Architectures photovoltaïques pour autoconsommation

Il existe deux possibilités principales pour connecter et exploiter un système PV installé sur le toit d’un bâtiment, sur un parking ou intégré dans la structure d’un bâtiment : l’autoconsommation et l'exportation vers le réseau.

En mode exportation vers le réseau, l’installation PV est connectée au réseau de distribution électrique et n’interfère pas avec l’installation électrique du bâtiment. Bien que physiquement liés, le système PV et l’installation du bâtiment sont deux unités indépendantes et autonomes.

Dans le cas de l’autoconsommation, le système PV est connecté à l’installation électrique du bâtiment et la production PV est utilisée en priorité pour satisfaire les besoins de consommation électrique des charges locales.

Fig. P26 – Installation including PV (renewables) for self-consumption

Du fait de la connexion physique entre les deux installations, l’autoconsommation de production PV est soumise à des règles d’installation et à des exigences d’architecture spécifiques.

Les installations électriques avec production PV locale pour autoconsommation sont conçues pour fonctionner :

• connectées au réseau uniquement : en cas de panne du côté du réseau électrique, l’installation électrique n’est plus alimentée par la production locale. Les systèmes PV actuels utilisés pour l’autoconsommation fonctionnent principalement dans ce mode,
• connectées au réseau et îlotées : l’installation électrique fonctionne connectée au réseau, mais peut également fonctionner en mode hors réseau et alimenter la totalité ou une partie des charges à partir des sources d’énergie locales. Aujourd’hui les installations PV ne peuvent pas assurer le fonctionnement de l’installation électrique en mode hors réseau seulement, puisque l’énergie PV produite est volatile, prévisible mais ingérable et avec des capacités de contrôle limitées. Pour assurer un fonctionnement hors réseau, les installations PV doivent être associées à une source majeure et stable comme l’énergie stockée ou les générateurs.

L’exploitation de l’installation électrique en mode réseau et en mode îloté est beaucoup plus complexe et nécessite un contrôle dédié. Ce type d’exploitation est rare, surtout dans les pays où le réseau électrique est stable et les pannes peu courantes.

Cette section aborde en détail les installations électriques avec production PV locale et connexion au réseau, qui constitue l’utilisation principale des systèmes PV dans le cas de l’autoconsommation. Les exigences spécifiques pour les installations avec production PV pour autoconsommation y sont expliquées et des recommandations de dimensionnement et de choix d’équipement sont fournies.

En France, la réglementation concernant l'autoconsommation est récente, et vise à la promouvoir dans un cadre maîtrisé:

• L'ordonnance n° 2016-1019 du 27 juillet 2016 relative à l'autoconsommation d'électricité définit l'autoconsommation, individuelle et collective, et encadre son statut.

• La loi n° 2017-227 du 24 février 2017 ratifie cette ordonnance.

• L'arrêté du 9 mai 2017 fixe les conditions d'achat de l'électricité produite par des installations PV implantées sur bâtiment, d'une puissance crête installée inférieure ou égale à 100 kW.