Analyse de la consommation électrique de l’école
L’électricité est une ressource dont on ne peut pas se passer dans une école. L’éclairage artificiel, les équipements informatiques, la ventilation, les équipements techniques divers nécessitent de l’électricité.
Pour analyser les besoins en capteurs photovoltaïques, vous devez connaître la consommation électrique de l’école, et en tout premier lieu, la minimiser grâce à des actions diverses (technologies performantes, comportement des occupants…).
Et vous, elle est comment votre consommation électrique ?
200 kWh/an par élève, c’est la consommation électrique moyenne des écoles en Wallonie
50kWh/an par élève, c’est la consommation électrique que certaines écoles ont pu atteindre, dans le cadre des challenges « école zéro watt ». On peut partir de là pour fixer un objectif !
Remarques :
Ces 50kWh/an par élève correspondent à des écoles fondamentales, les écoles secondaires peuvent nécessiter des consommations plus importantes, en particulier dans le cas d’écoles techniques et professionnelles
Ces 50kWh/an par élève correspondent à des écoles non ventilées. En première estimation, on peut majorer ces 50kWh/an de 7 à 13 kWh/an par élève pour un système de ventilation simple ou double flux.
De fait, une chasse au gaspillage s’impose comme l’investissement le plus rentable, avant la production d’électricité photovoltaïque.
Dans la plupart des cas, l’éclairage artificiel de l’école est responsable de la majeure partie de ses consommations électriques.
Chalenge Ecoles Zero Watt.
Analyser le potentiel de production lié aux bâtiments
Une installation photovoltaïque s’intègre habituellement aux toitures, plates ou en pente. Elle peut aussi être placée en façade.
Au niveau du bâtiment, la possibilité de production électrique dépend :
- des surfaces de toiture non ombrées disponibles, de leur orientation et de leur inclinaison.
- des surfaces de façades bien orientées et non ombrées disponibles
- d’un intérêt et d’une possibilité d’installation de pare-soleil en façade SUD
Plusieurs conditions sont aussi nécessaires pour que des capteurs puissent être installés:
- l’installation électrique de l’école doit être aux normes
- le support (toiture, façade) doit être en bon état
- le support doit être suffisamment résistant pour supporter le poids des capteurs solaires
Tableau des facteurs de correction, en fonction de l’orientation et de l’inclinaison de capteurs. L’optimum pour la production annuelle étant des panneaux orientés plein sud et inclinés de 35°.
Pour les installations fixes en toiture, on peut évaluer la production électrique en tenant compte du facteur de correction lié à l’orientation et à l’inclinaison des capteurs, sur base de panneaux rigides à base de silicium polychristallin
8m² --> 1 kWc --> 900 kWh/an*facteur de correction
Analyser la synchronicité de la production et de la consommation
La production électrique des panneaux solaires est fonction de la période de l’année, de l’heure, de la météo. Elle est plus importante en période estivale.
La consommation électrique dans une école est liée à son occupation. L’éclairage artificiel est une des consommations électriques importantes dans l’école, avec la ventilation si celle-ci est mécanique.
On observe donc :
- Que l’énergie produite pendant les WE et les vacances scolaires, y compris les mois de juillet et août, ne sera pas directement consommée dans l’école
- Que les moments où l’école consomme le plus d’électricité pour l’éclairage artificiel sont des moments où la production est faible (ciel couvert, début et fin de journées hivernales…)
- Que la ventilation implique une consommation électrique non négligeable surtout dans le cas d’un système double flux. Pendant toute la période estivale, elle pourrait cependant être remplacée par de la ventilation naturelle par ouverture des fenêtres si celles-ci permettent un débit d’air suffisant.
- Certaines écoles techniques ou professionnelles ont des équipements spécifiques, et consomment de l’électricité en journée tout au long de l’année. Cette électricité pourra être consommée au moment de sa production par les capteurs photovoltaïques.
Production des capteurs photovoltaïques, en fonction du mois de l’année.
Source : PVGIS (Geographical Assessment of Solar Energy Resource and Photovoltaic Technology 2001-2007).
