Installer un système photovoltaïque avec stockage par batterie hors réseau ne se limite pas à placer une armoire de batteries près d’un onduleur et à y raccorder un champ photovoltaïque.
Dans un projet forestier isolé accompagné par GeePower, l’installation finale associait un système de stockage d’énergie par batterie de 20kW / 51.2kWh, 36 panneaux photovoltaïques, une distribution électrique triphasée et une infrastructure électrique dédiée à l’ensemble du site.
Le projet a commencé avec un petit groupe électrogène assurant une alimentation provisoire. Au fil de son développement, le site devait alimenter un bâtiment, un local de pompage, des portails, la cour en contrebas et un futur éclairage extérieur.
Cet article n’est pas un manuel d’installation complet. Il présente les enseignements pratiques tirés de ce projet réel en matière de préparation du site, d’intégration électrique et de mise en service.
Jack a documenté l’ensemble de l’installation sur sa chaîne YouTube. Vous pouvez regarder la vidéo complète du projet ici :
[Voir la vidéo complète du projet forestier hors réseau →]
1. Prévoir l’infrastructure du site avant l’arrivée des équipements
L’une des premières étapes du projet forestier n’a pas été la pose de la batterie.
Il s’agissait de la pose des fourreaux souterrains pour câbles électriques.
Le cheminement des câbles a été préparé avant le coulage de la fondation en béton et la mise en place de la batterie et de l’onduleur.
Cet ordre des travaux compte sur les sites isolés, car l’électricité peut devoir desservir plusieurs zones distinctes.
Dans ce projet, les fourreaux souterrains ont été prévus vers le local de pompage, les portails, la cour en contrebas et d’autres charges futures. Si ces cheminements n’avaient été étudiés qu’après la pose du système de batteries, de nouvelles excavations ou des modifications de l’installation achevée auraient pu être nécessaires.
La planification du câblage doit donc être étudiée avec l’implantation des équipements.
Avant l’installation, il convient notamment de définir l’emplacement de la batterie et de l’onduleur, le cheminement des câbles photovoltaïques, l’implantation des équipements de distribution, le raccordement des futures charges et l’accès des techniciens pour l’inspection et la maintenance.
Le projet forestier utilisait également deux armoires électriques extérieures sur mesure, galvanisées et thermolaquées. L’une recevait les raccordements entrants ; l’autre abritait les principaux équipements de distribution.
À partir de ce point, l’électricité pouvait être distribuée dans plusieurs zones de la propriété.
L’installation comprenait un tableau à fusibles triphasé, une protection contre les surtensions transitoires et un disjoncteur à boîtier moulé (MCCB) de 80A entre le système onduleur et le réseau de distribution du site. Un câble triphasé armé de fils d’acier (SWA) de 25mm² était utilisé pour la liaison principale.
Ces caractéristiques sont propres à ce projet et ne doivent pas être considérées comme des recommandations universelles.
L’enseignement général est que l’implantation des équipements, le cheminement des câbles et la distribution électrique doivent être étudiés ensemble, surtout lorsque les charges sont réparties sur un grand site isolé.
2. Définir les chaînes photovoltaïques avant le jour de l’installation
Le projet utilisait 36 panneaux photovoltaïques.
Pendant l’installation, le propriétaire a rapidement constaté qu’il ne pouvait pas simplement raccorder tous les panneaux en une seule grande chaîne. La configuration finale les a répartis en trois chaînes de 12 panneaux.
Dans la vidéo du projet, il décrit simplement la situation :
« On ne raccorde pas les 36 panneaux ensemble, je l’ai vite compris. »
Cet exemple montre clairement pourquoi une installation photovoltaïque nécessite une étude électrique avant le raccordement des panneaux.
La conception des chaînes doit tenir compte des caractéristiques électriques des panneaux et des limites de fonctionnement de l’onduleur.
Dans ce système, l’onduleur dispose de deux canaux MPPT avec une plage de tension MPPT de 150–850VDC.
Le fait que ce projet utilise trois chaînes de 12 panneaux ne signifie toutefois pas que cette configuration doit être reproduite ailleurs.
Une configuration adaptée des chaînes dépend notamment des tensions Voc et Vmp des panneaux, des conditions de température, des limites d’entrée de l’onduleur, de la plage MPPT et du nombre d’entrées MPPT disponibles.
