Autonomes en électricité, est-ce possible ?

L'association Tous Autonomes est une jeune et petite structure dans sa deuxième année d’activité. À l’origine du projet, Guillaume Duclos qui a voulu partager et transmettre ses compétences sur notre territoire rural. Aujourd'hui, l’association comporte deux salariés ainsi qu’une dizaine de bénévoles vivant sur la Montagne Limousine.

Depuis les hausses répétées du coût de l’énergie, les propositions d’installation de panneaux photovoltaïques chez soi prolifèrent. Primes, rentabilité, revente, consommation, prix du kWh, autonomie, tout cela est très flou et le territoire manquait de structure professionnelle indépendante pour conseiller, installer et maintenir les installations.
Actuellement, les solutions généralement proposées sont des installations de panneaux photovoltaïques équipés de micro-onduleurs sur des toits, reliés au réseau EDF, avec un contrat de revente et sans batterie. C’est présenté comme « un business plan », production - rentabilité sur x années - retour sur investissement - prêt - échéance…
Au sein de Tous Autonomes, l’autonomie énergétique et une réflexion profonde sur nos modes de consommation prévalent sur une aubaine financière ou un énième plan financier avec échéancier. Chaque installation proposée par l’association comporte des batteries au lithium, permettant le stockage en période ensoleillée et la consommation de sa propre énergie le reste du temps. Plusieurs conséquences à ce choix : l’installation est plus complexe que de poser des panneaux reliés directement à EDF ; la présence de batteries nécessite un investissement important, et surtout cela fait prendre conscience de ses dépenses en énergie au sein du foyer : un sèche-linge, l’éclairage, les petits appareils branchés en continu pour un usage ponctuel, les modes de cuisson en cuisine... Rappelons que « la meilleure énergie est celle qu'on ne consomme pas ».

Jusqu'où peut-on être autonomes ?

Le projet associatif de Tous Autonomes est de tendre vers l’autonomie énergétique, même pour les foyers dont les équipements sont peu compatibles avec une autonomie totale. Les onduleurs utilisés permettent de passer automatiquement ou manuellement du réseau national à sa propre production d’électricité (semi-autonomie), grâce à la mise en place de batteries au lithium montées en série. Dès que la charge des batteries est suffisante, l’onduleur coupe la liaison au réseau pour utiliser sa propre production. En situation de panne de courant, c’est la même chose et l’installation est alors totalement autonome.
Si la production d’électricité est suffisante et régulière, et si la consommation est raisonnée dans le foyer, la liaison avec le réseau peut être coupée. Toutefois, pour en arriver à une totale autonomie, il convient d’adapter ses usages et voir si cela est envisageable sur une ou deux années. Les situations en juillet et en janvier sont très différentes en production. L'ensoleillement est rasant et plus faible en hiver et le foyer se chauffe plus, alors qu’en été, la production en électricité est beaucoup plus régulière. La consommation (hors chauffage) étant relativement constante dans l’année, cette variabilité de la production impose l'usage de solutions multi-énergies, afin d’utiliser la production solaire lorsqu'elle est disponible et la réduire au maximum en hiver. Le cas échéant, le réseau est alors utilisé comme secours.

Quels sont les équipements d’un foyer qui consomment le plus ?

Cela dépend des usages de la famille. Le chauffage électrique ou une voiture électrique sont deux choix très gourmands et peu compatibles avec l’autonomie électrique, sans toutefois être incompatibles avec une installation photovoltaïque. Idem pour le matériel qui fonctionne la nuit, comme les pompes à chaleur. En règle générale, le chauffage de l’eau est l’action principale qui consomme beaucoup d’électricité : le cumulus, une bouilloire, une machine à laver la vaisselle, une machine à laver le linge. Cependant, tous ces usages restent pertinents dans le cadre d’une semi autonomie, le soleil et la batterie permettant de réduire les factures d’électricité, et le réseau prenant le relais lorsque cette dernière devient insuffisante.
17 projets d’installation ont été réalisés par Tous Autonomes avec plus d’une quinzaine de grosses installations (dont 3 en triphasées), d’une puissance solaire variant de 3 à 8 kw et une capacité de batterie de 10 à 20 kwh. L’association a depuis le printemps 2024 un salarié, Damien, qui peut intervenir tant pour les travaux électriques que sur l’installation de panneaux sur un toit.

Mémo : le B.A.Ba de l'électricité

W : puissance en watts ;
A : intensité du courant en ampères ;
J : énergie en joules ;
C : charge électrique en coulombs.

Une puissance compteur de 6 kVA signifie que vous pouvez utiliser 6 000 watts en même temps. Le terme de kVA exprime quant à lui les kilovoltampères.
Le watt, de symbole W, est l'unité dérivée de puissance ou de flux énergétique (dont le flux thermique). Un watt équivaut à un joule par seconde.
Le joule (de symbole J) est une unité pour quantifier l'énergie, le travail et la quantité de chaleur.
Le volt (symbole : V) est une unité de force électromotrice et de différence de potentiel (ou tension).
L’ampère (symbole A) est l'unité de l'intensité du courant électrique, c'est-à-dire un déplacement de charges électriques.