En conclusion, une part importante de la production ne pourra pas être consommée directement. Il est donc nécessaire d’utiliser le réseau pour stocker cette électricité.
Pour les installations de production d'électricité photovoltaïque d'une puissance inférieure ou égale à 10 kW (puissance maximale de sortie de l'onduleur) raccordées au réseau basse tension avec relevé annuel, il est possible de bénéficier du principe de compensation. C’est le principe du compteur qui tourne à l’envers, qui permet d’utiliser gratuitement le réseau comme stockage de l’énergie produite. La consommation électrique est directement réduite de la production, même si production et consommation n’ont pas eu lieu au même moment. Ce système de bilan annuel est très intéressant pour le petit producteur, mais ne sera probablement pas maintenu dans un futur à moyen ou long terme.
Pour les installations de production d'électricité photovoltaïque d'une puissance supérieure à 10 kW, il n’existe pas de possibilité de compensation, l’électricité doit être utilisée directement par le producteur d’énergie photovoltaïque ou revendue au gestionnaire du réseau. Le tarif à laquelle l’énergie produite est revendue dépend de l’accord conclu avec le gestionnaire, mais est toujours fortement inférieur au prix d’achat, ce qui fait que la rentabilité de l’installation est fortement dépendante de la part de l’électricité produite qui est directement consommée.
L’analyse fine de la position et de l’inclinaison des capteurs peut permettre d’optimiser le profil de la production photovoltaïque en fonction du profil de la demande. Dans le cas où la compensation n’est pas appliquée, l’optimum économique ne se fera pas sur la maximisation de la production annuelle, mais sur l’optimisation de la production aux moments où il y a de la demande. Ce qui mène à favoriser une inclinaison plus verticale pour optimiser la production en dehors de l’été, et à défavoriser l’ouest, pour tenir compte du fait que les élèves quittent l’école dès 15h30 (en tous cas dans le fondamental) et ne sont pas présents le mercredi après-midi.
Analyser les possibilités particulières liées à l’école
Certaines écoles techniques ou professionnelles peuvent lier la formation de leurs élèves à la mise en œuvre d’une installation photovoltaïque. Soudure, structures métalliques, électricité : un projet concret au sein de l’école est un outil pédagogique intéressant et permet parfois de réduire les coûts.
Analyser les implications financières
L’analyse financière d’un projet photovoltaïque doit être réalisée avec l’aide d’un professionnel, pour intégrer toutes les composantes de l’équation, à savoir :
- Le coût de l’installation, qui peut fortement varier d’une installation à l’autre et d’un installateur à l’autre ;
- Le coût de l’entretien annuel (0,75% de la valeur de l'investissement selon la CWAPE)
- Le coût actuel de l’électricité pour l’école, et son évolution future
- Le prix auquel l’électricité pourra être rachetée sur le réseau dans le cas d’une installation d’une puissance supérieure à 10kW
- Les subsides, certificats verts et autres aides
Les conditions auxquelles l’école peut emprunter de l’argent
Prix moyen d’une installation complète, HTVA :
Entre 1.2 € et 2.5 €/W crête installé
Source : www.ef4.be
Et le choix de la banque ?
Quand on parle de conditions au niveau des banques, on pense tout de suite aux taux.
Fixer des critères éthiques pour le choix d’une banque prend tout son sens quand on fait des investissements pour construire un monde plus durable. Si le financement de capteurs photovoltaïques permet de réduire notre impact environnemental, il paraît logique d’imposer aux banques d’utiliser le bénéfice qu’elles en tirent en se fixant des critères environnementaux et sociaux. Triodos et Crédal, sont, par exemple, des acteurs d’une finance durable, contrairement à la plupart des banques.
Fixer les objectifs
Les objectifs peuvent être déterminés par plusieurs critères :
- Produire la majeure partie de l’électricité consommée, sur base d’un bilan annuel ou sur de manière synchronisée en fonction de la taille de l’installation.
- Produire autant d’électricité que les caractéristiques du bâtiment le permettent.
- Investir autant que les finances de l’école le permettent.
Pour une installation inférieure à 10 kW (avec compensation)
Pour une consommation électrique de 65 kWh/élève
on arrive environ à 0.6m² de capteur par élève