Système photovoltaïque à la maison: les détails

Au 2 avril 2017, soit presque 5 ans après sa mise en production, mon système photovoltaique a produit 10020 kWh, ou 10,020 MWh. Cela s’est fait sans entretien, sans bris, sans problème. La production d’électricité par panneaux solaires, est basée sur la rumeur que le soleil se lèverait tout les jours… Après 5ans, je suis pas mal porté à croire cette rumeur! 🙂

En ce 21 mai 2013, mon système photovoltaique a produit 2370kWh un an exactement après avoir été mis en service. Ce système, fait avec 10 panneaux de 230Watts, a donc une puissance solaire installée de 2300Watts. Au cours de l’année, son niveau de production réel a donc été de 2370kWh par an / 2.3kW = 1030 kWh par kW installé.
Le site web de la SCHL indique pour Montréal une potentiel de 1085kWh par kW installé. On est donc à un écart de 5% sur la capacité de production. Cet écart peut aussi s’expliquer par mon orientation de pente de toit vers le sud-ouest au lieu de l’optimal (plein sud).
Au cours de l’année écoulée, je n’ai pas eu d’entretien ou de réparation à effectuer sur le système. Il a fonctionné de façon fiable et autonome. Il a aussi permis de diminuer le coût de ma facture électrique.
Ajout: au 14 mai, le système a produit 2315 kWh depuis le 21 Mai 2012.  On vient donc de dépasser le seuil de 1000kWh produits annuellement par kW  de panneaux installés.
Ajout: au 28 Avril, le système a produit 2125 kWh depuis le 21 Mai 2012
Ajout: au 18 Avril, le système a produit 2001 kWh depuis le 21 Mai 2012.
Ajout: au 5 Avril, le système a produit 1901 kWh depuis le 21 Mai 2012.
Ajout: au 27 Mars, le système a produit 1805 kWh depuis le 21 Mai 2012.
Ajout: au 21 Mars, le système est à 1757 kWh.  On “fête” ses 10 mois de mise en service!
Ajout: Au 15 Mars, le système a produit 1725 kWh.  Selon le site de la SCHL, qui fournit une estimation du potentiel de production photovoltaïque par ville, à Montréal, on peut s’attendre à 1185 kWh par kW de panneaux solaires installés.   Comme j’ai installé 2.3kW de panneaux, cela me donne une production potentielle de 1185 kWh/kW x 2.3kW = 2725 kWh de produits annuellement.  Il me reste donc 1000kWh à produire d’ici le 21 mai, (dans 66 jours) soit 15kWh par jour.
Au 10 février, on est rendus à 1605kWh produits!  Le mois de janvier a été très peu productif, car il y a eu beaucoup de journée nuageuses.
Aujourd’hui, 11 septembre, le système est rendu à 1.200MWh de produits.  Cela fait 23 jours depuis le 18 Août, et 194kWh de produits, pour une moyenne de 8,4 kWh par jour.
Le système a produit son premier MégaWatt-heure le 18 Août!
Depuis la mise en service le 21 Mai, le système de panneaux solaires a fourni 1.006 MWh jusqu’au 18 Août, jour où la photo a été prise.  Cela représente donc 1006 kWh pour 89 jours ce qui donne une moyenne de 11,3 kWh par jour.
Cette production électrique est plus élevée que notre ajout de consommation pour recharger les 2 Volts.  Nous roulons donc au soleil!
Dans mon précédent article, je donnais les grandes lignes de l’implantation à venir d’un système photovoltaîque.
Cet article donne plus de détails sur le sujet.  Dans un premier temps, j’ai acheté 10 panneaux solaires de marque Sharp ayant 60 cellules et fournissant 230Watts nominaux.  Ces panneaux fournissent 30Volts chacun, en charge, 33 Volts en circuit ouvert.  Je les ai achetés via Ebay, en Illinois, fait livrer chez Freeport Forwarding, qui est un service d’entrepôt (qui m’a facturé $10 pour la réception de la palette de panneaux) où je suis allé les chercher et je les ai par la suite importés au Canada.  Pour les systèmes photovoltaiques qui sont connectés au réseau, il est primordial que les panneaux solaires soient homologués CSA ou UL.  N’achetez donc pas des panneaux qui ne le sont pas (comme les panneaux chinois qui sont homologués CE ).  Les panneaux ont deux connecteurs MC4  (un mâle et un femelle) qui servent à indiquer la polarité en sortie, et le tout reliés avec des câbles de calibre 12 AWG, 600Volts d’isolation, résistant au soleil et à la pluie.  Sur ebay, cherchez avec “Sharp solar panels”  Les dix panneaux m’ont coûté $2070 + $272 transport +$10 entrepôt + taxes.
