Avec la baisse rapide du coût des installations photovoltaïques – en Allemagne bien sûr, car en France, le prix des panneaux photovoltaïque diminue fortement, mais le coût fourni-posé, lui, curieusement, ne montre aucune tendance à la baisse – le prix de revient du kWh photovoltaïque a chuté. Il devient rentable, sinon de le stocker, du moins de l'auto-consommer.
Auto-consommer le courant photovoltaïque
Plusieurs fabricants, soit de panneaux photovoltaïques, dont aleo solar et Bosch, soit de pompes à chaleur, dont Viessmann, Stiebel Eltron, Schüco, le chinois Guangzhou Deron Heat Source Facilities Co et le polonais Galmet Sp. z o.o. Sp. K, ont eu l'idée de proposer des systèmes qui maximisent l'auto-consommation de l'électricité PV produite par le toit des maisons individuelles.
La logique technico-économique est simple. Premièrement, tant que le photovoltaïque produit dans la journée, le système auto-consomme pour le chauffage, pour le rafraîchissement, pour la production d'eau chaude sanitaire.
Deuxièmement, si la maison individuelle n'a plus de besoins -la température de consigne est atteinte, le ballon d'eau chaude est chargé…- mais que l'installation photovoltaïque produit toujours, il va falloir stocker de manière peu coûteuse et simple pour continuer à auto-consommer.
La solution retenue par la quasi-totalité des fabricants qui proposent ce genre de solution à Intersolar 2013, c'est d'augmenter la température de consigne dans le ballon d'eau chaude pour pouvoir continuer à auto-consommer le courant photovoltaïque.
Une complexité hydraulique croissante
Dans ces systèmes, le stockage d'énergie ne se fait plus dans de coûteuses batteries, mais dans un classique ballon d'eau chaude, dont le régulateur du système se charge d'augmenter la température de consigne si nécessaire.
Naturellement, porter la température du ballon à plus de 65°C, certaines dérogations montent jusqu'à 75, voire à 80°C, pose des problèmes de sécurité. Il faut absolument que le départ d'eau chaude en sortie du ballon soit équipé d'un mitigeur thermostatique, calibré à 50°C, par exemple, pour éviter tout risque de brûlure.
Dans le même temps, pousser la température du stockage d'ECS au-delà de 70°C pendant des heures tue les bactéries, donc minimise les risques sanitaires. Deux ou trois fabricants poussent la conception hydraulique de leurs solutions un pas plus loin, notamment "Oskar, der Energiemanage".
Un système très étudié
Si leur ballon est chauffé à plus de 70°C, que l'installation photovoltaïque ne produit plus, mais que la maison a toujours besoin de chauffage, pour éviter autant que possible de consommer de l'électricité du réseau, ils arrêtent la pompe à chaleur et basculent sur un échangeur supplémentaire qui prend la chaleur en partie basse du ballon pour alimenter le réseau de chauffage.
Cette manœuvre limite la consommation d'électricité à celle du circulateur du réseau de chauffage. Elle se poursuit jusqu'à ce que la température en partie basse du ballon atteigne une valeur de consigne, par exemple 60°C, de manière à ne pas peser sur la fourniture d'ECS.
La rentabilité de toutes ces manœuvres dépend directement de la différence de coût entre le kWh photovoltaïque produit sur place et le kWh que l'on peut acheter au réseau.
