Systèmes photovoltaïques en site isolé: Un guide complet pour 2025

Que sont les systèmes photovoltaïques autonomes (en îlot) ?

Les systèmes photovoltaïques autonomes, également connus sous le nom d'off-grid ou stand-alone, sont des installations complètement indépendantes du réseau électrique public. Contrairement aux systèmes on-grid plus courants, qui sont connectés au réseau national et peuvent échanger de l'énergie avec le gestionnaire, les systèmes photovoltaïques autonomes fonctionnent en totale autonomie: l'énergie produite par les panneaux est soit utilisée immédiatement, soit stockée dans un système de batteries pour garantir les besoins énergétiques même en l'absence de soleil.

Comparaison entre les systèmes Off-Grid et On-Grid

Le système photovoltaïque on-grid est la solution la plus courante dans les zones urbaines ou les endroits où le réseau électrique est fiable et disponible. Son principal avantage est qu'il permet de revendre l'énergie excédentaire produite et de la prélever du réseau en cas de faible ensoleillement, ce qui élimine le besoin de batteries.

D'autre part, un système off-grid (en îlot) est idéal pour ceux qui recherchent une autonomie totale, sans dépendre du réseau national. C'est le choix parfait pour les chalets de montagne, les habitations dans des zones reculées, les structures agricoles ou les camping-cars, où le raccordement au réseau serait trop coûteux ou techniquement impossible. Cependant, pour qu'un système photovoltaïque off-grid soit efficace, il est crucial de dimensionner correctement le système de batteries, car en l'absence de soleil, l'énergie doit être stockée pour assurer la continuité.

Cette autonomie énergétique apporte une plus grande indépendance, mais nécessite une planification minutieuse : une installation off-grid mal conçue pourrait ne pas fournir assez d'énergie ou s'avérer excessivement coûteuse. Dans les prochains paragraphes, nous verrons quels sont les composants essentiels d'un système photovoltaïque off-grid et comment le dimensionner correctement.

Pourquoi choisir un système photovoltaïque autonome (en îlot): avantages et limites

Avantages

Les systèmes photovoltaïques autonomes offrent plusieurs avantages. Tout d'abord, ils garantissent une indépendance totale vis-à-vis du réseau électrique, évitant à la fois les éventuelles coupures de courant et les augmentations de tarifs. Cette autonomie est particulièrement bénéfique dans les endroits reculés, où le raccordement au réseau serait complexe ou excessivement coûteux.

De plus, la modularité est un aspect pertinent : dans les systèmes autonomes, vous pouvez choisir la puissance des panneaux et la capacité des batteries en fonction de votre consommation réelle, sans avoir à respecter les limites techniques imposées par le réseau. Si vos besoins en énergie augmentent à l'avenir, il est possible d'agrandir le système en ajoutant d'autres modules ou batteries.

Enfin, une fois l'investissement initial amorti, l'énergie solaire est pratiquement gratuite. Dans le photovoltaïque autonome, cette logique d'économie est particulièrement forte, car vous ne bénéficiez pas d'incitations ou de compensation sur place comme dans le système on-grid. Cependant, en utilisant des panneaux photovoltaïques d'occasion, vous pouvez réduire le budget initial et accélérer le retour sur investissement.

Limites

Malgré les avantages, il y a quelques limites à prendre en compte. La première concerne le coût initial : les batteries, nécessaires pour garantir une autonomie 24/7, représentent la dépense la plus élevée. Pour avoir quelques jours de réserve (par exemple, 2-3 jours d'autonomie), il faut des batteries de capacité significative, ce qui a un impact sur le budget.

Une deuxième limite est la maintenance. Certains types de batteries (comme celles au plomb-acide) nécessitent des contrôles périodiques, des appoints ou des attentions spécifiques. Les batteries au lithium sont plus durables et nécessitent moins de maintenance, mais leur coût d'achat est plus élevé.

Il y a aussi la question du dimensionnement: si vous sous-estimez la consommation ou le nombre d'heures d'ensoleillement disponibles, vous risquez de manquer d'énergie à des moments critiques. Inversement, surdimensionner l'installation implique une dépense supérieure au nécessaire. Enfin, même sur les systèmes photovoltaïques autonomes, il peut y avoir des réglementations de construction ou de copropriété à respecter, notamment pour l'installation des panneaux sur le toit.

Principaux composants d'une installation autonome (en îlot)

Panneaux photovoltaïques (neufs ou d'occasion)

Les panneaux constituent la « source » d'énergie du système. Ceux qui souhaitent réduire les coûts peuvent opter pour des panneaux d'occasion, disponibles sur des plateformes spécialisées comme KTS, qui garantissent leur puissance résiduelle. Si votre région bénéficie de bonnes heures d'ensoleillement, vous pourriez obtenir l'énergie nécessaire avec un nombre de modules relativement faible. Il est cependant essentiel de bien calculer la puissance totale pour couvrir la consommation quotidienne, en tenant compte d'une marge pour les journées nuageuses.

