Du groupe électrogène au photovoltaïque avec stockage par batterie : un projet énergétique hors réseau en forêt

Présentation du cas

Ce projet forestier isolé a commencé avec un petit groupe électrogène et un défi concret : créer une alimentation électrique fiable pour un site encore en développement, dont les futurs besoins incluraient des bâtiments, des pompes, des portails, de l’éclairage et d’autres équipements.

GeePower a travaillé avec le client pour comprendre les charges prévues et les besoins du projet, puis a configuré un système de stockage d’énergie de 20kW / 51.2kWh pour le site.

La fourniture complète comprenait les panneaux photovoltaïques, le système de stockage d’énergie par batterie, l’onduleur et les composants associés. L’installation a été réalisée localement, avec une assistance technique à distance de GeePower par téléphone, e-mail et WhatsApp pendant l’installation et la mise en service.

Au moment où le projet a été documenté, le système photovoltaïque avec batterie fonctionnait déjà depuis plusieurs mois, tandis que l’aménagement du site forestier se poursuivait.

Note sur les médias : Les images du projet, les commentaires du client et les observations de fonctionnement proviennent de contenus fournis ou publiés par le propriétaire du projet. Les performances présentées dans ce cas correspondent à cette installation, à ses conditions d’exploitation et à son stade de développement.

Le système en bref 

Le défi : assurer une alimentation fiable sur un site isolé

Avant l’installation du nouveau système, un petit groupe électrogène assurait l’alimentation électrique du site forestier.

Cela suffisait pour une alimentation provisoire, mais le projet prenait de l’ampleur.

À terme, plusieurs zones de la propriété devaient être alimentées en électricité, notamment :

• le bâtiment principal ;
• un local de pompage ;
• les portails d’entrée ;
• la cour en contrebas ;
• les futurs projecteurs d’éclairage du site forestier ;
• les outils de chantier et les charges électriques temporaires.

Le client avait donc besoin d’un système capable de répondre aux besoins du chantier actuel et à une demande électrique accrue au fil du développement de la propriété.

Configuration du système selon les besoins du projet

Avant de fournir les équipements, GeePower a échangé avec le client sur l’application envisagée, les charges prévues et les besoins globaux du projet.

Sur la base de ces besoins, le système a été configuré autour d’un onduleur de 20kW et d’une capacité de stockage par batterie de 51.2kWh, avec une tension nominale de batterie de 512VDC.

Le système accepte jusqu’à 30kW de puissance d’entrée photovoltaïque, avec deux canaux MPPT et une plage de tension MPPT de 150–850VDC.

GeePower a fourni les principaux composants nécessaires au projet, notamment :

• des panneaux photovoltaïques ;
• un système de stockage d’énergie par batterie ;
• un onduleur ;
• les équipements associés au système.

L’objectif n’était pas simplement de fournir une armoire de batteries, mais d’adapter le stockage et le système de conversion de puissance à l’application hors réseau prévue par le client.

Préparation du site pour le système de stockage d’énergie

La zone d’installation devait être préparée avant la mise en place de la batterie et de l’onduleur.

Des fourreaux pour câbles électriques ont d’abord été installés pour permettre le cheminement souterrain des câbles nécessaires.

Une fondation en béton a ensuite été coulée pour constituer une base stable pour la batterie et l’onduleur.

Une fois la fondation terminée, le système de stockage d’énergie et les armoires électriques extérieures du projet ont été mis en place.

Cette infrastructure a créé un point central d’alimentation à partir duquel l’électricité pourra ensuite être distribuée dans différentes zones de la propriété forestière.

Une distribution électrique dédiée à l’ensemble du site

Deux armoires électriques extérieures sur mesure ont été fabriquées pour le projet en acier galvanisé thermolaqué.

Une armoire était dédiée aux raccordements électriques entrants, tandis que la seconde abritait les principaux équipements de distribution.

Depuis le point de distribution, des fourreaux souterrains desservent plusieurs zones du site, notamment le local des pompes, les portails et la cour en contrebas. Des infrastructures supplémentaires ont également été prévues pour le futur éclairage du site forestier.

La distribution électrique comprend un tableau à fusibles triphasé et une protection contre les surtensions transitoires.

Un câble triphasé armé de fils d’acier (SWA) de 25mm² relie le système onduleur au tableau de distribution électrique. Un disjoncteur à boîtier moulé (MCCB) de 80A permet de sectionner la liaison entre l’onduleur et la distribution électrique du site.

Installation du champ photovoltaïque de 36 panneaux

Le projet utilise 36 panneaux photovoltaïques installés sur le toit de la structure principale du site.

Le champ photovoltaïque a été divisé en trois chaînes de 12 panneaux.

L’implantation du bâtiment avait déjà été choisie en tenant compte de l’exposition solaire. Malgré l’ombrage créé par les arbres alentour à certains moments de la journée, le champ photovoltaïque a produit une puissance importante lorsque les conditions étaient favorables.

Les câbles photovoltaïques ont été posés dans des goulottes de protection entre les panneaux, avant de rejoindre l’onduleur et le système de batteries.

Cette disposition a permis d’organiser et de protéger le câblage en extérieur.

Mise à la terre et protection électrique

Deux piquets de terre de 2 mètres ont été installés dans le cadre de l’installation électrique.