L’enseignement est simple : le nombre de panneaux indique combien de modules sont installés, mais pas comment les raccorder électriquement.
3. La gestion des câbles va au-delà de l’aspect visuel
La vidéo du projet montre l’attention importante portée au cheminement des câbles.
Les câbles photovoltaïques entre les panneaux ont été placés dans des goulottes de protection, raccordées à des goulottes galvanisées menant au système de stockage d’énergie. La liaison AC principale utilisait un câble armé.
Une installation ordonnée est plus facile à inspecter, mais la gestion des câbles ne relève pas seulement de l’esthétique.
Sur un projet en extérieur ou en zone isolée, les câbles peuvent être exposés aux intempéries, aux chocs accidentels et à de futurs travaux.
Un cheminement adapté et une protection mécanique des câbles facilitent aussi le diagnostic et le dépannage, car les techniciens peuvent mieux identifier le parcours de chaque circuit.
Ce point est particulièrement pertinent pour les sites qui continuent à se développer après l’installation du système énergétique.
4. La protection et la mise à la terre font partie du système énergétique
Lorsqu’on parle d’un système hors réseau, l’attention se porte généralement sur les panneaux photovoltaïques, les batteries et les onduleurs.
Les équipements de protection sont moins visibles, mais font pleinement partie de l’installation.
Sur ce projet forestier, deux piquets de terre de 2 mètres ont été installés. L’infrastructure électrique comprenait également une protection contre les surtensions transitoires, des disjoncteurs, un tableau de protection photovoltaïque et le MCCB servant à sectionner la liaison entre l’onduleur et la distribution.
Ces composants remplissent des fonctions différentes, mais illustrent ensemble un point essentiel : une installation de stockage d’énergie ne peut pas être évaluée uniquement selon la capacité de stockage de la batterie et la puissance de l’onduleur.
Le sectionnement électrique, la mise à la terre, la protection contre les surtensions transitoires et la protection de la distribution doivent tous être intégrés à l’architecture électrique.
Les exigences exactes varient selon la conception du système, les conditions d’installation et la réglementation électrique locale.
Les dispositifs de protection doivent donc être définis pour le projet concerné, plutôt que copiés sur une autre installation.
5. Prévoir que la mise en service révèle des problèmes et rendre l’assistance technique disponible
L’un des enseignements les plus utiles de ce projet est peut-être que le premier démarrage ne s’est pas déroulé exactement comme prévu.
Une fois les équipements raccordés, le système n’a pas fonctionné correctement au premier démarrage.
La vidéo ne présente pas l’installation comme si tout avait fonctionné immédiatement : elle montre le propriétaire utiliser un ordinateur portable pour diagnostiquer le problème. Un groupe électrogène a aussi été utilisé temporairement pour charger le système avant sa remise en fonctionnement.
Une fois le problème résolu et la batterie suffisamment chargée, le système a commencé à fonctionner normalement.
C’est une représentation plus réaliste de la mise en service que le simple fait d’allumer les équipements et de considérer le projet comme terminé.
La mise en service fait apparaître les problèmes d’intégration. Selon le système, les installateurs peuvent devoir vérifier la communication système, la configuration de l’onduleur, l’entrée photovoltaïque et le comportement en charge ou en décharge avant de considérer l’installation comme opérationnelle.
Un problème découvert lors de la mise en service ne signifie pas nécessairement que le matériel est défectueux. La configuration, l’état de charge, la communication système ou les conditions d’installation peuvent influer sur le démarrage.
Pendant ce projet, GeePower a fourni une assistance technique à distance par téléphone, e-mail et WhatsApp, tandis que le client traitait sur site les questions d’installation et de mise en service.
Ce type d’assistance peut être particulièrement utile pour les projets internationaux ou géographiquement isolés, lorsque les ingénieurs du fabricant ne sont pas présents sur place.
6. Le fonctionnement réel peut différer des conditions de mise en service
Lorsque le projet forestier a été documenté, le système de batteries fonctionnait déjà depuis plusieurs mois.
Le propriétaire a indiqué :
« Le système fonctionne très bien depuis quelques mois maintenant. »
Le bâtiment étant encore en construction, le site ne consommait pas assez d’électricité pour faire régulièrement fonctionner la batterie de 51.2kWh en cycles de charge et de décharge.
Le propriétaire a donc parfois arrêté le champ photovoltaïque pendant environ deux jours, afin que les charges existantes du site déchargent la batterie avant la reconnexion du système photovoltaïque.