Un onduleur est un dispositif d'électronique de puissance permettant de générer des tensions et des courants alternatifs à partir d'une source d'énergie électrique continue. Son fonctionnement est à dissocier des autres convertisseurs comme les convertisseurs AC/AC, les redresseurs (AC/DC) ou encore les convertisseurs DC/DC.

Un capteur solaire photovoltaïque (ou panneau solaire photovoltaïque) est un module photovoltaïque qui fonctionne comme un générateur électrique de courant continu en présence de rayonnement solaire.
On estime ainsi qu'au-delà de 25 °C, une augmentation de 1 °C aboutit à une baisse de production de 0,45 %

Une batterie lithium-ion, ou accumulateur lithium-ion, est un type d'accumulateur lithium.
Ses principaux avantages sont une énergie massique élevée (deux à cinq fois plus que le nickel-hydrure métallique par exemple) ainsi que l'absence d'effet mémoire contrairement aux accumulateurs à base de nickel. Enfin, l'auto-décharge est relativement faible par rapport à d'autres accumulateurs. Ils possèdent une haute densité d'énergie, grâce aux propriétés physiques du lithium et ne nécessitent pas de maintenance. Pour éviter tout problème, ces batteries doivent toujours être équipées d'un circuit de protection, d'un circuit de régulation (en anglais le BMS de Battery Management System signifiant « gestion de la batterie »), d'un fusible thermique et d'une soupape de sécurité. La nature des cycles de décharge : ces batteries préservent mieux leur capacité lorsqu'elles sont rechargées à partir d'un état de décharge partielle que lorsqu'elles subissent des cycles complets de décharge/recharge.

Source : Wikipedia

À Eymoutiers : depuis avril 2024 notre foyer produit son électricité

« Je m’appelle Yannick et je suis adhérent à l’association Tous Autonomes depuis septembre 2023. Il y a une douzaine d’années, avec ma compagne, nous nous sommes renseignés sur la mise en place de panneaux sur notre maison située sur Eymoutiers. Visites, études, devis ; en résumé nous sommes dans un bourg avec un bâtiment classé (collégiale), l’orientation de la maison n’est pas plein sud, la surface du toit limite la quantité de panneaux ; il n’est proposé que de la revente vers EDF avec un plan financier sur un minimum de 12 ans. Ces solutions ne répondant pas à notre réflexion sur la consommation, nous avons abandonné le projet, et sommes partis sur de l’isolation, la récupération d’eau de pluie pour les toilettes et le passage du fuel au bois avec deux poêles Jøtul.
En 2023, je rencontre l’association Tous Autonomes lors de la fête de la Montagne Limousine. Là, plusieurs éléments viennent cocher des cases laissées en suspens depuis longtemps, surtout que l’on venait de se prendre un grande claque énergétique sur notre abonnement Ilek : tendre vers l’autonomie énergétique, poser des panneaux au sol, pas de revente, projet évolutif, auto-construction, consommer sa production, dépenser moins.
Rapidement, j’échange avec Guillaume, je rencontre le conseil d'administration de l’association et découvre une jeune association qui se structure petit à petit selon les compétences de chacun, chaque projet apportant des adhérents à cette initiative à la fois nouvelle et touchant un sujet d’actualité : la production et la consommation d’énergie.
L’auto-construction m’intéresse, car on apprend plein de choses et cela fait baisser le coût de l’installation. J’embarque mes parents dans l’aventure, eux ils ont un plan financier avec EDF avec revente et consommation, des panneaux sur toit sans batteries. Ce qui m’a surpris dans ce type d'installation est qu’en cas de coupure de courant, rien ne fonctionne, pour moi c’est totalement antinomique !
Avec Guillaume en chef de projet, nous avons installé une petite installation : 8 panneaux de 400 kW au sol, un onduleur de 6 kW et 16 batteries totalisant 10 kWh.
Pour moi, les unités dans l'électricité c’est pas simple, mais j’apprends par la pratique, les Ampères, les Volts, les Watts, les kWh…
Ma plus grande surprise concerne les batteries lithium. Pour résumer, elles font 3,7 V chargées et 2.9 V « déchargées ». C’est très frustrant de voir toute la quantité non utilisée.
L’installation s’est faite en deux fois, il fallait attendre l’arrivée d’une nouvelle livraison de panneaux. Mes parents ayant une remorque, on a assuré le transport. On a commandé le bois et monté des supports denses pour fixer les panneaux au sol. Nous sommes partis sur deux orientations différentes. On a préparé les espaces pour les câbles en faisant les trous dans les murs, ainsi qu’un rangement robuste pour porter les batteries.
Puis en une journée, l’installation était en place. Guillaume m’a piloté pour brancher les batteries en série, les tester. Il a câblé l’onduleur, les batteries, le tableau électrique, et enfin les panneaux. Là, j’ai essentiellement servi de petites mains et éclairé Guillaume tout en lui posant de nombreuses questions. Et à partir du 15 avril 2024, notre foyer commence à produire son électricité ! Je vous invite à aller sur le site Internet de l'association dans la partie témoignage, j’y raconte ma relation avec la production et consommation d’énergie, les essais, les modifications, les erreurs… »

En savoir plus : https://www.tous-autonomes.com/temoignages/50-yannick-et-adele