Conception des installations d'autoconsommation

L'intégration des sources d'énergie renouvelables locales, généralement la production photovoltaïque (PV), dans les systèmes de distribution électrique des bâtiments, et leur utilisation pour alimenter les charges des bâtiments, est un moyen de décarboner et d'augmenter l'efficacité énergétique. Elle se démocratise tant dans la construction neuve que dans la réhabilitation du bâti existant. Cependant, l'utilisation de sources locales pour l'autoconsommation soulève des questions et de nouveaux défis.

Au cours des dernières décennies, jusqu'aux années 2020, nous avons assisté à une évolution des installations électriques, qui sont passées d'un simple système d'alimentation centralisé (comprenant parfois un groupe électrogène de secours) à des architectures plus complexes. Ce changement s'est produit dans les bâtiments commerciaux et industriels, mais aussi dans les bâtiments résidentiels.

La première étape a consisté à installer des panneaux photovoltaïques sur les toits des maisons et des bâtiments commerciaux et industriels – mais généralement avec une connexion dédiée pour alimenter le réseau de distribution en électricité produite.

Les règles d'installation telles que la norme IEC 60364 ont suivi cette tendance, en particulier avec la partie 7-712 concernant le photovoltaïque. Remarque : la partie 7-712 a initialement été publiée en 2002, puis une deuxième édition est sortie en 2017. Voir Chapitre P - Installations photovoltaïques (PV).

Ensuite, ces sources renouvelables locales ont de plus en plus été connectées à l'installation privée, pour l'autoconsommation, plutôt que pour alimenter le réseau. Elles peuvent aujourd'hui être complétées par un système de stockage par batterie pour plus de résilience ou de flexibilité. Cette évolution de l'architecture du mode d'alimentation photovoltaïque a été directement influencée par les politiques régionales ou nationales en matière de tarifs de rachat de l'électricité photovoltaïque : lorsque le prix du kWh photovoltaïque payé par les services publics était inférieur au prix du kWh payé pour les charges des bâtiments, l'autoconsommation devenait plus pertinente. Voir la Fig. P2 du Chapitre P.

Cette démarche transforme toutes les installations électriques traditionnelles des consommateurs en installations électriques de prosommateurs (mot-valise composé de « producteur » et « consommateur »).

Fig. K37 – Exemple d'installation électrique du prosommateur intégrant la production d'énergie photovoltaïque et éolienne pour l'autoconsommation, le stockage, la recharge de véhicules électriques...

Cette installation électrique du prosommateur (ou PEI pour Prosumer's Electrical Installation) est désormais couverte par la norme IEC 60364-8-82 (édition 2022). Remarquez que la première édition (2018) était intitulée « IEC 60364-8-2 » ; cette dénomination a évolué avec l'édition 2022.

Remarque : selon le Vocabulaire électrotechnique international (séries IEC 60050) :

• prosommateur (installations électriques) est un usager du réseau de distribution électrique qui consomme et produit de l'énergie (voir VEI 617-02-2),
• miniréseau est un groupe de charges interconnectées et de ressources énergétiques distribuées avec des limites électriques définies formant un système électrique local à des niveaux de tension de distribution, qui agit comme une entité unique régulée et est capable de fonctionner soit en mode connecté au réseau, soit en mode îlot. Une remarque ajoute que cette définition couvre à la fois les microréseaux de distribution (de services publics) et les microréseaux d'installations (appartenant aux clients), voir VEI 617-04-22.

Dans ce chapitre, à l'instar de la norme IEC 60364-8-82, nous utilisons le terme de « prosommateur », car nous ne traitons pas des miniréseaux de distribution (services publics). Notez qu'un prosommateur îlotable PEI îlotable (fonctionnant en mode îlot) peut être assimilé à un miniréseau ou un microréseau