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Par ici l’énergie

15 décembre 2023 aucun commentaire
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Comme on s’ennuyait un peu, la dream-team SCANI a lancé un nouveau projet fin 2022. Nom de code « Plein-Soleil« . L’idée générale est de faire comme ce qu’on fait pour internet chez SCANI : remettre du sens, des gens, de la compréhension et de la copropriété dans un secteur. Ici, vous l’aurez peut-être deviné, l’énergie.

Charité bien ordonnée commençant par soi-même, je suis donc monté en haut du grand plongeoir et j’ai sauté avec bonheur dans une piscine de nouveau joujoux. Histoire de comprendre et de savoir de quoi j’allais parler ensuite, de tester moi même les trucs, etc. Pas d’affiliation ni de sponso par ici (mais heyy j’aimerais bien #appeldupied) mais je vais quand même vous dire ce que j’ai acheté et où.

J’aurais voulu avoir le temps de vous faire des articles au fur et à mesure, mais eh, un récap final c’est bien aussi. Si vous avez envie que j’approfondisse l’une ou l’autre des parties décrites ci-dessous, ça sera avec plaisir (et ça fera une chouette série), mais il faudra le demander. J’vais pas me casser la rondelle à écrire un roman si ça n’intéresse personne.

Ok, bien l’intro, pas trop long. De quoi ça cause ?

En premier lieu, de bien comprendre de quoi on parle. C’est devenu mainstream depuis quelques années, il y a même un beau slogan national : « l’énergie est notre avenir, économisons-la ! » (en vrai, c’est même une obligation légale). Une fois qu’on a dit ça, c’est chouette, mais dans la pratique comment s’y prendre ? Il faut commencer par se visser un truc dans la tête : le meilleur kilowatt, ce n’est pas celui qu’on a économisé, c’est celui qu’on n’a pas consommé et qu’on n’a donc pas eu besoin de produire.

Je précise d’emblée que l’ensemble de ce qui est décrit ci-dessous est le résultat d’une période de 6 mois de recherche/tests/discussions (de janvier à juin 2023) suivi d’une période de 5 mois de mise en pratique (de juillet à novembre) pour la partie concrète. Ceci dit, je n’étais pas totalement étranger au secteur, puisque j’ai conçu et réalisé moi-même l’électricité de la maison et domotique familiale il y a de ça 10 ans et que ça fait 25 ans que je me traîne dans des datacenters avec des installations autrement plus imposantes que celle-ci. Bref, je me suis peut-être trompé sur des détails mais je ne suis pas non plus parti totalement en mode yolo.

Comprendre l’électricité

Le courant, c’est chouette, mais ça fait un peu peur.

On apprend assez vite, parfois aux dépends de ses doigts ou de sa langue, qu’il ne faut pas se mettre en contact avec des fils ou le dedans des prises, et du coup, jouer avec les gros fils et un tournevis, ça fait pas super envie. Pourtant, c’est vachement rigolo. Je ne vais pas vous faire tout un article sur l’électricité, le réseau, etc. d’autres (dont Mr Bidouille, s’il ne fallait en citer qu’un seul) font ça très bien.

Quelques points vocabulaire tout de même. Vous vous souvenez peut-être de lointains cours de physique où le prof avait écrit P=U.I au tableau. Tout, ou presque, y est. La puissance (P), c’est le produit de la tension (U) et du courant (I). Vous chercherez pourquoi on a mis un U pour la tension, c’est rigolo. La tension s’exprime en Volts. En France et plus largement quasi partout en Europe, on a une tension avoisinant (oui, c’est pas forcément pareil ni partout ni tout le temps) les 230V – et non pas 220V – dans nos prises domestiques. Le courant est exprimé en Ampères (comme le bonhomme du même nom) et la puissance (la multiplication des deux, donc) en Watts.

Du coup, ta bouilloire pour ton thé, dessus c’est écrit 1000W, tu peux donc calculer assez facilement que si tu la branches sur une prise électrique, elle va consommer 4.3 Ampères (1000/230). Voilà pour les unités de base.

Vous noterez qu’on obtient une puissance équivalente en modifiant l’un ou l’autre. On peut faire 1000W avec 12 volts, il faudra juste 83 Ampères (1000/12). La meilleure analogie que j’ai trouvé pour illustrer ça est celle de la cascade : la puissance, c’est l’impression que tu as quand t’es en dessous. La tension, c’est la hauteur de la chute d’eau et le courant c’est la quantité de flotte. 10 litres d’eau qui te tombent dessus de 100 mètres de haut, ça doit faire peu ou prou la même impression que 100 litres qui tombent de 10 mètres. Pour revenir au monde électrique, il faut retenir que plus l’ampérage est élevé, plus le câble est gros. C’est l’une des raisons qui fait que les lignes « à haute tension » sont à haute tension : si elles étaient en 12V, il faudrait des câbles qui font la taille d’une roue de tracteur.

Ensuite, on parle de kW (kilo-watt) parce qu’on a la flemme de mettre trop de zéros et que c’est en gros l’ordre de grandeur pour un foyer lambda. Le kW est une mesure de puissance instantanée : quand j’allume la bouilloire, elle tire 1kW (1000W). Ça ne nous dit pas combien la bouilloire a consommé d’énergie aujourd’hui, puisqu’on ne sait pas combien de temps on l’a laissée allumée.

Si on imagine qu’on est un gros buveur de thé, que la bouilloire met 5 minutes à chauffer l’eau et qu’on en boit 12 par jour, on aura donc allumé notre bouilloire 5×12 = 60 minutes dans la journée. Une heure. On a donc 1kW de puissance tirée pendant une heure, et ça, c’est une quantité donnée d’énergie qu’on exprime assez commodément en kWh (kilo-watt-heure) : 1kWh, c’est 1kW de puissance instantanée pendant une durée d’une heure. Mais c’est aussi la quantité d’énergie consommée par un machin de 2kW qui resterait alimenté pendant 30 minutes, ou un de 500W alimenté pendant 2 heures. C’est bon ?