Les panneaux sont connectés en série, donc leur voltage s’additionne.  Ainsi, 10 panneaux de 33Volts en circuit ouvert donnent 330Volts fournis vers l’onduleur.  Ne vous mettez pas les doigts sur les fils nus pendant la période d’ensoleillement!  J’ai relié les panneaux à l’entrée d’isolation de l’onduleur pendant qu’il faisait noir, les panneaux sont alors inertes.  Pour partir du toit (là où sont les panneaux) vers la chambre électrique, il faut acheter un câble certifié UL4703 avec connecteurs MC4.  Un câble de 100 pieds a suffit à remplir cet objectif ($80 via Ebay en provenance de Laval: http://www.solarenergydc.com)  J’ai coupé le câble à la longueur requise pour chaque polarité de mon groupe de panneaux, puis emmené les câbles dans un conduit jusqu’à la salle électrique.  Selon le code de l’électricité, chaque panneau qui produit plus de 30 Volts doit être mis à la terre.  Un fil de terre en cuivre est donc relié au châssis d’aluminium de chaque panneau dans ce but.  Le fil de terre suit les câbles dans le conduit jusqu’à l’onduleur, où une borne de détection de faute de masse est utilisée pour le connecter.
Il faut pouvoir fixer les panneaux au toit de la maison.  Plusieurs systèmes de fixations sont vendus, mais il faut se rappeler quelques éléments :  Les panneaux solaires peuvent dépérir plus vite s’ils ont trop chaud!  Il faut donc éviter de les fixer directement au toit, car il n’y a pas d’aération en-dessous pour assurer leur refroidissement.  Il faut aussi éviter de les mettre à plat sur un toit plat, car la neige et l’eau ne peuvent pas alors s’écouler du panneau.  J’ai donc fabriqué mes propres supports pour fixer les panneaux à 8 pouces de la surface du toit en pente.  Chaque support est fait d’un morceau de 7 pouces (la base) d’un de 9 pouces (la montée) et d’un dernier morceau de 6 pouces pour faire un support à 45 degrés.  l’ensemble fait un triangle.  Les morceaux d’aluminium ont été coupées à la scie à onglet électrique, les morceaux ont été assemblés avec des rivets d’avion d’aluminium déformés à l’impact (4 rivets par support).  Il y a un total de 18 supports, et chaque support est fixé au toit par 3 vis en acier inoxydable. les orages violents du mardi 29 mai n’ont pas fait broncher les panneaux!  Les morceaux d’aluminium provenaient de cadres de vieilles fenêtres de duplex datant de 1967.  Malgré l’âge, le métal est resté comme neuf.   L’assemblage ne devrait pas se corroder.
L’onduleur synchrone (Grid tie inverter) que j’ai choisi est de marque Fronius (c’est Autrichien, cette compagnie) modèle IG 5100.  Je l’ai eu à un prix avantageux pour $1600 + $60 de transport + $5 entrepôt, via Ebay flambant neuf, + taxes.  L’ensemble de 10 panneaux de 230Watts peuvent fournir 10 x 230W = 2300Watts de puissance.   L’onduleur peut en supporter plus du double, 5100 Watts.  J’ai fait ce choix afin de pouvoir rajouter 10 autres panneaux solaires au même onduleur, dans le futur.  L’onduleur est certifié à CSA et à un paquet de normes de sécurité internationales, (il y en a pour plusieurs lignes, je vous en fait grâce!)  Il y a un bornier pour connecter les 2 câbles provenant des panneaux (attention, il y a une polarité, un fil “+” et un fil “-“, et il ne faut pas les brancher à l’envers, cela brûlerait l’onduleur.  Il faut donc mesurer la polarité avec un voltmètre pendant qu’il y a du soleil, identifier les câbles avec du ruban d’électricien (rouge = “+”  et bleu = “-“), puis effectuer le branchement final à la nuit.  Un fil électrique 10/3  Bi-ex (les conducteurs sont dans un conduit de métal flexible)  relie la sortie 240V AC de l’onduleur à un disjoncteur 15A du panneau électrique.  (Ce disjoncteur va être remplacé par un 30 ampères quand l’autre groupe de panneaux sera ajouté.)  Il y a donc 7 connections au total: pour le coté AC, il faut brancher la masse, le neutre, et les 2 phases.  Pour le DC, la masse des panneaux solaires, et les câbles “+” et “-” .  C’est somme toute assez simple.
Au moment d’allumer mon onduleur, j’ai eu un moment de crainte: l’affichage n’affichait … rien!  L’onduleur se mets en mode “sommeil” quand la tension à l’entrée est de moins de 150Volts.  Le lendemain matin, après le lever du soleil, l’onduleur s’est “réveillé” et mis à fonctionner normalement.
Je vous recommande de ne pas acheter de micro-onduleurs chinois (300Watts, 600Watts, 1200Watts) parce que ceux-ci n’ont pas toutes les certifications requises, et n’ont pas non plus le débranchement DC et AC.  Les onduleurs Fronius ont ces débranchements inclus.  D’autres marques sérieuses sont aussi à considérer (Xantrex, etc.)
Depuis la mise en service, le système a fourni 134kWh en 13 jours.  Cela couvre la consommation électrique de nos Chevrolet Volt.  On roule donc à l’énergie du soleil, et on est devenu propriétaires de notre “puits de pétrole” personnel.   Le prix total fut donc: $4097 + $408 taxes = $4505.  Il faut aussi prendre compte de mon temps d’installation et de fabrication des supports (2 soirées).   Il va nous falloir encore quelques semaines pour bien évaluer la production nette et le rendement du système avant d’en fixer le temps de retour sur l’investissement, mais  en approximation, je l’évalue entre 8 et 10 ans.
Ajout: entre le 21 mai et et 9 juin, soit 20 jours, le système a produit 203kWh, soit 10.15 kWh par jour.