Étude de faisabilité d’un générateur photovoltaïque en vente totale
Table des matières
Les objectifs de la mission du bureau d'étude photovoltaïque
Le projet consiste à intégrer un système solaire photovoltaïque en injection totale sur la toiture d’un bâtiment qui va être construit pour stocker du matériel agricole. L’enjeu est de générer une nouvelle source de revenus sécurisés en intégrant un générateur photovoltaïque, tout en devenant acteur de la transition énergétique.
Étude réelle (en version très sommaire présentée ici) qui a donnée lieu à la réalisation du projet
L'étude du site d'implantation de la centrale
Les premières étapes en amont de la conception du bâtiment sont la tenu de réunions de travail avec les différentes parties prenantes du projet (Maîtrise d’ouvrage, Architecte, BE, BCT,…). L’objectif de ces réunions est d’exposer les attentes techniques et le cahier des charges pour la réalisation d’un bâtiment pouvant recevoir un générateur photovoltaïque en toiture. Cette étape est essentielle, elle doit être réalisée bien en amont du lacement du projet pour anticiper les travaux de structure, couverture voir VRD et gros œuvre.
Viens ensuite la visite sur site qui permet aussi de vérifier les potentiels obstacles présents sûrs et en périphérie du bâtiment. En effet, ils seront modélisés sur notre logiciel afin d’estimer avec précision leur impact sur le productible photovoltaïque annuel.
Un autre point important lors d’un projet en vente totale, c’est le point de livraison Enedis sur lequel sera injecté l’intégralité de l’électricité produite par le générateur. Enedis vous installera un second comptage, souvent à proximité de celui prévu ou existant pour le soutirage son emplacement est important à prendre en compte, car la longueur qui le sépare du générateur solaire peut avoir un impact financier non négligeable.
Le calepinage des modules photovoltaïques
L’objectif de cette partie d’étude est de définir la quantité de panneaux photovoltaïques qui peuvent être installés sur la toiture du bâtiment.
Dans le cadre de ce projet, nous valorisons uniquement le pan sud du bâtiment, car celui-ci est conçu avec un faîtage asymétrique permettant de bénéficier d’une superficie de couverture orientée au sud plus importante. Dans le cadre de ce projet la couverture est vierge de tous obstacles. Mais pour certains projets, nous devons tenir compte des règlementations relatives aux bâtiments qui sont classés ICPE ou ERP ce qui se traduit par la pose de trappes de désenfumage ou encore un cheminement périphérique aux abords du générateur.
Calculs de la production réelle en fonction de la position géographique
Contrairement à l’autoconsommation en injection totale, il n’est pas nécessaire de réaliser un audit énergétique étant donné que l’ensemble de l’électricité sera réinjectée directement sur le réseau Enedis en échange d’une rémunération par kilowattheure.
L'ensoleillement réel en fonction de la position géographique
L’ensoleillement est un point crucial sur la production de l’énergie photovoltaïque. Les simulations de production sont donc estimées avec l’historique de l’ensoleillement réel du site de production grâce aux données météo du site le plus proche.
Le choix des composants du générateur photovoltaïque
Le choix des composants du générateur est non négligeable quant à la robustesse et la performance de votre installation.
Chaque panneau photovoltaïque possède des caractéristiques techniques et des performances propres, lors de nos simulations, nous utilisons les caractéristiques techniques des modules de haute performance.
Pour rappel la technologie des cellules photovoltaïques évolue très rapidement et la performance de celle-ci est en constante augmentation. Le projet ci-dessous tient compte des modules sur le marché courant 2021.
Les caractéristiques du panneau Photovoltaïque
- Puissance 395 Wc
- Rendement cellules 21,1%
- Dimensions 1754 × 1096 × 35 mm
- Garantie 25 ans productible à 83%
- Garantie Produit 15 ans
- Top 10 classement Bloomberg des fabricants de modules PV
Les onduleurs Photovoltaïques
Ils sont le cœur de votre générateur. Au de-là de convertir le courant continu en courant alternatif, ils vont aussi intégrer des calculateurs appelés MPPT (Maximum Power Point Tracker) qui vont analyser en temps réel le potentiel énergétique maximal de votre centrale. Ils intègrent aussi un système de monitoring pour suivre à distance et en temps réels les performances de votre générateur. Il est important de choisir un onduleur adapté à votre besoin et à votre application.
Dans le cas de ce projet ce sont deux onduleurs d’une puissance unitaire de 50 kVa qui seront retenus. Opter pour deux onduleurs permet de s’assurer la continuité de la production de votre générateur en cas de panne de l’un d’eux.
La simulation 3D et l'impact des ombres portées
Le géopositionnement du générateur dans l’espace ainsi que le calepinage via un logiciel de dessin assisté 3D nous permet de tenir compte lors de nos calculs des ombres portées, de l’inclinaison du soleil en fonction des saisons et de l’heure de la journée. L’objectif ici est d’établir une production au plus proche de la réalité et de prendre les mesures nécessaires en cas d’un impact jugé trop important des masques proches.
Nous pouvons ainsi définir votre productible photovoltaïque.
Les différentes simulations et données techniques permettent d’établir votre productible photovoltaïque avec un taux de probabilité de 90%. Cela prenant en compte la géographie, la topographie, le matériel ses performances, la conception du générateur, la météo des années passées ainsi que l’environnement, l’inclinaison et orientation du générateur solaire.
Déterminer les revenus dégagés par votre générateur
Dans le cadre de ce calcul économique notre bureau d’études s’appuie sur le tarif d’achat photovoltaïque en vigueur au moment de l’étude du projet. Ce tarif évolue chaque trimestre, vous trouverez plus d’information en lisant notre article détaillé sur la vente totale.
Quel est le tarif d’achat photovoltaïque ?
Le tarif d’achat du kilowattheure photovoltaïque est en évolution constante, il est révisé chaque trimestre. Vous pouvez consulter l’arrêté en vigueur.
Ce tarif d’achat évolue-t-il ?
Le tarif d’achat est fixe pour une durée de 20 ans. Il n’évolue pas dans le temps.
Dans le cadre de ce projet d’une puissance de 99 kWc, nous sommes concernés par la tranche 36-100 kWc en intégration toiture simplifiée avec un tarif de 0.095 €/kWh au moment de la réalisation du projet.
Productible annuel (kWh) x tarif d’obligation d’achat PV ( €/kWh)
Le revenu cumulé sur 20 ans est de 217 672 € soit un revenu moyen annuel de 10 883 €.
La rentabilité de votre installation repose sur le prix de vente de votre électricité et du calcul de la production électrique réalisable sur le site de production. Les calculs effectués dans le cadre de la pré-faisabilité permettent d’établir les résultats suivants :
Rentabilité financière de la centrale électrique solaire
La rentabilité de votre installation repose non seulement sur le prix de vente de votre électricité produite, mais également sur les performances de votre générateur photovoltaïque (productible, robustesse du matériel, exploitation, …) Les calculs effectués dans le cadre de la pré-faisabilité permettent d’établir les résultats suivants :
Ce qui est pris en compte pour la rentabilité des investissements :
Coût d’investissement global du projet : générateur solaire et coût de raccordement au réseau Enedis
Contrat de maintenance Photovoltaïque préventive annuel
Le renouvèlement des onduleurs entre 8 et 12 ans
Un tarif d’achat fixe sur 20 ans à 9.5 cts€/kWh
Taux d’intérêt du prêt : 0.5 %
Taux d’inflation : 1.5 %
Taux d’actualisation : 3 %
Assurances
Taxes réseaux Enedis TURPE : 620 €/an
