Intersolar 2019 : en marche vers l’indépendance énergétique
LG Solar - © PP
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Intersolar 2019 : en marche vers l’indépendance énergétique

PASCAL POGGI |  le 23/05/2019  |  100 % eau et énergie PhotovoltaïquePanneau photovoltaïqueSalonChauffage

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Des panneaux photovoltaïques plus puissants, des onduleurs de plus en plus intelligents, des stockages d’électricité modulaires : les briques de l’indépendance énergétique s’assemblent.

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LG Solar

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Au bout de 25 ans, ce panneau LG Solar offrira encore 90,8% de sa puissance nominale, soit 345 Wc.

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silicium monocristallin 400 Wc

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400 Wc devient la nouvelle puissance normale pour des panneaux en silicium monocristallin de 72 cellules. Tous les fabricants estiment que le silicium monocristallin s’imposent face au multicristallin, dont les rendements sont moindres.

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Galix Solaire / Sunport

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Encore peu connu en France, la marque chinoise Sunport propose des panneaux atteignant 400 Wc. L’alsacien Galix Solaire est le distributeur exclusif de Sunport en France.

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nouvelle architecture

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Voici la nouvelle architecture classique des panneaux photovoltaïques : demi-cellules pour minimiser les pertes et augmenter le courant, module bifacial pour accroître puissance et rendement.

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Astronergy

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Parions qu’au salon Intersolar 2020, la nouvelle puissance normale des panneaux sera autour de 430 – 440 Wc. Astronergy montrait cette année son nouveau panneau monofacial AstroMAX atteignant 440 Wc. Il fait appel à une nouvelle architecture en « tuiles » : les demi-cellules sont posées à recouvrement, comme des tuiles. Ce qui minimise les pertes de courant et maximise la surface productive.

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Froniux

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Le fabricant d’onduleurs Froniux ouvre le protocole de communication et les API de ses onduleurs à des partenaires, de manière à ce que l’onduleur puisse devenir le centre d’une installation domotique et maximiser l’autoconsommation de l’énergie produite sur site.

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solution de recharge

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Plus personne ne peut ignorer la mobilité électrique. Toutes les offres nouvelles d’installations PV s’accompagnent désormais d’une solution de recharge d’un ou de plusieurs véhicules électriques.

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Solarwatt

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Le stockage devient modulaire. Solarwatt propose à la fois des panneaux et des modules de stockage pour atteindre jusqu’à 2 MWh stockés : de quoi satisfaire les besoins d’un bâtiment de bureaux ou de logements collectifs.

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BYD

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Le chinois BYD utilise des cellules Lithium Fer Phosphate (LiFePO4) dans ses solutions de stockage. Il peut atteindre 441 kWh stockés en associant jusqu’à 41 de ses stockages PRO en parallèle.

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QCELLS

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Connu pour ses panneaux PV, l’allemand QCELLS, devenu chinois, propose désormais aussi des onduleurs et des stockages d’électricité modulaires à partir de 4 kWh pour des installations domestiques et tertiaires.

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Viessmann

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Présent à Intersolar 2019, Viessmann poursuit sa réorientation vers les solutions électriques : pompes à chaleur, radiateurs électriques, ballons d’ECS électriques, panneaux PV, stockage d’électricité, … Il s’oriente de plus en plus vers la proposition de solutions globales englobant tout depuis les panneaux PV jusqu’à la pompe à chaleur réversible, en passant par le stockage d’électricité et les piles à combustible.

Du 15 au 17 Mai, le salon Intersolar 2019 à Munich a changé de présentation. Les organisateurs ont en effet imaginé une nouvelle ombrelle, baptisée « The Smarter E » qui rassemble quatre salons. 

Intersolar est consacré au solaire photovoltaïque, ainsi qu’à son intégration dans des fermes au sol et sur les bâtiments. Remarquons au passage que le solaire thermique a presque totalement disparu d’Intersolar. Seuls deux exposants montraient des solutions solaires thermiques cette année. Le deuxième salon, ees Europe, porte sur les batteries, les onduleurs et les systèmes de stockage d’électricité. Power2Drive, le troisième, se concentre sur l’infrastructure de recharge pour le développement de l’électromobilité. EM-Power, le quatrième, vise l’utilisation intelligente de l’électricité dans la ville, dans les bâtiments et en industrie.