C’est ça que vous avez sur votre facture en fin de mois, avec un tarif variant en gros de de 10 à 70 centimes pour 1kWh. Dans une maison imaginaire qui consommerait en permanence 1kW (genre ta seule consommation électrique c’est ta bouilloire pour ton thé, et elle est allumée TOUT LE TEMPS), on aurait une facture mensuelle fin janvier de 1kW * 24h * 31 jours = 744kWh, soit un peu moins de 170 € au tarif standard actuel (~22cts par kWh).

Attention, on a en ce bas monde les mêmes mélanges de vocabulaire que dans l’informatique avec les unités de stockage (Go) et de débit (Gbps) : « mes panneaux ont fait 4kW aujourd’hui », ça n’a aucun sens : s’ils ont produit une quantité d’énergie donnée, elle s’exprime en kWh… Sauf si tu as des panneaux solaires qui produisent une puissance constante tout au long de la journée ou que tu t’amuses à diviser ta production par 24 heures pour obtenir une valeur moyenne instantanée.

Et enfin, quand on parle de production d’énergie, on finir par croiser les kWc… le C c’est pour crête. Il s’agit de la puissance instantanée maximale qu’un panneau (ou un autre dispositif produisant de l’énergie) est capable de produire dans les conditions idéales d’orientation, d’ensoleillement et de température. Autant dire que c’est comme pour ta box internet, le chiffre écrit sur la boite n’est pas ce que tu vas avoir mais ce que tu ne pourras jamais dépasser. Il vaut mieux l’avoir en tête. Avec un panneau 425Wc, on peut obtenir 425 Watts instantanés au moment où le soleil est pile en face, qu’il n’y a pas de nuages et qu’il fait 20 degrés. Tout le reste du temps, il produira moins.

Dans la réalité, les fabricants sont plus prudents que les fournisseurs d’accès internet. J’ai eu, fin août, du 460W qui sortait d’un panneau vendu pour 425Wc.

Ok, tu m’as saoulé avec tes unités et tes chiffres. On peut attaquer le dur ?

Ouais ouais, on y vient. Ci-dessus, on a surtout parlé de cas d’école qui n’existent pas dans la vraie vie. On va voir ce que ça donne en vrai.

Évidemment, quand t’es pas chez toi, globalement, ta maison elle consomme moins. En dehors du frigo, de ta box internet, et peut-être d’une pompe à chaleur ou d’un radiateur, c’est tout. Quand tu rentres du boulot, c’est la fête : t’allumes l’ordi, la télé (QUOI ? Tu l’as pas encore jetée ? pffff…), le four… Du coup, ça peut donner un truc qui ressemble à ça :

On voit ici une personne qui se couche manifestement assez tard, qui a dû se faire rôtir un truc au four à midi et faire une casserole de pâtes le soir, suivi d’un tour de lave vaisselle.

Tu notes que tu ne consommes jamais « rien » (en tout cas, c’est rare). Ce « bruit de fond » sur le graphique, c’est ce qu’on nomme le « talon de consommation ». Tu peux tenter de le réduire, mais sauf si tu renonces au concept du frigo moderne, il ne tombera pas à 0. C’est donc la chose qu’on va tenter de compenser avec de la production photovoltaïque (ou éolienne, voir hydrolienne, hein…) car on est certain de l’avoir, et donc que la production locale sera immédiatement utilisée au plus court (donc avec le moins de perte d’énergie) et pas renvoyée dans le réseau (gratuitement, le plus souvent).

Pour ma part, le talon ressemble plutôt à un cap… que dis-je… à une péninsule, puisqu’au plus bas de ma conso (juillet/août, dans mon cas), je ne tombe jamais en dessous de 950W en instantané. Eh oui, les antennes, les serveurs et tout le bazar d’un nerd, ça tire du courant. Bon, j’ai quand même fait les mesures, notre talon familial est en réalité de 150W. Le reste, on peut considérer que c’est de l’engagement associativo-coopératif.

Bref, j’ai 950W devant moi. Les panneaux vendus actuellement sont donnés pour +/- 400-450Wc. On peut donc se dire qu’avec deux panneaux, c’est déjà pas mal. Bon, du coup, j’en ai pris 4. Parce que… pourquoi pas ?

C’est maintenant que tu nous dit combien ça a coûté et combien ça rapporte ?

Non, raté. Soit patient petit padawan. On va refaire un peu de théorie d’abord (ouais, je sais… mais c’est important !)

Pour résumer le fonctionnement d’un panneau solaire (je vous fais confiance si la curiosité vous gratte, vous trouverez les infos), c’est une feuille très fine, sandwitchée dans du verre (pour la solidité) et fabriquée de telle sorte que quand un photon (tu sais, la petite particule qui fait de la lumière…) tape dessus, ça déloge un électron (le machin qui tourne autour des protons dans un atome) qui trouve ça plus cool de partir sur un fil plutôt que de se remettre dans le trou où il était rangé. Sous nos latitudes, le soleil qui tape pleine balle fournit une puissance instantanée de l’ordre de 1kW par mètre carré. Les meilleurs panneaux actuellement fabriqués sont capable d’en extraire en gros un quart (250W par mètre carré, donc).

On a donc des électrons qui vont se balader sur les fils qui sortent du panneau. Ils sortent tous d’un des deux des fils et sont supposés revenir sur l’autre pour venir reboucher les trous (sinon, eh, le panneau, il n’a plus d’électrons délogeables et PAF y’a plus de courant). C’est donc un courant continu. Si vous avez été assidus aux cours de physique, vous savez que le courant de nos prises est alternatif : les électrons passent leur temps à faire des allers/retours dans les deux sens, 50 fois par seconde.

On a faussement tendance à considérer que nos appareils électriques mangent des électrons au petit dej, mais il n’en est rien : les électrons ne sortent pas du fil qui les transporte, ni même de la maison où ils sont. Ce qui nous intéresse, c’est l’énergie induite par leur déplacement.

Bref, comment tu fais avec tes électrons qui sortent d’un côté du panneau et re-rentrent de l’autre côté, toujours dans le même sens, et ceux qui ont la bougeotte dans tes prises électriques ? En plus, la tension d’un panneau, ça va généralement de 12 à 40V et celle des prise de la maison c’est 230V.

