Mesure électrique

Suivi photovoltaïque : production, autoconsommation et exportation

Mesurez production solaire, importation et exportation réseau; calculez l’autoconsommation sans compter deux fois l’énergie de batterie.

Un tableau de bord photovoltaïque doit répondre à deux questions distinctes : combien l’installation a produit et comment cette énergie a circulé sur le site. Un total de production ne répond pas à la seconde. Commencez par placer les points de mesure sur le schéma unifilaire du site, puis nommez chaque série selon le flux qu’elle mesure.

Mesurer aux bonnes frontières

MesureEmplacementCe qu’elle indique
Production photovoltaïqueSortie CA de l’onduleur solaire ou compteur de production dédiéÉnergie fournie par le photovoltaïque au réseau CA du site
Importation réseauPoint de raccordement du site, sens importationÉnergie achetée au réseau
Exportation réseauMême point de raccordement, sens exportationÉnergie envoyée au réseau
Charge et décharge de la batterieRaccordement CA de l’onduleur de batterie, sous forme de totaux directionnels distinctsÉnergie absorbée par le système CA et restituée à celui-ci
Consommation du siteDéparts des charges ou bilan rapprochéÉnergie utilisée par les charges du site

Indiquez si chaque valeur est mesurée ou calculée. Un onduleur hybride peut réunir les sorties photovoltaïque et batterie sur une seule borne CA. Ce total n’est pas une mesure distincte de la production photovoltaïque. Utilisez ses canaux internes documentés si vous devez séparer les flux, et précisez si ces canaux mesurent le côté CC ou CA.

Calculer le bilan sans batterie

Pour un site avec seulement des panneaux photovoltaïques, le réseau et des charges, utilisez des totaux d’énergie sur exactement la même période :

Consommation du site = production photovoltaïque + importation réseau − exportation réseau

Énergie solaire utilisée sur site = production photovoltaïque − exportation réseau

Ces équations supposent une frontière CA commune, sans autre générateur ni stockage. Les pertes de distribution à l’intérieur de cette frontière entrent dans la consommation déduite du site. Les tolérances des compteurs et les écarts d’horloge peuvent laisser un petit solde lorsque vous comparez ce bilan aux charges mesurées séparément.

Exemple chiffré

Pendant une heure, l’installation solaire produit 4 kWh. Le site importe 1 kWh et exporte 2 kWh. Sa consommation est 4 + 1 − 2 = 3 kWh, dont 2 kWh viennent directement du solaire. Importation et exportation peuvent toutes deux survenir dans cette heure si la nébulosité et les charges varient.

IndicateurCalculRésultat
Autoconsommation solaire2 kWh utilisés sur site ÷ 4 kWh produits50 %
Autosuffisance solaire2 kWh utilisés sur site ÷ 3 kWh consommés66,7 %

Si la production est nulle, l’autoconsommation est indéfinie pour cette période. Si la consommation est nulle, l’autosuffisance est indéfinie. Affichez une explication au lieu de diviser par zéro ou d’inventer un pourcentage.

Appliquez le bilan séparément à des intervalles de production et de consommation alignés. Le calculateur additionne ensuite les résultats des intervalles ; les seuls totaux annuels ne permettent pas de déterminer quelle part de la production solaire coïncidait avec la consommation. Les valeurs de l’exemple sont illustratives et excluent les batteries.

Conserver séparément importation et exportation

Un total d’énergie nette signé efface une information utile. Importer 2 kWh et exporter 2 kWh donne un net de zéro, mais les deux flux comptent pour la facturation et l’usage du solaire.

Préférez les registres cumulatifs distincts d’importation et d’exportation du compteur. Calculez l’énergie de chaque intervalle par différence des compteurs, en traitant explicitement remises à zéro et débordements. Si vous intégrez la puissance à la place, établissez sa convention de signe, l’intervalle d’échantillonnage et le traitement des lacunes. De courtes périodes d’exportation entre échantillons pourraient autrement disparaître.

Utilisez une base de temps commune pour les horodatages, conservez le fuseau horaire local de facturation et vérifiez les changements d’heure. Ne soustrayez pas un compteur journalier d’onduleur remis à zéro à minuit d’un compteur cumulatif de toute la durée de vie. Validez les signes avec une charge d’importation connue et, lorsque les conditions le permettent, pendant une exportation connue.