400 Wc devient la nouvelle norme pour les panneaux PV

Premier constat à Intersolar, la puissance nominale des panneaux PV de 72 cellules atteint et dépasse 400 Wc –Watts crête, mesurée sous une irradiation de 1000 W/m², à une température de 25°C, la lumière ayant le spectre attendu après avoir traversé 1,5 fois l’épaisseur de l’atmosphère. Ce qui représente un saut de plus de 10% par rapport à la moyenne de l’an dernier. C’est un phénomène général que l’on observe chez les industriels reconnus comme LG Solar, SunPower, Jingli Solar ou Canadian Solar. Mais aussi chez des fabricants nettement moins connus comme Jusung qui proposait des panneaux en silicium cristallin atteignant jusqu’à 480 Wc en monofacial.

Les panneaux bifaciaux deviennent courants

Deuxième constat, les panneaux bifaciaux s’imposent. Celui de Jusung atteint 500 Wc à BiFi200. Un panneau bifacial est un panneau sans fond, dont la face arrière est irradiée par la réfraction de la lumière sur le sol et les deux faces contribuent à la production d’électricité. L’instruction IEC TS 60904-1-2, un nouveau projet de spécification technique, codifie la mesure de leur puissance et de leur rendement. On parle de BiFi100, BiFi200 ou BiFi500 pour exprimer le fait que le sol sous le panneau renvoie 100 (BiFi100), 200 (BiFi200) ou 500 W/m² (BiFi500). Un panneau bifacial mesuré à BiFi500 reçoit donc 1000 W/m² sur sa face supérieure et 500 W/m² sur sa face inférieure. Les panneaux bifaciaux s’imposent dans les fermes photovoltaïques au sol. Mais ils sont également intéressant pour des installations sur des toitures terrasse, dont la membrane d’étanchéité n’est pas noire, mais blanche, et réfléchit un maximum de lumière.

Les rendements dépassent 20%

Lors du salon Intersolar 2018, le rendement des meilleurs panneaux PV atteignait 19%. En 2019, 19% est devenu le rendement plancher et quantité de fabricants exposaient des panneaux au rendement supérieur à 20%. LG Solar, par exemple, expliquait fièrement que son catalogue 2019 compte 31 modèles de panneaux différents : aucun ne descend au-dessous de 19%, le moins bon – 19,3% – revenant à son panneau LG330N1K-V5 de 60 cellules. 24 des 31 panneaux LG Solar offrent un rendement ≥ 20%. Le record chez LG Solar – 22,5% – revient au panneau bifacial LG345N1T-V5 mesuré à « BiFi200 ». D’une manière générale à Intersolar 2019, tous les panneaux dont le rendement dépassait 22% étaient des modules bifaciaux. Canadian Solar semble détenir le record 2019 avec son panneau bifacial CS3W-410PB-AG (527 Wc), dont le rendement atteint 23,85% mesuré à BiFi300, soit un renvoi de 30% de la lumière sur sa face arrière.

Les garanties atteignent 30 ans

Quatrième constat, pratiquement tous les fabricants ont amélioré la fiabilité dans le temps de leurs panneaux PV et étendu leurs garanties. En 2018, la norme était 12 ans de garantie, avec 85% de la puissance nominale au bout de la 12e année. En 2019, les fabricants proposent au minimum 20 ans de garantie et une baisse linéaire de la puissance. LG Solar propose 25 ans de garantie, avec une baisse linéaire de puissance pour son panneau bifacial LG400N2T-J5 pour atteindre 90,8% de puissance nominale à la fin de la 25e année. Avec sa nouvelle gamme de panneaux en silicium cristallin Hi-Mo 4, Longi Solar propose 30 ans de garantie, avec une perte de puissance ≤ 2% à la fin de la première année, puis une baisse linéaire inférieure à 0,45%/an, soit 84,95% de la puissance nominale à la fin de la 30e année.

Les onduleurs deviennent intelligents

Cette année à Intersolar, les nouveaux modèles d’onduleurs offrent de nouvelles fonctions. Traditionnellement, un onduleur transforme le courant continu des panneaux PV en courant alternatif utilisable dans le bâtiment et par le réseau de distribution publique. Ils savent désormais charger et décharger un stockage d’électricité, gérer plusieurs sources – panneaux PV, stockage, réseau – et orienter les flux d’électricité pour maximiser l’autoconsommation de l’électricité PV produit sur site. De plus, les onduleurs sont connectés et assurent la collecte des données de fonctionnement de l’installation électrique – production, stockage, appel au réseau – et les renvoient sur tablette, ordinateur ou smartphone dans des graphiques facilement compréhensibles pour l’utilisateur final. Il n’est plus nécessaire de faire appel à un automate spécialisé dans la collecte et la restitution de données.