Bref, il faut convertir tout ça. Ça, c’est le job de l’onduleur (qui, comme le nom l’indique, va faire… onduler le courant). Cet appareil fait aussi office de transformateur pour relever la tension à la bonne valeur. On en trouve sous tout un tas de forme et de capacité, mais moi, je voulais faire simple pour commencer, donc j’ai pris mes 4 panneaux et j’ai acheté deux micro-onduleurs de 1000W chacun. 2 panneaux de 425W par micro-onduleur de 1000W, j’ai un peu de marge et si j’oriente bien mon bazar, je devrais pouvoir obtenir, en condition idéale, 1700W de puissance (4×425).

Parce que ouais, l’orientation du panneau, c’est LE point capital dans cette histoire. Pour produire au maximum, le panneau devrait être en permanence installé perpendiculairement aux rayons du soleil. Mais le soleil, ça bouge, c’est chiant. On peut s’amuser avec des moteurs pour adapter la position du panneau tout au long de la journée (ça s’appelle un tracker), mais vu le prix d’un panneau (~130 €) et celui d’un tracker (~400 € pour 2 panneaux, et encore, ça, c’est le prix des trackers chez Wish), autant racheter des panneaux en plus. Sans compter qu’un panneau fixe correctement arrimé résistera bien mieux aux vents qu’un truc monté sur une tourelle d’assaut rotative.

Le tracker n’a d’intérêt que pour les gens qui sont vraiment limités en espace disponible, ce qui n’est pas mon cas.

Bon, on a déjà eu un bout de prix, c’est cool. Ça marche, ça produit ?

Aaaaattends Gérard. Je ne t’ai pas tout dit sur les prix et le matos.

Tu as effectivement le prix pour un panneau. Je suis pas sponso, mais je me fourni chez SolarChoc, et fulldisclo, je pensais partir sur des panneaux Recom mais je suis tombé amoureux du design des TrinaSolar.

Du côté des micro-onduleur, j’ai galéré, parce que le marché est organisé autour de machins globalement captifs et connecté au cloud, et tu me connais, j’avais pas trop envie. J’ai donc d’emblée éliminé la référence mondiale : Enphase. Les derniers micro-onduleurs (iQ8) de chez eux ne pouvant tout simplement PAS être mis en service sans les inscrire sur leur cloud. NOGO pour moi.

Je suis donc parti sur un compromis avec du matériel Hoymiles qui ne fait pas de wifi (mais peut le faire par l’adjonction d’une passerelle) mais qui cause un truc vaguement standardisé, ou en tout cas accessible avec un peu de matos électronique dont je vous parlerai peut être un peu plus tard.

4 panneaux, 2 micro-onduleurs, avec les accessoires, câbles (longs !), disjoncteurs, boîtier électrique étanche, et fixations (essentiellement deux tourets de fibre vides et de la vieille cornière métallique de récup), plus les divers frais de livraison, j’en ai eu pour environ 1800 € en tout. À comparer avec les kits « prêt à poser » genre Sunology qui, à puissance équivalente, vont coûter 3000. C’est moins design, mais plus vite amorti.

Ensuite, c’est quoi la magie ? Eh bien tu branches juste ton micro-onduleur sur le réseau électrique de ta maison, il observe pendant quelques secondes ce qui se passe, il se cale pile sur la même fréquence que le réseau d’Enedis et il envoie la puissance venant des panneaux. L’électricité étant une grande flemmarde, elle va au plus court : si y’a un truc qui consomme à côté de là où tu as branché le panneau, c’est lui qui va utiliser cette puissance. Si il en manque dans ta maison, elle va tirer sur le réseau. Si y’a trop d’énergie qui sort de tes panneaux par rapport à ce que tu consommes, ça va partir dans l’autre sens (si tu as un vieux compteur à disque, il va tourner à l’envers, sisi…) et aller alimenter le lave vaisselle de ton voisin (qui ne te devra rien à toi, hein, et qui paiera cette énergie à son fournisseur alors que c’est toi qui l’as produite).

Les kits plug&play vendus dans le commerce se branchent avec une bonne vieille prise de courant, mais j’ai préféré faire ça bien avec un différentiel et un parafoudre à côté des panneaux et un second différentiel + magnétothermique dans le tableau et un raccordement directement sur les borniers de distribution principaux de la maison. Ceci dit, la version « prise à brancher » va très bien pour de petites unités de production.

Parlons rentabilité, si tu veux bien !

Alors ben ça va être compliqué, parce que finalement j’ai commencé à jouer en août, donc j’ai pas un an d’historique, et évidemment, tu me connais, quand je me lance, je plaisante pas, et du coup, des panneaux, j’en ai 18 maintenant, de 3 marques différentes et orientés pas tous pareil, ça va donc être difficile de calculer une durée de rentabilité précise pour mon début d’installation.

Compte tenu d’un très bon mois de septembre et d’un mois d’octobre plutôt moisi, je pense avoir une durée d’amortissement de l’ordre de 5 ans si on se base sur le tarif heures pleines / heures creuses dont je disposais au début de l’aventure, mais tu vas voir que même là le calcul n’est pas valable vu que j’ai changé d’offre entre temps, optimisé quelques trucs et que j’ai encore quelques projets sous le coude.

Les externalités de tout ça

Quand tu commences à regarder ta consommation d’énergie (je veux dire autrement que Jean-Mi qu’on voit dans les pubs youtube qui se tient la tête en regardant sa facture), tu appliques ce dont je parle tout en haut : le bon kWh, c’est celui qu’on a pas produit et pas consommé, et donc tu fais la chasse, tu adaptes, tu compares, tu te renseignes.

J’ai commencé par observer le gros pâté de conso de mon chauffe-eau. Je me suis rendu compte qu’il chauffait dès qu’il y avait un tirage de plus de 10L… C’était totalement crétin puisque nous étions sur un abonnement électrique heure pleine / heure creuse. Même si le gros de l’usage de l’eau chaude est plutôt tardif chez nous, j’aurais dû m’occuper de ça y’a 10 ans déjà, j’ai donc démonté la pompe à chaleur du chauffe eau pour aller récupérer le contact sec de pilotage et je l’ai ramené au contacteur de mon compteur électrique avec un petit crochet par la domotique pour pouvoir piloter tout ça (les gars qui font des chauffe-eau thermodynamiques : sortez le contact sec dans une boite déportée, sérieux !!).