Il s’agissait d’un choix d’exploitation propre à ce projet, pendant une phase temporaire de faible charge. Il ne doit pas être considéré comme une procédure standard d’essai de batterie ou de mise en service.
L’enseignement le plus utile est qu’une mise en service réussie à charge partielle ne montre pas nécessairement comment le système se comportera avec le profil de charge complet du site.
Pendant le tournage, une production photovoltaïque d’environ 13–18kW a été observée sous un ensoleillement variable.
À mesure que le projet se développe, de nouvelles pompes, des éclairages, des charges dans les bâtiments et d’autres équipements devraient accroître la consommation électrique. Les variations saisonnières de production photovoltaïque peuvent aussi influer sur les cycles de la batterie.
Sur un site en développement, les performances du système doivent donc être évaluées dans la durée, au fil de l’évolution des conditions réelles d’exploitation.
Les éléments de ce projet forestier qui ne peuvent pas être reproduits à l’identique
Ce projet apporte un retour d’expérience utile, mais sa configuration matérielle ne doit pas être reproduite directement sur un autre site.
Sa configuration de 20kW / 51.2kWh, ses trois chaînes de 12 panneaux, son câble armé de fils d’acier (SWA) de 25mm² et son disjoncteur à boîtier moulé (MCCB) de 80A ont été choisis pour ce système et ce projet précis.
Une autre installation peut présenter des charges, des longueurs de câbles, des modules photovoltaïques, des conditions environnementales, des règles électriques et des besoins d’alimentation de secours différents.
L’enseignement transférable n’est pas la configuration exacte des équipements. Il réside dans la nécessité de traiter la préparation du site, l’intégration électrique et la mise en service comme des étapes liées d’un même projet.
La qualité de l’installation concerne l’ensemble du système
La réussite d’une installation hors réseau repose sur la coordination de l’ensemble du système, et non sur un composant isolé.
Dans ce projet forestier, le système photovoltaïque avec stockage fonctionne déjà, tandis que la propriété continue de se développer. Il montre concrètement comment les décisions prises tôt dans l’installation influencent le fonctionnement ultérieur.
Pour découvrir le projet en détail, notamment la configuration du système et son état de fonctionnement actuel, consultez l’étude de cas complète : étude de cas de stockage d’énergie hors réseau en forêt.
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GeePower accompagne la configuration du système, la fourniture des équipements photovoltaïques et des batteries, ainsi que l’assistance technique à distance pendant l’installation et la mise en service.
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NOTE :Cet article s’appuie sur l’installation réelle documentée par Jack sur sa chaîne YouTube. Nous remercions Jack d’avoir partagé son projet forestier hors réseau et autorisé GeePower à utiliser certains détails et visuels pour présenter les enseignements pratiques de cette installation. Le processus d’installation, les observations et le retour d’expérience décrits ici reposent sur les contenus de Jack et sur son utilisation réelle du système.
FAQ
La préparation du site comprend généralement le choix de l’emplacement des équipements, la planification des fondations ou du montage, le cheminement des câbles, l’organisation de la distribution et la définition des raccordements entre batterie, onduleur, champ photovoltaïque et charges. Les protections, l’accès pour la maintenance et les charges futures doivent aussi être étudiés avant le début de l’installation.
Pas nécessairement. Certains systèmes hors réseau fonctionnent principalement avec le photovoltaïque et le stockage par batterie. D’autres conservent un groupe électrogène pour le secours, les longues périodes de faible production solaire ou des besoins d’exploitation particuliers. Dans ce projet forestier, un groupe électrogène a été utilisé temporairement lors de la mise en service pour aider à rétablir la charge du système.
Les panneaux photovoltaïques doivent être raccordés de façon à maintenir la tension et le courant des chaînes dans les limites électriques et de fonctionnement MPPT de l’onduleur. La configuration dépend des panneaux choisis, des caractéristiques de l’onduleur et des conditions environnementales. Elle doit donc être calculée pour chaque projet.
Un accompagnement utile peut comprendre l’assistance à la configuration du système, la documentation, la confirmation des paramètres, le diagnostic et le dépannage de la communication, ainsi que l’assistance à la mise en service. Pour ce projet, GeePower a fourni une assistance à distance par téléphone, e-mail et WhatsApp pendant toute l’installation et le démarrage.