Ajouter explicitement les flux de batterie

Avec une batterie couplée en CA et mesurée séparément, le bilan correspondant est :

Consommation du site = production photovoltaïque + importation réseau + décharge batterie − exportation réseau − charge batterie

Les cinq termes doivent porter sur le même intervalle et la même frontière CA. Ne mélangez pas dans cette équation l’énergie de charge de batterie côté CC et l’énergie de décharge côté CA de l’onduleur.

L’énergie solaire envoyée vers une batterie peut ensuite alimenter les charges, être exportée ou se perdre pendant le stockage et la conversion. Si la batterie peut aussi se charger depuis le réseau, la seule décharge ne permet pas de connaître la source d’origine. Définissez la méthode d’attribution avant de publier un pourcentage d’autoconsommation solaire. Pour une courte période de rapport, comparez également l’énergie stockée au début et à la fin.

Pour la commande et la mise en service, consultez les rôles du BMS, de l’EMS et du PCS et la vérification des commandes BESS. Une réponse de commande réussie ne prouve pas que la puissance demandée a été fournie.

Avant d’estimer la production annuelle, vérifiez que les chaînes de modules proposées respectent les limites de tension et de courant de l’onduleur. Utilisez les coefficients de température des modules et les températures de calcul du site ; cette vérification préliminaire ne remplace pas les règles de conception du fabricant.

Distinguer les estimations des performances mesurées

Un modèle photovoltaïque comme PVGIS estime la production à partir du lieu et des hypothèses du système. Conservez avec le résultat la version du modèle, le jeu de données météorologiques, la puissance de l’installation, son orientation et les pertes supposées. Comparez des périodes et des frontières équivalentes pour vérifier l’installation face à cette estimation.

La production annuelle modélisée ne détermine ni l’autoconsommation ni la taille de la batterie. Celles-ci dépendent du moment où production et consommation coïncident. Utilisez des données par intervalles alignés pour cette comparaison. Les limites d’exportation et les réductions imposées de production peuvent aussi faire différer l’énergie réellement produite de la ressource solaire disponible.

Valoriser séparément l’énergie utilisée et exportée

Pour une estimation simple à tarif constant et sans stockage, valorisez l’énergie solaire utilisée directement sur site au prix unitaire d’importation évité. Valorisez l’énergie exportée au prix unitaire de rachat. Laissez les deux prix modifiables.

Par exemple, 2 kWh utilisés directement à un tarif illustratif de 0,30 €/kWh évitent 0,60 € de coût énergétique. L’exportation de 2 autres kWh à un tarif illustratif de 0,10 €/kWh rapporte 0,20 €. La valeur totale est de 0,80 €, et non 4 × 0,30 €. Ces chiffres illustrent le calcul ; ils ne sont pas des tarifs proposés.

Les tarifs variant selon l’heure exigent d’associer chaque flux à sa période tarifaire. Les frais fixes, la facturation de la puissance et les coûts de batterie se traitent séparément. Partez de l’énergie mesurée et du tarif réel au lieu de promettre des économies à partir de la puissance nominale des panneaux.

Comparez ces deux valorisations dans un modèle de trésorerie à tarif fixe. Saisissez explicitement le coût d’installation, l’utilisation sur site, le paiement de l’exportation et la dégradation. Les prix de l’exemple sont des hypothèses modifiables, pas des devis tarifaires actuels.

Questions fréquentes

Peut-on calculer l’autoconsommation solaire à partir de la production et de la consommation annuelles ?

Pas à partir de ces deux totaux seuls. Il faut aussi l’exportation mesurée sur la même période, ou des données de production et de consommation alignées dans le temps. Un site peut produire autant qu’il consomme sur un an tout en important la nuit et en exportant le jour.

Toute l’énergie déchargée d’une batterie provient-elle du solaire ?

Non. La batterie peut également se charger depuis le réseau. Attribuez l’énergie stockée à sa source à partir des données de charge et d’une méthode de comptabilisation explicite ; ne qualifiez pas toute décharge de solaire.

Pourquoi le total de l’onduleur diffère-t-il de ma facture d’électricité ?

L’onduleur indique la production, tandis que la facture porte normalement sur l’importation et l’exportation réseau. L’énergie solaire utilisée directement sur site ne passe pas par le compteur de raccordement comme énergie importée.