Même principe que tout le reste de la domotique à la maison : si on s’en va avec toute l’informatique, il faut que les fonctionnalités de base de la maison continuent à marcher.

Déjà, voilà 4kWh décalé dans l’horaire. Ça a l’air de rien, mais aux tarifs actuels, ça fait une économie de l’ordre de 90 € par ans. Rien que ça, ça paie les panneaux en 6 ans.

J’aurais bien fini par le faire sans me lancer dans le photovoltaïque, mais c’est une externalité positive de la chose.

Seconde externalité, côté familial : nous sommes 6 et nous commençons à nous lancer des défis. Les enfants savent combien d’énergie leur bidules électroniques consomment, on essaie de démarrer les tisanes le soir après 22h, quand il y a un rayon de soleil qui semble vouloir durer, y’a souvent une machine à laver qui part… Bref, nos habitudes ont été modifiées par le fait qu’on s’est intéressés de près aux courbes.

Et last but not least, le dossier des offres d’énergie.

Là, c’est pas un scoop, mais on est vraiment pas câblés comme il faut en France.

Depuis la crise énergétique de l’hiver dernier, ce n’est plus un secret pour personne. Le réseau est sous tension (ahah !), et ça se passe essentiellement le soir en hiver (en gros quand tout le monde allume le four, remonte le thermostat du chauffage ou claque le convecteur de la salle de bain, voire les 3 en même temps).

On pourrait donc se dire, parce que c’est la réalité du terrain, que le courant coûterait cher entre 18h et 22h, juste histoire d’inciter les gens à consommer moins à ce moment là, et le reste du temps, il coûterait moins cher.

Eh bien non. On a le concept heure pleine / heure creuse. Attention, c’est pas pareil partout. Chez nous, c’est 7h30 – 23h30 pour les heures pleines, le reste c’est creux, mais à 10km de chez nous, ils ont 2h de creux en plein milieu de l’après-midi et les 6 autres pendant la nuit… va comprendre. Sans oublier les offres Flex où là, la pointe est de 8h à 13h puis de 18 à 20h et le reste est creux (c’est peut être l’offre qui colle le plus à la réalité).

Pire… On a, à dispo, une offre « Tempo » qui embarque également ce même concept, mais là, c’est 6h-22h au niveau national. Pourquoi est-ce que le mois dernier le courant que j’achetais coûtait plus cher entre 22h et 23h30 mais d’un simple clic sur un bouton, ça ne gêne plus après 22h et ça ne me coûte pas cher ? C’est le même courant dans le même câble.

Bref, tout ça manque d’offres vraiment flexibles, où le prix est en corrélation directe avec les difficultés ou facilités du réseau. Éventuellement associées à des amortisseurs (ne pas dépasser tant de centimes ni tomber en dessous de tant d’autres) pour limiter l’impression désagréable que procure un prix qui varie de 8 à 100 d’une heure à l’autre.

Du coup, pour notre part, on est partis sur l’offre Tempo, parce qu’avec notre chauffage aux 2/3 électrique et notre collection de plaids et de pulls, ça semblait pas idiot. Difficile de faire un retour si tôt, on fera ça au printemps. Le premier jour rouge fin novembre a en tout cas été édifiant, en reconfigurant la domotique à la volée, on arrive à une conso de 9.7kWh entre 6h et 22h contre plus du triple à peine une semaine plus tôt (période à laquelle il faisait en prime moins froid). Donc la baisse de 2 à 4° du chauffage (en fonction des heures et des usages humains), ça marche.

Du coup notre tarif « au plus bas » est passé de 18 à 10 centimes le kWh, mais le « au plus haut » est passé lui de 24 à … 73 centimes. On fera les comptes en août 2024 et il faudra voir quel impact ça aura sur la durée de rentabilité de nos panneaux solaires.

Bon, ok, t’as mis des panneaux et réglé deux / trois trucs… C’est tout ? Tu nous as chié un article fleuve juste pour ça ?

Naaaaan, tu m’connais.

Revenons déjà aux panneaux, j’en ai 4 posés au sol dans le jardin, à moins d’1m80 pour éviter d’avoir à déclarer quoi que ce soit. Deux sont un brin tournés respectivement à l’est et à l’ouest pour maximiser la production matin & soir afin de lisser la courbe. Eh oui, si tu te souviens, j’ai à cet endroit 4 panneaux 425W et le talon est autour de 950W. Donc à 13h quand il fait beau, je rentre en gros 1700W… c’est trop, et j’en perd donc un bon 35% dans le réseau (puisque je ne revends pas… projet en cours !).

En inclinant différemment une partie des panneaux, la courbe de production démarre plus tôt et finit plus tard. Au final, j’aurai produit un peu moins dans la journée, mais sur une plus longue période de temps.

Mais je ne me suis pas arrêté là. Toujours dans l’optique « tester », je voulais voir ce que ça donnait avec de plus petits panneaux en les accrochant à l’arrache sur le balcon. Quelques crochets métalliques plus tard, me voilà à la tête de 12x100W de panneaux sur le devant de la maison, orientés plein sud. Pas fixés en dur, donc pas de déclaration obligatoire non plus.

Et là, on tombe sur l’os ultime. Il n’est théoriquement pas autorisé de dépasser 3kWc branchés au réseau comme je l’ai fait sans faire passer monsieur le Consuel et demander poliment à Mr Enedis. Heureusement, 1700+1200 ça fait… 2900… OUF !

Genre tu vas pas dépasser 2900W… Vous vous foutir de ma gueule ?

Ouais, évidemment que je vais en rajouter, t’as bien cerné le bonhomme…

Mais avant de continuer l’aventure des panneaux, il fallait que je fasse un tour par la case onduleur et batteries. Ben oui, c’est bien joli d’avoir des panneaux, mais avec un micro-onduleur accroché dessus pour remonter la tension à 230V, s’il n’y a plus de courant dans le réseau, le micro-onduleur se met en rideau et t’as plus rien. So much pour l’autonomie, mais c’est tout bêtement un principe de sécurité : s’il n’y a plus de jus, il y a possiblement un bonhomme un peu plus loin qui a les mains sur le câble (par exemple pour le réparer)… Tu n’as pas envie que cette personne se prenne une châtaigne parce que tes panneaux continuent d’envoyer des kW dans le réseau. T’as pas non plus envie que tes panneaux s’imaginent pouvoir alimenter tout le quartier et que ça finisse avec une tension débile et une fréquence moisie. Bref, les micro-onduleurs sans le réseau, ça marche pas (enfin, si, y’en a qui savent faire, mais IL NE FAUT pas les brancher sur le réseau, du coup).

