« L'électricité solaire que l'on produit soi-même est une valeur sûre »

Essais photovoltaïques en laboratoire : ce que les concepteurs et les installateurs photovoltaïques ne peuvent pas tester eux-mêmes

Christof Bucher, la compétence principale de votre laboratoire est d'examiner et tester en conditions réelles ce que les concepteurs et les installateurs photovoltaïques ne peuvent pas vérifier eux-mêmes. Qu’est-ce qui relève de cette catégorie ?

Par exemple, nous vérifions si les onduleurs réduisent effectivement leur puissance à des fréquences supérieures à 50,2 Hz ou si un onduleur reste connecté au réseau de manière stable en cas de brève chute de tension. De plus, nous avons récemment testé le comportement d’un système photovoltaïque équipé d’optimiseurs de puissance en cas d’incendie. En ce qui concerne les modules photovoltaïques, nous pouvons vérifier s’ils risquent d'éblouir et dans quelle mesure. Concrètement : si et dans quelle mesure ces derniers réfléchissent la lumière du soleil de manière à éblouir et gêner, par exemple, les voisines et les voisins.

Pourquoi les onduleurs réduisent automatiquement leur puissance d’injection lorsque la fréquence du réseau augmente

Pourquoi est-ce important que les onduleurs réduisent leur puissance dès qu’ils atteignent certaines fréquences ?

Pour comprendre cela, il faut savoir que le réseau électrique en Europe fonctionne à une fréquence de 50 hertz – de la Grèce au Danemark et du Portugal à la Pologne. Toutes les installations raccordées à ce réseau fonctionnent de manière synchrone et s’alignent sur cette fréquence. Si on constate que cette fréquence augmente ou diminue de manière significative, c'est le signe que quelque chose ne va pas.

Autrefois, la règle était la suivante : le réseau électrique tolérait les installations photovoltaïques, mais il les arrêtait automatiquement en cas de problèmes. En Suisse, jusqu’au milieu des années 2010, la réglementation prévoyait donc d’arrêter toutes les installations photovoltaïques du pays dès que la fréquence dépassait 50,2 hertz.

Aujourd’hui, nous savons que si les installations photovoltaïques se coupaient collectivement en cas de perturbation, cela aurait des conséquences graves. Leur arrêt soudain pourrait déstabiliser le réseau et, dans le pire des cas, provoquer une panne d’électricité à grande échelle sur le continent. C’est pourquoi les onduleurs sont aujourd’hui dotés de fonctions qui contribuent activement à la stabilité du réseau et visent à empêcher un tel scénario.

Pour prévenir ces désagréments, il est important que chaque installation photovoltaïque se comporte correctement, qu’il s’agisse d’une petite centrale de balcon ou d’une installation photovoltaïque de grande envergure sur le toit d’une maison.

Quelles autres fonctions remplissent les onduleurs dans les installations photovoltaïques ?

Les modules photovoltaïques produisent du courant continu. Les foyers et le réseau électrique public ne peuvent toutefois pas l’utiliser directement, car ces deux systèmes fonctionnent en courant alternatif. Les onduleurs transforment le courant continu des modules photovoltaïques en courant alternatif, ce qui permet de l’utiliser dans les foyers ou de l’injecter dans le réseau.

Les onduleurs, élément central des installations photovoltaïques : pourquoi ils sont au cœur de la recherche

Dans le cadre de vos recherches en laboratoire, votre équipe et vous accordez une attention particulière à ces onduleurs. D’où vient cet intérêt ?

C’est une nécessité découlant de la stratégie énergétique de la Suisse : dans le cadre de la loi sur l’électricité que le législateur a adoptée en 2024, la population s’est prononcée à une majorité des deux tiers en faveur d’un développement massif des sources d’énergie renouvelables indigènes. Il s’agira en grande partie d’installations photovoltaïques sur les toits des maisons. Notre système énergétique ne peut toutefois pas absorber l'énergie produite sans un développement du réseau. C’est pourquoi nous devons trouver des solutions au niveau même du raccordement au réseau. Sans solutions dans ce domaine, il n’y aura pas de transition énergétique. C’est pourquoi nous menons des recherches sur ce sujet.

Pouvez-vous expliquer cela plus en détail ?

