l'impulsion des gouvernements précédents. Voir la triste histoire, bien française, de la société Photowatt, par exemple (l'un de mes oncles y était directeur). Et puis EDF va être démonopolisée, c'est-à-dire déservicepublicisée : les centrales resteront à l'État, avec les charges d'entretien et de démantèlement, tandis que la distribution et l'exploitation, rentables elles, tomberont dans l'escarcelle du privé. C'est ce qui s'est passé en Grande-Bretagne et c'est ce qui s'est passé chez nous pour les ex-PTT, la SNCF, les télévisions et la SFP, la distribution de l'eau et j'en passe.

L'idée de raccorder son installation PV au réseau EDF est donc risquée. Actuellement les crédits d'impôt sont très réduits, après avoir été suspendus par un moratoire. Il y a de fortes chances que ces aides disparaissent. Si bien qu'une grosse installation devient un investissement lourd et - je suis prêt à le parier - le tarif de rachat de l'électricité qu'EDF accorde aujourd'hui ne sera pas honoré très longtemps malgré les promesses. Il a déjà connu de fortes baisses. Les personnes qui se sont engagées sur cette voie pensent que le contrat de 20 années qu'elles ont signé les garantit de leur amortissement, mais tout ce qui se fait peut se défaire et les changements de statut d'EDF rendront de plus en plus faciles les désistements. Moi, je n'ai pas confiance en l'état et je pense que beaucoup de personnes seront spoliées. Il ne s'agit donc pas de revendre son électricité à l'EDF, de rester accroché à son réseau avec 20 ou 30 m2 de panneaux sur le toit. Les installations raccordées au réseau sont en vogue. Mais là où l'on vous faisait miroiter un revenu (!), il s'avère seulement une importante diminution de votre facture - facture qui persiste, comme par hasard. Économie seulement disais-je. Ça sent l'arnaque : pendant douze ans, ça couvre votre consommation, puis vous devrez payer quand même un peu, et dans vingt ans, vous serez parmi les condamnés à cette solution coûteuse que personne ne choisira plus. Et si, en plus, le réseau tombe en panne à cause de la neige ou d'une centrale atomique qui pète, vous retombez d'un coup à l'âge de Cro-Magnon. En autonomie, site isolé, non : vous avez tout ce qu'il faut sur votre toit ou dans le jardin et vous ne saurez plus ce qu'est une coupure, même en cas de cataclysme à proximité. Avec 8 ou 10 m2 de panneaux de silicium, on peut devenir indépendant, c'est-à-dire libre.


LES CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES

L'énergie solaire est une énergie atomique. C'est d'ailleurs en espérant imiter le soleil que des scientifiques ont cherché à exploiter les minerais radioactifs de la Terre. Il s'agit dans les deux cas d'une réaction puissante, la réaction nucléaire, qui dégage de grandes quantités de chaleur et de rayonnement, lumineux ou pas, lorsqu'un noyau d'atome se forme, la fusion, ou bien se disloque, la fission. Dans le soleil, les deux réactions coexistent et nous envoient une quantité phénoménale de particules dont la plupart sont arrêtées par notre atmosphère protectrice, par la couche d'ozone notamment. Néanmoins, de très nombreux photons parviennent à la surface de notre planète et le développement de la vie s'est fait grâce et par eux. Bien qu'ils puissent tuer, les photons ne sont pas que dangereux. Ils ont, avec l'eau, animé la poussière d'étoiles.

Un mot sur le soleil. Ses variations cycliques et la composition de notre atmosphère sont la principale cause des changements climatiques que notre planète a connu, connaît et connaîtra. Comme le soleil refroidit lentement, il grossit lentement également. Un jour il sera devenu si moins chaud et son volume aura tellement progressé que sa surface aura rejoint l'orbite de la Terre et qu'il nous mangera tout crus. Il refroidit et c'est pourquoi notre planète périra dans son brasier (l'astronomie est agrémentée d'une multitude de telles curiosités). Moins paradoxal : les cycles séculaires, décennaux ou annuels, pourtant infimes, de l'activité solaire. En cet hiver 2014, le soleil est très actif, plein de tâches, venteux, et il nous envoie des quantités astronomiques d'atomes et de rayons. Les aurores boréales sont majestueuses et descendent jusqu'à l'Écosse et l'Europe du Nord. Et il fait chaud, on déjeune dehors depuis début mars...

Certains diront avec raison que beaucoup d'énergie solaire est perdue dans le passage par l'électricité. Chauffer direct au soleil a un bien meilleur rendement. Certes... Mais, quelle que soit la technologie, c'est la conversion de l'énergie du soleil avec de hauts rendements qui rendra son emploi universel. Il répand environ 4 kW par jour et par mètre carré sur notre bonne vieille Terre, soit 10.000 fois la consommation énergétique mondiale. Si nos panneaux photovoltaïques étaient capables d'en convertir 40% en bonne électricité, ce serait une révolution (qui se prépare dans les labos). Mais avec les rendements d'aujourd'hui, il serait déjà possible avec 10 km2 de panneaux dans l'espace, affranchis de l'écran atmosphérique, de fournir l'électricité utile à l'humanité toute entière. Vous voyez ça ? Le soleil fournit depuis quatre milliards d'années et pour autant encore, un flot d'énergie 10.000 fois plus important que ce dont nous avons besoin aujourd'hui. C'est dire que cette ressource là, même captée avec le faible rendement de nos matériels actuels, pourrait alimenter mille fois plus de moteurs ou de résistances thermiques que ce dont nous aurions besoin pour tout faire, sans fumée, sans toucher aux ressources de la planète, sans déchet... Cette voie ne peut s'avérer une impasse : il y a abondance.