Mais alors comment faire ? Je sais bien que c’est totalement idiot de viser l’indépendance, mais j’ai déjà une paire de petits onduleurs dans mon installation (pour protéger quelques serveurs notamment), mais c’est le genre de bestiole qui pose sa démission au bout de 5 ou 10 minutes, et même si c’est pas souvent, quand on a des coupures, ça se compte plutôt en heure.

Ça serait bien si, par exemple, il pouvait y avoir un onduleur dans la maison pour les quelques trucs un peu critiques (de l’informatique et de la radio essentiellement… on va pas onduler les plaques de cuisson) et qu’on pouvait brancher les panneaux solaires dessus, puis raccorder le tout au réseau et à quelques batteries, et on aurait le meilleur des deux mondes : le réseau et sa flexibilité, des batteries pour tenir les coupures et de quoi toujours tirer sur les panneaux solaires même s’il n’y a plus de réseau.

Ouais, t’as acheté une ecomachin deltabidule, toi ?

Alors non, je fais jamais de camping, donc rien à foutre des trucs portables (30kg… portable…), et ça coûte trop cher rapporté à la capacité.

Ce sont de beaux joujoux, mais branchez-leur un micro-onduleur sur leur sortie, et vous pourrez vous faire un joli barbecue à 3000 balles. Et puis on peut même pas piloter la puissance de charge (j’en ai trouvé un qui avait… une molette pour régler ça… Allô, on est en 2023… quelqu’un vous a parlé du concept d’API ?).

Ce serait quand même mieux d’avoir un truc fixe qui pourrait gérer un peu tout ça avec des scripts, qu’en gros le machin s’adapte au besoin et qu’on puisse envoyer le jus un peu où on veut quand on veut à partir de où on veut. Et puis j’ai pas envie d’avoir à trimballer un truc de 40kg dans les escaliers pour brancher le vidéo projecteur, tu vois ? Et j’ai pas non plus envie de le brancher à l’envers dans une prise avec un câble électrique mâle mâle comme le montre certains Youtubeurs qui n’ont manifestement qu’une envie : tuer des gens. Je veux un truc avec un WAF maximal, qui juste marche et qui ne nécessite pas de se péter le dos quand on en a besoin (ouais, on s’fait vieux).

Ah ouais, ben un powerwall tesla alors ?

C’est l’idée, en tout cas dans les fonctionnalités.

Attention, ce chapitre va être un peu plus poilu que les autres. Si tu décroches, c’est pas grave, tu reprendras au suivant, mais lis le quand même.

Tu me connais, j’aime pas bien les trucs captifs qui se connectent à un cloud. J’ai pas pris de matos Enphase pour cette raison, c’est pas pour financer Elon ! J’aime bien quand je sais ce que fait le matos et que je peux faire un coup de SSH dedans pour vérifier. Et puis, tesla, c’est sympa hein, mais j’ai pas le chéquier pour leurs produits. 10000 € minimum le machin qui fait 13.5kWh de stockage d’énergie et aucune flexibilité en dehors de l’appli propriétaire et une évolutivité possible uniquement en rachetant le même pour le mettre à côté, très peu pour moi.

Il y a deux ou trois marques qui valent la peine en terme de matériel capable de faire ce que je cherchais. Il n’y en a qu’une seule (à ma connaissance) qui est d’origine Européenne ou pas loin, c’est Victron. Je ne vous fais pas le tour du catalogue, j’ai toujours pas d’affiliation, et ils ont littéralement des centaines de produits. Mon dévolu s’est jeté sur le Multiplus II 5kVA. J’ai pris le kit complet chez nos amis de MyShop-Solaire avec globalement un assez bon contact, du répondant et un peu de conseils, même si j’ai bien senti que j’étais un peu étrange dans leur panel client et qu’il y avait 2/3 détails pas géniaux (notamment la sonde de courant livrée avec le kit dont il faut couper le câble pour le raccorder dans un bornier de l’onduleur au lieu de bêtement la brancher et une barre pour raccorder les terres avec des filetage trop gros pour les câbles fournis) mais globalement assez satisfait.

C’est un joli bébé de 30Kg qui s’accroche au mur et qui contient essentiellement de quoi brancher trois machins :

  • Ton arrivée de réseau électrique (ou un générateur si t’habites en haut de la montagne)
  • Les trucs que tu veux alimenter avec
  • Un parc de batteries

Et après, tu peux faire… Ben ce que tu veux. C’est littéralement une multiprise à courant configurable dans ses moindres détails. Imagine :

Ta maison, avec l’arrivée Enedis, ton frigo, ton four à micro onde, un panneau solaire et le multiplus
En dessous du multiplus, 10kWh de batterie
Et derrière le multiplus , ta box, ton laptop et la lumière de ta piaule, bref, ce que tu veux protéger de coupures du réseau, plus un autre panneau solaire.

Tu peux dire à ton multiplus « Si la batterie est à moins de 40% ET qu’on est en heure creuse ET que les panneaux produisent trop par rapport à la conso, remplis la batterie tant que tu peux sans dépasser 200W de consommation sur le réseau. Si jamais ton habitant fait réchauffer son bol de pâtes, tu vas pas t’en sortir, dans ce cas, tu peux monter à 1200W sur le réseau pour continuer la charge batterie. Quand le panneau ne t’enverra plus rien, essaye de stabiliser la conso réseau à 500W tant que t’as encore du jus en batterie ».

Mais aussi « Si la batterie est à plus de 50% ET qu’on est en heures pleines un jour tempo rouge, continue à assurer ma partie protégée, ne descends pas sous 20% de batterie sauf en cas de coupure du réseau et va compenser la consommation de mon frigo et de mon four à micro-onde sur la partie non protégée en t’arrangeant pour que je tire quelque chose comme 0 sur le réseau tout en tenant compte du panneau solaire qui y est branché ».