L’extension du réseau ne suffit pas à elle seule pour relever les défis de la transition énergétique. Un réseau plus puissant ne résout pas en soi le problème de l’excédent d’électricité produite lorsque le soleil brille. La fabrication et la consommation d’électricité solaire doivent être en équilibre.

Un exemple tiré du passé : alors que les températures en avril 2024 ont été très chaudes dans notre pays pendant les deux premières semaines, un retour de l’hiver s’est produit à partir du milieu du mois et il a même neigé jusque dans les plaines. Personne ne s’attendait à cette situation, car les prévisions météorologiques avaient annoncé un temps chaud. Conséquence : la neige a recouvert les panneaux solaires de nombreuses installations photovoltaïques, qui n’ont pas produit d’électricité, créant une pénurie. Au final, il a manqué 1,5 gigawatt de puissance dans notre pays. C’est plus que la puissance d’une centrale nucléaire. La société nationale d’exploitation du réseau Swissgrid a alors dû acheter en urgence de l’électricité à l’étranger pour plusieurs millions de francs, afin d’assurer l’approvisionnement. Cet incident montre que la demande en électricité ne peut pas toujours s’adapter de manière flexible et rapide à la situation de production du moment.

Acheter une installation photovoltaïque : ce qui compte vraiment en matière de modules, d’onduleurs et de fournisseurs

Selon vous, à quoi les propriétaires immobilières et les propriétaires immobiliers devraient prêter une attention particulière lorsqu’ils choisissent une installation photovoltaïque, ses composants et ses fournisseurs ?

Comme pratiquement tous les produits répondent à quasiment toutes les exigences, il est aujourd’hui difficile de se tromper dans votre choix, à condition d’utiliser des installations certifiées. Je recommande tout particulièrement de se renseigner sur les expériences des autres et de s’appuyer sur celles-ci.

Injection d’électricité solaire : quand la rémunération pour l’injection d’électricité est-elle intéressante pour les propriétaires ?

Si votre installation photovoltaïque produit plus d’électricité que vous ne pouvez en consommer, vous pouvez l’injecter dans le réseau et en tirer un revenu, dans le cadre du tarif de rachat. Dans quels cas cela est-il réellement intéressant et que doivent savoir les propriétaires immobiliers à ce sujet ?

Ce n’est pas seulement judicieux, c’est absolument nécessaire. Tout le monde n’a pas la possibilité de produire sa propre électricité solaire. De plus, les toits des maisons sont une ressource rare. Il faut éviter autant que possible de les gaspiller. Si l’injection d’électricité solaire dans le réseau n’est pas rentable dans certains cas, vous pouvez injecter l’électricité excédentaire non consommée dans le réseau. Elle offre aux exploitantes et aux exploitants d’installations un revenu supplémentaire bienvenu, en plus des économies réalisées grâce à leur propre consommation d’électricité.

Il est important que vous sachiez que les modules photovoltaïques sont généralement très abordables et que cela ne coûte pas beaucoup plus cher d'en installer plus que nécessaire. Le fait qu’il y ait alors un peu plus d’excédent est acceptable. Si, comme nous l’avons dit, vous pouvez vendre celui-ci et cela génère des revenus supplémentaires.

L’avenir du photovoltaïque : les tendances que les propriétaires doivent connaître

Y a-t-il des tendances qui seront pertinentes à l’avenir pour les propriétaires immobiliers équipés d’une installation photovoltaïque ?

Une tendance importante pour les propriétaires immobiliers équipés d’installations photovoltaïques s’oriente vers une exploitation dynamique. Il s’agit de limiter de manière flexible l’injection dans le réseau électrique, par exemple à 60% maximum de la puissance installée. On règle alors l’installation de manière à ne pas injecter plus que cette part dans le réseau. On installe la technologie nécessaire à cet effet directement sur l’installation.

L’avantage : celles et ceux qui s’engagent à limiter l’injection, restons sur l’exemple des 60% maximum, reçoivent en contrepartie une rémunération plus élevée de la part de certains gestionnaires de réseau. C'est logique dans la mesure où le réseau électrique est ainsi moins sollicité et où les gestionnaires doivent dépenser moins d’argent pour l’extension. Les gestionnaires de réseau peuvent répercuter ces économies sur les propriétaires d’installations photovoltaïques, ce qui signifie que ces derniers reçoivent plus d’argent pour la limitation de l’injection. Au final, cela vaut donc la peine pour les deux parties.