Les cellules photovoltaïques, petites plaques de silicium généralement regroupés en panneaux, captent les photons du soleil pour les transformer en électricité selon un principe assez simple que l'on peut résumer ainsi : le photon tombe sur le silicium et y crée une petite tension. Toutes les cellules étant reliées entre elles par des fils électriques, la tension d'un groupe de cellules peut atteindre une certaine puissance et un voltage suffisant pour alimenter des éclairages et de petits appareils, ainsi que des batteries accumulatrices.

Ce mode de production d'électricité reste encore un peu limité en puissance et ne peut prétendre au chauffage d'une habitation ordinaire, ni à la cuisson des aliments. Pour ces fonctions, d'autres alternatives existent, solaire thermique, petit groupe électrogène Pantonisé, cuiseurs solaires et gaz, etc. Néanmoins, on peut assez aisément couvrir les besoins en électricité pour l'éclairage, le réfrigérateur, l'audiovisuel et l'informatique, et même pour l'usage des ustensiles de cuisine, pour le repassage, l'aspirateur et même un lave-linge adapté.

Pour info, l'idée selon laquelle la fabrication des panneaux photovoltaïques est polluante est une exagération de plus, comme dire que les éoliennes sont bruyantes. Il est vrai que l'aluminium employé pour les cadres des panneaux est coûteux en énergie grise, mais, pour le reste, tout va bien et le photovoltaïque est certainement moins dangereux pour l'environnement que le pétrole ou le nucléaire. Un tableau publié par l'ADEME permet de comptabiliser les données en matière d’énergie grise, d’émission carbone et de temps de retour pour les panneaux photovoltaïques. Ça donne ceci : il faut à un panneau PV actuel entre 1,9 année de production dans le Midi et 3,3 années de production dans le Nord pour obtenir l'amortissement de sa fabrication.
 
Quant aux batteries, en attendant les technologies nouvelles, elles sont partout recyclées et démantelées en fin de vie. On n'en voit d'ailleurs plus aucune qui traîne dans les champs ou les forêts. Certes les batteries, c'est de la ferraille coûteuse, qui ne doit pas terminer dans les sols (plomb). Le recyclage est capital et il est d'ailleurs en place dans tous les pays du monde, fort heureusement. Mais quoi ! Il faut aussi raisonner globalement. Quand on produit son électricité, il y a autant de câble électrique en moins pour rejoindre votre maison. Le câble venant du poteau EDF, qui rejoint votre compteur puis passe sous terre dans le fourreau pour traverser votre jardin, pèsera ses 50 kilos pour 100 mètres. Sans parler d'une vue plus globale encore qui inclurait votre part des câbles de la centrale à votre poteau, et toujours plus globale, la part en poids et matériaux de la centrale elle-même. Voilà : que le calcul soit fait par d'honnêtes passionnés, en tenant compte de la construction de la centrale et de ses travaux préliminaires, des canaux qui apportent l'eau, des matériels de production, des câbles, des pylônes, de la main d'œuvre et des transports de tout ce fourbi EDF, sans parler du stockage des déchets, de l'extraction des matières premières, etc. Et de tout rapporter au kWh produit. Je suis persuadé que le plus sobre, ce sont les barrages de montagne, puis les grandes éoliennes, et que le photovoltaïque en autonomie est moins impactant que le nucléaire.

Par la demande, suscitons de nouvelles baisses des coûts pour les panneaux et les batteries et une recherche technologique qui fasse progresser encore les matériels. Ne comptons pas sur nos décideurs car, pour eux, le problème du solaire autonome, c'est qu'il est impossible à facturer !


LE COURANT CONTINU ET LA BASSE TENSION
 
Faire son installation en courant continu peut être une bonne idée pour se préserver de certaines pathologies dues au CEM (champs électro-magnétiques). Si l'on est alimenté par une éolienne ou des panneaux photovoltaïques, une telle installation coule un peu de source puisqu'ils produisent du courant continu en basse tension. Mais le problème viendra alors des appareils que l'on voudra utiliser, puisque la plupart fonctionnent en courant alternatif. On peut disposer dans l'habitation quelques onduleurs, en particulier dans la cuisine pour l'électroménager et dans le séjour pour les appareils d'audiovisuel, mais cela reviendra vite cher de les multiplier dans différentes pièces. Bref, le courant continu n'a pas grand intérêt pour nous.
 
La basse tension, elle, constitue une solution plus efficace pour minimiser les CEM (champs électro-magnétiques), en particulier quand la puissance appelée est très faible, télécommandes et télérupteurs, par exemple. Par contre, dès qu'un peu de puissance est nécessaire, la basse tension demande proportionnellement plus d'intensité, ce qui oblige à de grosses sections de fils. De plus et principalement, dans la mesure où les champs sont proportionnels à l'intensité, cette solution peut parfois se montrer plutôt néfaste. L'emploi de circuits de commandes à basse tension reste intéressant, mais assez coûteux et peu habituel dans notre pays, il est vrai. Pourtant, ils permettent de n'alimenter les lignes à la tension normale que lorsqu'il y en a besoin, un peu comme avec les IAC, interrupteurs automatiques de courant.

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