Régulateur de charge

Le régulateur de charge est le composant qui gère le flux d'énergie entre les panneaux et les batteries, évitant les surcharges ou les décharges excessives. Les deux principales technologies sont:

• MPPT (Maximum Power Point Tracking), qui maximise l'énergie captée par les panneaux, en adaptant la tension et le courant au point de rendement maximal. Il est particulièrement recommandé lorsque les panneaux ont des caractéristiques différentes ou si l'on souhaite optimiser chaque watt produit.

• PWM (Pulse Width Modulation), une solution plus économique, adaptée aux petites installations et aux panneaux similaires entre eux.

Batteries de stockage

Les batteries représentent le « réservoir » de l'installation. Il existe plusieurs technologies : les plomb-acide (économiques mais plus encombrantes et nécessitant un entretien périodique), les AGM/Gel (un peu plus performantes et moins sujettes à l'entretien), et enfin les lithium (LiFePO4), qui garantissent une durée de vie plus longue et un plus grand nombre de cycles de charge/décharge, bien qu'à un coût initial plus élevé. Pour les dimensionner, on part de la consommation quotidienne et on décide du nombre de jours d'autonomie souhaité, en tenant compte de la profondeur de décharge (DoD).

Onduleur Off-grid

L'onduleur transforme le courant continu (DC) des batteries en courant alternatif (AC) à 230 V, alimentant ainsi les appareils de la maison. Il doit être choisi en fonction de la puissance maximale que l'on prévoit d'utiliser (par exemple, lors du démarrage d'appareils à forte consommation). Certains onduleurs off-grid sont « hybrides », ce qui leur permet de gérer également un éventuel générateur de secours ou d'intégrer plusieurs sources d'énergie.

Comment dimensionner un système photovoltaïque autonome (en îlot)

Calcul de la consommation quotidienne

La première étape pour dimensionner une installation photovoltaïque en îlot est de calculer la consommation en Wh/jour. Il suffit de lister tous les appareils (lumières, réfrigérateur, TV, pompe à eau), leur puissance (W) et leurs heures d'utilisation. La somme de ces valeurs vous donnera une estimation de vos besoins énergétiques quotidiens (par exemple, 3 kWh/jour).

Choix de la puissance des panneaux

En fonction de la consommation et de l'ensoleillement moyen de la région (par exemple, 4 heures de soleil « plein » par jour), on détermine la puissance (kWc) nécessaire. Si vous consommez 3 kWh/jour, vous pourriez vous orienter vers environ 1-1,5 kWc de panneaux, en ajoutant une marge de 20 à 30% pour couvrir les inefficacités ou les périodes de moindre ensoleillement.

Capacité des batteries

Pour assurer l'énergie même pendant les jours nuageux, il est important d'avoir des batteries avec une capacité suffisante. Par exemple, si votre consommation quotidienne est de 3kWh et que vous souhaitez avoir 2 jours d'autonomie, vous aurez besoin d'au moins 6kWh de stockage. Cependant, toutes les batteries ne peuvent pas être complètement déchargées sans être endommagées : celles au plomb-acide ne peuvent être utilisées que jusqu'à 50% de leur capacité. Ainsi, pour obtenir 6kWh effectifs, vous devrez installer des batteries d'au moins 12 kWh de capacité nominale. Si vous choisissez des batteries au lithium, qui peuvent être déchargées jusqu'à 80-90%, la capacité nécessaire sera inférieure.

Régulateur et onduleur

Le régulateur doit supporter la tension et le courant d'entrée des panneaux, tandis que l'onduleur doit gérer la charge de pointe (par exemple, 2 kW si vous démarrez simultanément le réfrigérateur, les pompes ou d'autres appareils). Un onduleur trop petit s'éteindrait en cas de surcharge, un trop grand augmenterait les coûts sans réels bénéfices.

Aperçu des coûts indicatifs

• Petite installation (1 kWc) : ~1500-2500 € (batteries incluses), variable si vous choisissez des panneaux d'occasion ou neufs.

• Moyenne (3 kWc) : 5000-7000 €, selon la technologie des batteries (plomb vs lithium).

• Grande (5 kWc) : peut dépasser 10000 € si vous souhaitez 2-3 jours d'autonomie avec des batteries au lithium.