Ou encore, pour ceux qui revendent leur électricité au réseau « Si on est un jour avec un tarif de rachat pas dégueulasse prévu demain, blinde la batterie tant que tu peux pendant les heures creuses et commence à exporter lorsque le créneau de rachat de courant est favorable » (on n’a pas encore ce genre de chose en France, mais ça va venir).

Ici une capture d’écran de l’outil principal de l’engin sur laquelle on voit un résumé de comment c’est branché, la partie réseau à gauche, la partie protégée à droite et la batterie en bas :

  • Grid : l’arrivée réseau, à l’instant de la capture, consommant 839 W (la consigne du moment était de tenter de faire un tirage réseau de 800W)
  • PV on Input : Les panneaux solaires sur la partie non protégée, à 0W parce que tous mes parcs étaient sur la partie protégée au moment de la capture (via des inverseurs de source qui permettent de relocaliser la production à gauche ou à droite en fonction des besoins. En réalité, en hiver, ils sont systématiquement sur la partie protégée)
  • AC In Loads : La charge électrique de la partie non protégée, 882W, probablement le reliquat de nos consommations et un radiateur qui doit être en route
  • Le parc batterie, actuellement à 47%, en décharge à 377W
  • AC Out Loads : La partie protégée de la charge, essentiellement des serveurs, pour 634W
  • PV on Output : les parcs photovoltaïques qui produisent pas grand chose vu qu’il fait copieusement moche aujourd’hui

Si on fait le total, on a donc :

  • 839W de consommation réseau et 377W de tirage dans la batterie
  • 199W de production solaire
  • 882W de consommation non protégée et 634W de consommation protégée

839+377+199-882-634 = pas zéro … parce que le système s’ajuste en permanence et que les valeurs ne sont pas affichées en pur temps réel mais mis à jour une ou deux fois par seconde et puis qu’il y a aussi un peu de pertes dans l’histoire (convertir du 230V alternatif en 48V continu ou l’inverse, ça mange un peu d’énergie).

Un autre exemple un jour plus sympa : Où on voit que la production à droite dépasse la consommation de la partie protégée. À cet instant, l’onduleur était configuré pour renvoyer pile poil 100W dans la partie non protégée à gauche, la batterie n’étant donc pas (ou très peu) sollicitée. La conso réseau est plus haute que l’exemple précédent car il y avait un lave-vaisselle et un radiateur en route à ce moment là.

Comme Victron c’est pas des bleus (ah ah !), tout ça est configurable avec un truc tout droit sorti de Jurassic Parc : ModbusTCP (une sombre adaptation à TCP/IP d’un truc industriel antédiluvien nommé Modbus qui n’est pas très avenant mais qui a l’avantage de marcher fort bien). Mais aussi, et ça franchement je ne m’y attendais pas… en MQTT et même avec une instance NodeRed embarquée dans le bordel. Si tes enfants ont fait du Scratch à l’école pour apprendre à programmer, ils sauront dépanner ton merdier.

J’ai poussé le délire un peu loin avec quelque chose comme une centaine de nodes et une trentaine de flows, et ça marche vraiment bien. Du coup, comme tout fanboy tout frais, j’ai refait la gestion du chauffage de la maison avec (tout en gardant l’interface historique, hein…). Beaucoup plus de flexibilité, et une lisibilité incomparable si on prend un peu de temps pour ranger les flows.

Je vous mets une capture (un brin floutée, vous m’en voudrez pas !) de la partie actionneurs (qui est la moins bien rangée), qui en gros me sert à activer/désactiver le pilotage automatique de l’installation, les pourcentages maximum/minimum de batterie, la puissance de charge, le tirage réseau, etc.

Et ça t’a coûté combien, cette blague ?

Bon, alors évidemment, tout ça n’est quand même pas donné. Pour environ 11kWh de stockage, l’ensemble du bordel a coûté autour de 6000 €. Autant dire que ça ne sera probablement jamais amorti, en tout cas pas si je ne compte que l’excédent solaire produit et stocké pour consommation nocturne dans l’équation. Mais ce que j’ai appris au passage et la possibilité d’avoir une tolérance à la panne électrique valent à eux seuls l’investissement.

Et puis, je joue… MERDE ! :)

Mais tu dis que tu as branché tes ordis et tout dessus… T’as tiré des rallonges plein la maison ? C’est aux normes tout ça ?

Alors ben en fait j’ai fait propre pour une fois… J’ai mis un 2e tableau électrique à côté du premier. Avec les sectionneurs, les disjoncteurs, les différentiels, etc. Et comme j’avais un brin prévu le coup il y a 10 ans lors de la rénovation de la maison, j’avais déjà des lignes électriques doublées dans les pièces stratégiques (salon, bureau…) de sorte que je n’ai eu qu’une demi-douzaine de câbles à extraire du premier tableau pour les mettre dans le second, et zou !

Tout est à priori correct, à part peut-être quelques équipotentialités sur des câblofils qu’il faut que j’améliore. J’ai même peut être été un peu généreux sur les sections de câble (du 25² pour 4 mètres avec un courant maxi de 40A…) mais qui peut le plus peut le moins. Et puis c’est un tel bonheur de dénuder du 25² !

Et qu’est ce qui se passe si ton onduleur y prend un coup dans la gueule ?

C’est le défaut de ce genre d’installation, tu essaies (entre autre) de te battre contre des coupures mais ton installation finit immanquablement par se vautrer quand le truc qui te protège tombe en panne.

Mais pas là.

Tant qu’à jouer et à faire des trucs propres, autant aller au bout. J’ai donc installé un inverseur de source sur la partie protégée (voir les vidéos autour de celle-ci pour plus de détail sur la bestiole) qui peut commuter en quelques millisecondes en cas de panne de l’onduleur et ramener tout ce petit monde directement sur le réseau Enedis. Je l’ai testé, les ampoules clignotent un tout petit peu, les serveurs et autres équipements électroniques ne se rendent compte de rien. Je n’ai pas d’oscilloscope pour voir le décalage de phase, mais en principe il n’y en a pas si l’onduleur est alimenté par Enedis, et si il tombe en panne et que l’inverseur bascule, soit Enedis est là et la phase est identique avec juste quelques millisecondes de trou dans la courbe, soit Enedis est HS et… ben il n’aura pas de jus (et donc l’inverseur ne basculera pas).