Quelle est la situation actuelle dans la pratique ?

Aujourd’hui déjà, une bonne douzaine de gestionnaires de réseau en Suisse proposent de tels modèles. Et la tendance est à la hausse. À l’avenir, cette approche devrait devenir la norme. En d’autres termes : ceux qui exploitent leur installation photovoltaïque de manière intelligente et au service du réseau seront récompensés financièrement.

Pour que l’interaction entre l’installation photovoltaïque, la consommation et l’injection fonctionne sans heurts, les systèmes de gestion de l’énergie occupent une place de plus en plus importante. Ils surveillent en permanence la production, la consommation et le stockage d’électricité dans le foyer et déterminent de manière ciblée quand, par exemple, un chauffe-eau doit être allumé ou une voiture électrique rechargée. Ils permettent ainsi une utilisation efficace de l’électricité solaire dans la maison tout en soulageant le réseau électrique.

À mon avis, celles et ceux qui misent sur un tel système de gestion de l’énergie font déjà le premier pas vers une flexibilité qui gagnera en importance à l’avenir. Cela est d’autant plus pertinent que les réglementations des gestionnaires de réseau ne cessent d’évoluer. On pourrait par exemple imaginer qu’un jour, ils rémunèrent davantage l’électricité produite la nuit, ou quelque chose de similaire.

Une faible consommation propre malgré une grande installation photovoltaïque : comment exploiter au mieux l’électricité solaire excédentaire

Que conseilleriez-vous à une personne qui possède une grande installation photovoltaïque, mais qui consomme relativement peu de l’électricité solaire qu’elle produit ?

Dans ce cas, j’envisagerais l’installation d’un système de stockage par batterie. Cela permet de conserver temporairement l’électricité et de l’utiliser plus tard, par exemple en soirée, lorsque le soleil ne brille plus mais que le foyer a toujours besoin d’électricité.

Il est également judicieux de concevoir l’installation photovoltaïque dès le départ de manière à pouvoir ajouter facilement un système de stockage par batterie par la suite si nécessaire. Cela permet d’éviter des transformations inutiles et des coûts supplémentaires si vous vous rendez compte plus tard qu’un système de stockage serait utile.

Idées reçues courantes sur les installations photovoltaïques : ce que beaucoup de propriétaires évaluent à tort

Y a-t-il une idée fausse très répandue que vous remarquez dans la pratique concernant les installations photovoltaïques ?

Les propriétaires qui optent délibérément pour une installation photovoltaïque destinée uniquement à leur propre consommation, car ils ne savent pas exactement combien d’argent ils recevraient dans le cadre du tarif de rachat. Par conséquent, leur installation est assez petite.

Pour jouer la carte de la sécurité, vous devriez pourtant faire exactement le contraire, car nous savons pertinemment que nous aurons un besoin urgent d’électricité à l’avenir. C’est pourquoi je vous recommanderais de mettre en place une installation photovoltaïque aussi grande que possible. Ici encore, le mot d’ordre est la flexibilité. Qui sait, peut-être remplacerez-vous dans quelques années le chauffage au fioul par une pompe à chaleur moderne, qui consommera alors davantage d’électricité. Ou bien vous achèterez une voiture électrique. Pour la recharger, vous aurez également besoin de plus d’électricité. L’intégration de solutions flexibles telles que les pompes à chaleur, les bornes de recharge ou les batteries de stockage deviendra donc essentielle.

Tirer pleinement parti du photovoltaïque : le conseil le plus important pour les propriétaires

Y a-t-il encore quelque chose que vous souhaiteriez dire à nos lectrices et lecteurs, pour conclure ?

Une chose est sûre, notre société va s’électrifier de plus en plus. Nous nous éloignons des énergies fossiles pour nous diriger vers des besoins en électricité nettement plus élevés. Que ce soit, comme je l’ai dit, à cause des voitures électriques, des pompes à chaleur ou des nouvelles technologies dans la vie quotidienne. Investir aujourd’hui dans une grande installation photovoltaïque, c’est s’assurer une certaine indépendance. L’électricité solaire que vous produisez vous-même est à l’abri et personne ne peut vous la prendre. De plus, le soleil ne vous envoie pas de facture. Enfin, une fois que vous avez amorti l’installation photovoltaïque, l’électricité que vous produisez vous-même est même gratuite.