Réglementations et autorisations

Les systèmes photovoltaïques autonomes ne nécessitent pas de contrats avec le gestionnaire d'électricité, mais ils peuvent néanmoins être soumis à des réglementations de construction et de sécurité:

• Lois locales et de copropriété : si vous installez les panneaux sur le toit, vous pourriez avoir à présenter une CILA/SCIA à la mairie. Dans une copropriété, l'approbation de l'assemblée est nécessaire pour les travaux sur les parties communes.

• Sécurité électrique : la réglementation CEI (par exemple 64-8, 82-25) prescrit l'utilisation de protections contre les surcharges et les courts-circuits.

• Générateurs de secours : si vous prévoyez un moteur à combustion, vérifiez les émissions et les autorisations.

Choisir des panneaux d'occasion sur KTS pour un système photovoltaïque autonome Choisir des panneaux photovoltaïques d'occasion pour un système photovoltaïque autonome offre deux grands avantages. Premièrement, cela réduit l'investissement initial, car les modules représentent un coût important. En achetant des panneaux de seconde main, vous pouvez allouer plus de ressources aux batteries, qui sont le cœur du système autonome. Deuxièmement, vous prolongez la durée de vie utile des panneaux, favorisant l'économie circulaire et réduisant l'impact environnemental. Sur KTS, vous trouverez une place de marché spécialisée où vendeurs et acheteurs se rencontrent. Bien que les modules soient d'occasion, vous pourrez connaître leurs caractéristiques réelles et choisir ceux qui conviennent le mieux à votre installation autonome. Si votre consommation augmente à l'avenir, vous pouvez toujours acheter d'autres panneaux d'occasion et agrandir progressivement le système.

En résumé :

• Économies: Les panneaux d'occasion coûtent moins cher, ce qui aide à réduire l'investissement initial dans un système déjà coûteux en raison des batteries.

• Durabilité: Vous prolongez la vie des modules, évitant leur élimination prématurée et favorisant une économie circulaire.

• Place de marché spécialisée: KTS propose des panneaux photovoltaïques d'occasion, avec leur puissance résiduelle déclarée.

• Vous pouvez choisir parmi diverses marques et puissances, en ajustant l'achat à vos besoins.

• Flexibilité: Si votre consommation augmente à l'avenir, vous pouvez acheter d'autres panneaux d'occasion pour améliorer le système.

N'oubliez pas que KeepTheSun n'agit pas en tant qu'intermédiaire dans la transaction. L'achat et la vente se font librement entre l'acheteur et le vendeur sans aucune intermédiation de KTS.

Systèmes photovoltaïques autonomes (en îlot) : questions fréquentes

Est-il légal de se déconnecter complètement du réseau?

Oui, à condition de respecter les réglementations locales de construction et de sécurité (CEI). Si vous vivez en copropriété, l'assemblée pourrait avoir à approuver les travaux sur le toit ou les parties communes.

Combien de panneaux faut-il pour alimenter une maison autonome?

Cela dépend de votre consommation (kWh par jour) et de l'ensoleillement local. Pour une consommation quotidienne de 3kWh avec environ 4 heures de soleil plein, on recommande au moins 1-1,5kWc de panneaux, en ajoutant une marge de sécurité.

Comment choisir les batteries pour un système photovoltaïque autonome?

Il faut évaluer leur capacité en kWh, les cycles de vie et le coût. Les batteries au lithium (LiFePO4) sont plus durables et performantes, mais plus chères ; les batteries au plomb-acide sont plus économiques mais nécessitent un entretien et durent moins longtemps.

Que se passe-t-il si les batteries sont pleines et que les panneaux continuent de produire?

Le régulateur de charge coupe ou limite l'excès d'énergie, empêchant les batteries d'être surchargées. Comme il n'y a pas de réseau, cet excédent d'énergie ne peut pas être injecté ailleurs.

Pourquoi utiliser des panneaux photovoltaïques d'occasion pour un système autonome?

Choisir des panneaux photovoltaïques d'occasion pour construire une installation autonome est un choix judicieux pour réduire les coûts et agir de manière écologique, en prolongeant la durée de vie utile des panneaux.

Ai-je besoin de permis spéciaux pour le mode autonome?

Vous n'avez pas besoin de contrat avec le gestionnaire d'électricité pour un système autonome, mais vous pourriez devoir présenter des formalités de construction (CILA, SCIA) ou respecter les règlements de copropriété. Chaque commune peut avoir des règles spécifiques, donc renseignez-vous localement.

Systèmes photovoltaïques autonomes : considérations finales

Le photovoltaïque autonome représente la solution idéale pour ceux qui souhaitent l'autonomie énergétique, surtout dans les zones reculées ou dans des contextes où le réseau est absent ou excessivement coûteux. Grâce à un dimensionnement correct (panneaux + batteries) et à un entretien adéquat, vous pourrez couvrir votre consommation et devenir indépendant des factures et des pannes de courant.