L’installation comprend également une protection contre les surtensions transitoires, des disjoncteurs et des dispositifs de protection dédiés au photovoltaïque.

Ces composants constituent une partie importante de l’installation hors réseau complète, aux côtés du champ photovoltaïque, de l’onduleur et du système de batteries.

Mise en service : quand le système n’a pas démarré comme prévu

La mise en service ne s’est pas déroulée parfaitement dès la première tentative.

Une fois les équipements raccordés, le système n’a pas fonctionné correctement au premier démarrage.

Le client a connecté un ordinateur portable pour diagnostiquer le problème et utilisé temporairement un groupe électrogène afin de charger suffisamment la batterie pour remettre le système en fonctionnement.

Une fois la batterie chargée et le problème de mise en service résolu, le système a retrouvé un fonctionnement normal.

Pendant l’installation et la mise en service, GeePower a fourni une assistance technique à distance par téléphone, e-mail et WhatsApp. Les problèmes et les questions de configuration ont ainsi pu être traités sans nécessiter la présence d’un ingénieur sur site.

L’utilisation du groupe électrogène présentée dans ce projet relevait donc de la mise en service, et non du principe de fonctionnement principal du système terminé.

Fonctionnement en conditions réelles

Lorsque le propriétaire a documenté l’installation, le système fonctionnait déjà depuis plusieurs mois.

Son constat était clair :

« Le système fonctionne très bien depuis quelques mois maintenant. »

À ce stade, le défi inhabituel n’était pas le manque d’électricité.

Le bâtiment principal étant encore en construction, le site ne consommait pas encore assez d’électricité pour faire régulièrement fonctionner la batterie de 51.2kWh en cycles de charge et de décharge.

Pour obtenir un cycle de décharge plus profond, le propriétaire a parfois arrêté le champ photovoltaïque pendant environ deux jours. Les charges existantes du site pouvaient ainsi décharger la batterie avant la reconnexion du système photovoltaïque.

Après la remise en service des panneaux photovoltaïques, la batterie a pu se recharger grâce à la production solaire.

La consommation électrique du site devrait augmenter à mesure que de nouveaux bâtiments, pompes, éclairages et autres charges seront mis en service.

Production photovoltaïque observée sur site

Pendant le tournage, une production photovoltaïque d’environ 13–18kW a été observée sous un ensoleillement variable.

Cela est cohérent avec un système conçu pour accepter jusqu’à 30kW de puissance d’entrée photovoltaïque. La production solaire réelle dépend toutefois du champ installé, de l’orientation des panneaux, de l’ombrage, de la météo, de la saison et des autres conditions du site.

Les chiffres ci-dessus sont des observations propres à cette installation et ne constituent pas des garanties de production pour d’autres projets.

À ce stade de l’aménagement forestier, la production photovoltaïque disponible a parfois dépassé la demande électrique du site encore inachevé.

D’une alimentation provisoire par groupe électrogène à un système photovoltaïque avec stockage

Sur le site, le changement concret va au-delà de la pose d’une armoire de batteries.

L’alimentation provisoire initiale reposait sur un petit groupe électrogène. La nouvelle infrastructure associe :

Solaire photovoltaïque → Onduleur → Stockage par batterie → Protection et distribution → Charges du site

Ce système peut désormais répondre à la demande électrique actuelle tout en permettant l’ajout de charges à mesure que la propriété se développe.

Ce projet montre aussi pourquoi une installation hors réseau ne peut pas être définie à partir de la seule capacité de stockage de la batterie. L’entrée photovoltaïque, la puissance de l’onduleur, les charges prévues, l’infrastructure de distribution et les extensions futures doivent être étudiées ensemble.

Dans ce cas, GeePower est intervenu depuis l’analyse des besoins du client et la configuration de la solution de stockage d’énergie jusqu’à la fourniture des principaux équipements et à l’assistance à distance pour l’installation.

Un système conçu pour un projet encore en développement

L’aménagement du site forestier n’est pas terminé.

L’infrastructure électrique a été installée alors que le bâtiment principal et d’autres parties de la propriété étaient encore en développement. Le système énergétique a ainsi pu fonctionner avant que le profil de charge définitif du projet ne soit atteint.

Les besoins futurs devraient provenir de nouveaux équipements dans les bâtiments, du pompage d’eau, des portails, de l’éclairage extérieur et d’autres équipements répartis sur la propriété.

Ce projet constitue donc un exemple concret de conception d’un système hors réseau intégrant à la fois la demande actuelle et les extensions futures, au lieu d’un dimensionnement limité aux besoins du chantier.

Vous préparez un projet de stockage d’énergie hors réseau ?

Les propriétés isolées, exploitations agricoles, ateliers, chantiers et autres applications hors réseau peuvent avoir des besoins de puissance très différents.

La capacité de stockage de la batterie ne suffit pas à elle seule à définir le système adapté.

Pour définir une configuration adaptée, des facteurs tels que :

• la puissance de pointe et la puissance continue des charges ;
• la puissance d’onduleur requise ;
• la puissance photovoltaïque ;
• la consommation quotidienne d’énergie ;
• les besoins d’alimentation de secours ;
• les charges futures prévues ;

doivent être étudiés ensemble.

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