Ici on voit le-dit inverseur en mode test que j’ai (en prime) fait câbler par les enfants, avec donc un disjoncteur 2A pour chaque circuit qui pilote les deux bobines de l’inverseur et un temporisateur à droite pour permettre d’induire un retard dans le basculement sur le circuit de l’onduleur, parce que ces bestioles là, quand ça démarre, ce n’est pas immédiatement capable de fournir un signal 230V propre et à la bonne puissance, donc il a 30 secondes pour se caler comme il faut avant que l’inverseur ne rebascule la charge dessus.

Ça coûte un peu de sous (dans les 250 €), mais ça tient le coup pendant un long moment, à l’inverse des chinoiseries à 40 balles sur Amazon. Vu la position et le rôle de l’engin dans l’installation, franchement, il ne faut pas lésiner.

Et tout ça, tu le surveilles comment ?

Alors, vaste sujet.

Ceux qui ont suivi la rénovation de la maison il y a 10 ans savent que le gros de la domotique est géré en KNX. C’est un standard industriel assez ancien mais qui marche très bien. Le gros avantage, pendant la rénovation, ça a été de pouvoir passer un simple bus 4 fils partout et de centraliser tous les actionneurs dans le tableau électrique.

Du coup, pas de va-et-vient chiant, pas de reprise impossible par la suite, chaque interrupteur est programmable, extensible, interchangeable etc.

Au bout de tout ça, il y a une interface ethernet à laquelle on peut causer avec le protocole EIB, et toute une suite d’outils opensource (linknx & knxweb) pour faire de jolies interfaces et des pilotages complexes. La moralité de l’histoire était qu’il fallait que les fonctions de base de la maison continuent à marcher même si on éteint toute l’informatique (ou qu’on l’enlève par exemple le jour où on ira vivre ailleurs).

Évidemment, en rajoutant du Victron avec du nodered et du MQTT embarqués, j’ai dû jongler un peu. Première étape, les informations KNX et les informations du Victron sont renvoyées dans un seul et même broker MQTT, histoire que les automatismes de l’un puissent bénéficier des informations live de l’autre et inversement.

Pour bien corser le tout, j’avais aussi ajouté une couche de Zigbee il y a quelques mois, et tout ça est donc unifié, même si j’ai conservé les interfaces historiques de chaque côté.

Le summum de l’histoire est un détail, mais assez croustillant. Dans la pelle de matériel Zigbee que j’avais acheté en 2022, il y avait notamment une ampoule RGB. Le genre de truc qui peut éventuellement avoir un intérêt quand tout ton éclairage est fait avec, mais je n’en ai qu’une seule et aucune intention d’en acheter une quarantaine pour refaire toute la maison.

L’un des objectif de toute cette opération, c’était de prendre conscience de ce qu’on consomme. Et une ampoule RGB, ça sait faire vert/jaune/rouge assez facilement. Le challenge a donc consisté à piloter en live la couleur de l’ampoule Zigbee en fonction du tirage d’énergie sur le réseau (source de donnée Victron), tout en l’éteignant quand la pièce où elle est située a ses lumières éteintes (source de donnée KNX).

Ce qui m’a le plus donné de fil à retordre, c’est le calcul des paramètres CIE1931 x&y et la température de couleur à partir des kW de l’arrivée Enedis. Merci ChatGPT sur ce coup là :-)Il y a, enfin, en marge de tout ça, un robot Telegram qui nous cause tout au long de la journée pour indiquer ce qui se passe, où en sont les batteries, la couleur Tempo du lendemain, les prévisions de production, etc.

Ça commence à faire beaucoup dis donc… T’as fini ?

Naaaaooonnn. D’abord, il y a un petit hic dans cette installation : si le réseau est coupé pendant plus de 10 heures, je vais tomber en rade de batterie. Si le soleil a été fort généreux dans ce temps là, j’aurai peut être 4 à 6h de plus, mais à un moment, les batteries seront à plat. Et à ce moment là, l’onduleur va cesser  de produire du courant sur la ligne protégée. Du coup, les micro-onduleurs des panneaux solaires ne vont plus jamais produire et le système sera « planté ». Il lui faudra un apport d’énergie externe (un générateur ou le retour du réseau) pour redémarrer.

Bon, ok, la probabilité d’une coupure de courant de plus de 10h est faible. Mais rien que pour la beauté du design, et parce que je compte bien rajouter des panneaux, il faut une solution. Celle-ci est toute simple : le blocage du système dans le cas que je décris ci-dessus vient des micro-onduleurs qui ont besoin d’une présence de tension pour fonctionner (vous vous souvenez : s’il y a coupure, quelqu’un est susceptible de toucher aux fils et on ne veut pas alimenter tout le quartier, donc ils cessent de produire). Mais si on branche directement les panneaux sur les batteries ?

Eh bien ça fonctionne. Alors il ne faut bien évidemment pas les brancher directement vu qu’ils sont susceptibles de produire une tension variable, on intercale un petit appareil nommé MPPT (pour Maximum Power Point Tacker) qui va avoir pour rôle de s’assurer que la tension présentée aux batteries est compatible avec leur état et aussi pour couper la production solaire si les batteries sont pleines (parce que si tu continues à remplir une batterie pleine… PAF !).

Duuuuu coup, panneaux en direct sur batterie, pas branchée sur Enedis, donc pas de dépassement des 3kWc « branché au réseau » et un système capable de redémarrer tout seul dès que le jour se lève même en cas de coupure réseau longue ! PAR-FAIT (si tu sais mieux que moi, je veux bien ton avis sur ce point… sur les autres points aussi hein, je suis pas à l’abri de m’être fourvoyé… mais reste poli, please :-))

Il se trouve qu’en plus il faut que je règle un petit souci d’étanchéité sur un côté de la maison avec un genre d’appentis, que le service de l’urbanisme est OK pour qu’il soit couvert de panneaux, et que rapporté au prix au m², ça coûte à peine plus cher que des tuiles et que c’est incomparablement plus simple à poser et moins lourd, donc une structure de support plus légère, moins chère et moins de bois utilisé… Limite c’est le bonheur.

