Référence 28 octobre 2020
L'énergie solaire de votre propre toit

Si les réseaux de distribution sont pleinement utilisés, les gestionnaires de réseau ne peuvent pas émettre d'engagements de connexion pour les nouveaux systèmes régénératifs avec alimentation. Un projet pilote en Bavière montre qu'une installation photovoltaïque peut également être exploitée de manière économique avec une simple autoconsommation.

L'exploitation des systèmes photovoltaïques a porté ses fruits dans le passé, principalement parce que l'électricité produite pouvait être commercialisée de manière optimale grâce au tarif de rachat garanti. Depuis quelques années, cependant, avec la baisse des tarifs de rachat, l'utilisation personnelle de l'énergie produite est devenue de plus en plus importante. L'usage propre devient particulièrement important lorsque les réseaux de distribution sont tellement surchargés que le gestionnaire de réseau ne peut plus connecter de nouveaux systèmes avec alimentation. Un tel cas s'est produit à Pottenstein en Haute-Franconie. L'équipementier automobile Klubert + Schmidt souhaitait installer un système photovoltaïque sur le toit de ses halls de production.

Contrôler les installations photovoltaïques - c'est ainsi que WAGO vous accompagne :

Comment les entreprises utilisent elles-mêmes l'énergie solaire

Lorsque le raccordement au réseau d'installations solaires pour la production d'énergie régénérative n'est pas possible, Münch Energie propose aux entreprises clientes une alternative intéressante avec le Solution-Provider WAGO « JPs-projects » :
Utilisez simplement l'énergie vous-même. Avec ce concept, Münch Energie franchit la barre des 550 mégawatts en termes de performances - autant d'énergie qu'une demi-centrale ! Il va sans dire que l'entreprise est le plus grand fournisseur d'énergie décentralisé d'Allemagne - et la technologie WAGO le permet.

Dans cette vidéo, vous pouvez en savoir plus sur le cheminement de la vision aux projets pilotes, comme celui sur ce site, pour devenir un pionnier lorsqu'il s'agit de réaliser la transition énergétique.

« Bayernwerk Netz GmbH, qui exploite le réseau de distribution à Pottenstein, nous a attribué un point de raccordement à plusieurs kilomètres pour raccorder le système photovoltaïque avec environ 1 000 kilowatts crête », explique Sebastian Kremer de M. Münch Elektrotechnik GmbH & Co. KG. L'entreprise exploite ses propres systèmes photovoltaïques et de biogaz et planifie et met en œuvre des systèmes photovoltaïques complets, y compris des modules, des systèmes de montage, une technologie de contrôle, des onduleurs et des connexions au réseau pour des clients tels que des exploitations agricoles ou des entreprises industrielles. "Comme les coûts de l'énergie augmentent et que les coûts des systèmes photovoltaïques diminuent en même temps, l'autoconsommation solaire est désormais plus économique que jamais", souligne Kremer, qui était en charge du système pour Klubert + Schmidt en tant que chef de projet.

Alors que l'alimentation du système envisagé aurait correspondu à la consommation électrique moyenne de l'entreprise productrice, le gestionnaire de réseau a initialement rejeté la demande de raccordement au réseau directement sur le site de l'entreprise. Afin de toujours recevoir la confirmation de connexion pour le système, il fallait s'assurer qu'il n'y avait pas d'alimentation dans le réseau. À cet effet, l'exploitant du réseau a demandé un circuit de sécurité qui coupe le système dans les dix secondes si l'alimentation devait avoir lieu.

Étant donné que les coûts énergétiques augmentent et que les coûts des systèmes photovoltaïques baissent en même temps, l'autoconsommation solaire est désormais plus économique que jamais.

Sebastian Kremer, chef de projet chez M. Münch Elektrotechnik

Circuit de sécurité avec WAGO

Le calcul de rentabilité s'étant avéré positif malgré les spécifications, Klubert + Schmidt a donné son feu vert au projet. Münch utilise le contrôleur WAGO PFC200 pour contrôler l'ensemble du système photovoltaïque. «Nous avons déjà eu une bonne expérience avec le WAGO-I/O-SYSTEM 750 dans d'autres projets», déclare Kremer. «Le bon module est disponible pour tous les signaux que nous devons traiter». Le contrôleur reçoit les valeurs mesurées du réseau moyenne tension via Modbus-TCP ; le module de mesure de puissance triphasé de WAGO enregistre les données de la partie basse tension du système et les onduleurs sont contrôlés via une interface RS-485.