L’évolution des installations PV existantes

Le français Imeon Energy présentait à Intersolar 2019 de nouveaux onduleurs destinés à un nouveau marché, celui de l’évolution des installations PV existantes que l’on complète par l’ajout d’un stockage d’énergie. Son idée consiste à ne pas déposer l’onduleur existant, mais à le compléter par un nouvel onduleur – alimenté en courant alternatif – qui sera chargé de surveiller les flux d’électricité dans la maison, de charger et de décharger un stockage, d’orienter les flux vers la production d’ECS, par exemple, pour maximiser l’autoconsommation, de décider quand la maison doit faire appel au réseau. Les trois nouveaux onduleurs de 5, 6 et 10 kW, destinés au rétrofit, sont compatibles avec tous les onduleurs raccordés au réseau existants et avec un nombre croissant de stockages domestiques.

Le stockage d’électricité se démocratise

Signe indéniable de l’intérêt de l’industrie du stockage d’électricité : Senec, l’un des deux premiers industriels allemands du stockage domestique, appartient désormais à EnBW, l’EDF du Baden-Wurtemberg, tandis que Sonnen, l’autre premier du stockage domestique, a été acheté par Shell en fevrier 2019. Ces grands groupes préparent leur avenir et se mettent en position pour proposer des solutions d’autoconsommation énergétique en maison individuelle, en tertiaire et en logements collectifs. Cette année, la technologie des stockages évolue. Si le Lithium-ion (Li-ion) demeure majoritaire, le Lithium Fer Phosphate (LiFePO4) se développe rapidement. C’est la technologie utilisée par sonnen et par BYD, l’un des tous premiers mondiaux du stockage d’électricité. Les batteries LiFePO4 ne contiennent aucun métal lourd et résistent mieux à l’élévation de température.

Une approche modulaire

Tous les fabricants de modules de stockage présents à ees Europe – l’un des quatre salons, dont Intersolar, regroupés à Munich sous l’ombrelle The Smarter E – ont opté pour une architecture modulaire. Premièrement, cela simplifie leur fabrication. Deuxièmement, cela offre au client final la possibilité d’augmenter peu à peu la taille de son stockage. Le chinois BYD – Build your Dream – par exemple, propose trois gammes BYD Battery Box : HV de 5,1 à 11,5 kWh et 34,5 kWh en montant 3 stockages en parallèle, LV de 3,5 à 42 kWh (12 en parallèle), Pro 2,5 de 2,56 à 82 kWh ou Pro 13,8 de 13,8 à 441 kWh (41 en parallèle). Si les stockages montés en parallèle doivent être identiques – capacité, puissance de décharge, voltage, etc. –, il est toujours possible d’ajouter ultérieurement de nouveaux modules dans la limite du nombre total possible.

Une première offre d’autonomie énergétique

Le berlinois HPS (Home Power Solutions GmbH) est venu à ees Europe avec la dernière version de son système Picea. Picea associe des panneaux PV, une pile à combustible, un électrolyseur, un stockage d’électricité en batteries, un stockage d’énergie sous forme d’hydrogène qui permet un stockage saisonnier (rempli en été, utilisé en hiver), un caisson de ventilation double flux équipé d’un échangeur à enthalpie dont le taux de récupération de chaleur atteint 93% et convient pour un logement jusqu’à 300 m², un ballon pour la production et le stockage d’ECS et un automate pour piloter le tout. Picea délivre une puissance électrique de 1,5 kW, avec une pointe possible de 8 kW durant 3 heures ou de 20 kW pendant 5 secondes. Les stockages disposent d’une capacité saisonnière de 600 kWhth et de 3 000 kWhel, avec une restitution quotidienne utile de 20 kWhth et de 25 kWhel. Le but visé est l’autonomie énergétique pour une maison individuelle ou un petit immeuble collectif qui consomment 3 000 à 6 000 kWhel/an. Le 13 Mai 2019, HPS a annoncé une collaboration avec le canadien Ballard Power Systems, fabricant de piles à combustibles. Le but est de développer la puissance et le stockage d’énergie saisonnier de Picea, ainsi que la production annuelle de cette machine pour élargir son marché. Ballard fournit déjà la pile à combustible utilisée dans Picea.

 

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