Ça sera l’atelier du début d’année 2024, le temps que… je me forme un peu aux questions de structures bois (non, je ne vais pas devenir charpentier !) et que j’organise un petit atelier participatif (tant côté énergie que charpente) pour fabriquer tout ça !

On a fait le tour ?

Ahah… JA-MAIS ! J’ai 12 idées à la seconde.

Pour pouvoir participer à l’un des projets de la coopérative (l’autoconsommation collective, voir plus bas), il faut un contrat avec une structure qui porte le rôle de « Responsable d’Équilibre ». En pratique, c’est une boite (par exemple EDF, mais pas que…) qui va devoir s’assurer que l’énergie qu’on renvoie dans le réseau ne va pas tout faire péter. Traditionnellement, les gens qui installent des moyens de production s’adressent à EDF via sa filiale « EDF OA » qui est dédiée à ça. Mais c’est un cauchemar administratif assorti de contraintes totalement débiles du type « il faut que votre installation photovoltaïque soit installée à plus de 180cm du sol ».

Chez d’autres, par exemple Enercoop, c’est un peu plus simple. Mais bien évidemment c’est (pour l’instant, bouge pas, j’arrive !) réservé aux clients Enercoop, ça peut se comprendre, parce que si quelqu’un utilise un Responsable d’Équilibre pour ensuite écouler autrement son énergie excédentaire, le Responsable d’Équilibre, il assure un rôle administratif sans aucune rémunération.

Du coup, je me suis dit « heyy, tu devrais prendre un abonnement Enercoop ». Mais voilà, Enercoop, ils ne font pas d’offre similaire au Tempo d’EDF qui, globalement, me va bien, vu la maîtrise acquise de la conso de notre maison.

Mais… Si je mets un 2e compteur, je peux prendre un abonnement Enercoop dessus sans renoncer à mon abonnement Tempo. Y mettre des panneaux photovoltaïques pour exporter 100% de cette part de ma production sur ma petite coopérative locale, en refiler un peu pour pas cher à Enercoop, voir gratuit à Énergie Solidaire, et les jours rouges où EDF m’assassine à 73 centimes le kWh sur l’offre Tempo, basculer ma conso réseau résiduelle (encore un inverseur de source à prévoir) sur ce second compteur pour acheter un kWh à 22 centimes.

À raison de 22 jours par ans, pour un abonnement à 23 € par mois, 23×12/22 = 12.54 € par jour rouge, la différence entre le tarif standard et le tempo rouge heure pleine étant de 50.48 centimes, il faut consommer 25kWh par jour rouge pour s’y retrouver. On arrive à faire moins aujourd’hui en mettant 2 pulls, mais c’est tellement rigolo comme concept que je me tâte fortement !

Le matériel Victron étant ce qu’il est, je peux aussi envisager ne prendre qu’un abonnement 3kVA en configurant le truc pour qu’il tire pile 3kW et pas un de plus (et rebascule sur mon abonnement Tempo 12kVA en cas d’impératif, genre il fait -20°C dehors) ce qui donnerait donc une rentabilité à partir de 12kWh par jour rouge, bien plus proche de notre conso constatée en novembre 2023… Mais personne n’a jamais su me dire si, avec un petit abonnement comme ça, on peut quand même envisager d’injecter 3, 6 voir 9kW de photovoltaïque… Il va falloir que je teste ça, du coup.

Et pour pousser le délire un cran plus loin, imaginons que je souscrive un contrat avec un fournisseur d’énergie qui assure également le rôle de Responsable d’Équilibre à un instant T, que je participe à une opération d’autoconsommation collective, mais que je change ensuite de fournisseur… Il se passe quoi ? Si quelqu’un à la réponse, ça m’intéresse… mais je sens que je vais devoir également le tester moi-même pour en avoir le cœur net.

Et enfin, on pourrait aussi jouer aux cons, vu que le contrat Tempo n’a pas d’engagement, on pourrait revenir à l’offre classique pour les mois d’hiver et repasser en tempo au mois d’avril… Mais j’ai pas une grande passion administrative, c’est moins rigolo que de brancher des machins !

Eh ben. Mais, au début de l’article, tu parlais d’une coopérative…

Ah oui, c’est pour ça que j’écrivais l’article à la base… Tu fais bien de me le rappeler !

Plein-Soleil est donc une société coopérative d’intérêt collectif qui s’est donné trois missions :

  • La pédagogie et l’accompagnement : sans comprendre, on n’arrive à rien. Il s’agit donc d’expliquer l’énergie, comment elle se produit, comment on la transporte, comment elle est consommée (ou plus exactement comment en consommer le moins possible). C’est la partie où on cause et où on voit des gens.
  • La création de moyens de production collectifs : on se servira de notre capital social (de l’argent que vous voudrez bien y mettre, quoi) pour créer des moyens de production. Il ne s’agit pas de recouvrir tout le département de l’Yonne de panneaux ou de blinder la rivière de turbines mais de faire des choses intelligentes avec les gens qui auront compris le premier point. C’est la partie où on se met à l’ouvrage.
  • L’organisation de marchés locaux de l’énergie. La coopérative est « personne morale organisatrice » au sens de la loi sur l’autoconsommation collective et peut, à ce titre, d’un côté effacer des productions et de l’autre effacer des consommations. Se faisant, la relation économique « producteur => consommateur » est relocalisée et son fonctionnement est décidé de manière coopérative et locale. C’est la partie où on s’arrache les cheveux sur les formulaires administratifs et les outils numériques pour effectuer les suivis et les factures.

Le projet vous botte ? Un tour sur https:///www.plein-soleil.org/ et vous pouvez manifester votre souhait d’adhérer (bientôt on pourra faire des prélèvements et peut-être même des encaissements CB, sisi !).

Il n’est bien entendu pas question de cloner le projet que j’ai développé chez moi. Je l’ai vraiment fait pour pousser l’exercice dans ses limites, me familiariser avec tout ça et éventuellement que ça serve de showroom, mais il faut être clair : c’est pas un truc nécessaire pour 99.9% des gens (comme le nombre délirant de fibres qui arrivent à la maison, quoi…). Ceci dit, comme indiqué au début, si y’en a que ça gratte, je peux détailler tout ou partie de la chose, il suffit de demander !

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