D'autres modules d'entrée/sortie numériques et des modules d'entrée/sortie analogiques complètent le système. Par exemple, des capteurs y sont connectés qui mesurent les valeurs de la température extérieure et du rayonnement solaire actuel. «Nous pouvons utiliser cela pour déterminer la production théoriquement possible du système photovoltaïque», explique Kremer. Comme l'armoire de commande avec la commande est à l'extérieur, Münch utilise des composants de la série XTR de WAGO. Ceux-ci conviennent pour une plage de température étendue de -40 °C à +70 °C. La climatisation de l'armoire de commande peut donc être supprimée.

Un contrôle d'injection conventionnel a été installé sur le contrôleur, comme il est également utilisé dans d'autres systèmes photovoltaïques. Sa programmation était cependant beaucoup plus complexe, puisque selon les spécifications de l'exploitant du réseau, le circuit de sécurité doit empêcher l'injection du réseau dans le réseau. L'usine a finalement été mise en service au troisième trimestre de 2017 et produit depuis de l'énergie électrique pour l'équipementier automobile. Münch peut surveiller le fonctionnement à tout moment via un accès en ligne au système, qui est également mis en œuvre via le contrôleur WAGO.

Modèle économique d'avenir

«Contrairement à un système principalement optimisé pour l'alimentation, les panneaux solaires de Klubert + Schmidt sont orientés vers l'est, l'ouest et le sud», explique Kremer, décrivant une particularité de ce système. «Cela nous permet d'obtenir le rendement le plus uniforme possible tout au long de la journée». C'est l'un des résultats du calcul de rentabilité, dans lequel les profils de charge de l'équipementier automobile ont été analysés et comparés à la production d'énergie possible du système photovoltaïque.

Si nous avons une expérience positive avec cela, nous pouvons certainement mettre en œuvre plus de systèmes PV sans alimentation.

Sebastian Kremer, chef de projet chez M. Münch Elektrotechnik

Sur la production prévue de 652 000 kilowattheures par an, plus de 88 pour cent devraient être consommés en fonctionnement. Avec ce taux d'autoconsommation élevé, le système photovoltaïque est économique même sans injection réseau. Puisque Klubert + Schmidt fonctionne en trois équipes, le système photovoltaïque peut être étendu pour inclure un système de stockage par batterie. Ensuite, l'entreprise pourrait également utiliser l'énergie solaire de son propre toit la nuit et ainsi réduire davantage ses coûts énergétiques. En outre, Klubert + Schmidt pourrait participer activement à la gestion de la charge avec le système de stockage et contribuer ainsi à soulager le réseau de distribution tendu.

Münch est également très satisfait du succès du projet pilote. «Le système photovoltaïque est un projet pilote pour les zones dans lesquelles le réseau de distribution ne peut plus recevoir d'injection», explique Kremer. «Si nous avons une expérience positive dans ce domaine, nous pouvons certainement mettre en œuvre des systèmes PV supplémentaires sans injection». L'entreprise a déjà reçu les premières demandes.

Texte : Ulrich Menzel | WAGO

Photo : M. Münch Electrotechnique

Découvrez XTR dans une vidéo captivante

Brève introduction : tout ce qu'il faut savoir sur le WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR et ses domaines d'application

Aperçu des produits

Réf.: 750-8202/040-000

Contrôleurs PFC200 ; 2 x ETHERNET, RS-232/-485 ; Extrem

Réf.: 750-8206/040-000

Contrôleurs PFC200 ; 2 x ETHERNET, RS-232/-485, CAN, CANopen, esclave PROFIBUS ; ...

Réf.: 750-1405/040-000

Entrée digitale à 16 canaux ; DC 24 V ; 3 ms ; Extrem

Réf.: 750-1515/040-000

Sortie digitale à 8 canaux ; DC 24 V ; 0,5 A ; Connection de 2 fils par voie ; ...

Réf.: 750-880/040-001

Contrôleur ETHERNET ; 3ème génération ; Slot carte SD ; Technologie de ...

Réf.: 750-464/040-000

Entrée analogique à 2/4 canaux ; Mesure de résistance ; Paramétrable ; Extrem

Réf.: 750-455/040-000

Entrée analogique à 4 canaux ; 4 à 20 mA ; Single-Ended ; Extrem

Réf.: 750-652/040-000

Borne d'interface série RS-232/485 ; Extrem

Réf.: 750-338/040-000

Coupleur de bus de terrain CANopen ; Sub-D ; Extrem

Réf.: 750-352/040-000

Coupleur de bus de terrain ETHERNET ; 3ème génération ; Extrem

Réf.: 750-1415/040-000

Entrée digitale à 8 canaux ; DC 24 V ; 3 ms ; Connection de 2 fils par voie ; Extrem

Réf.: 750-468/040-000

Entrée analogique à 4 canaux ; DC 0 … 10 V ; Single-Ended ; Extrem

Réf.: 750-333/040-000

Coupleur de bus de terrain PROFIBUS DP ; 2ème génération ; 12 MBd ; Extrem

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