Publié le : 20/04/2021

Un algeco solaire pour une alimentation électrique autonome de chantier

- Catégories : Electrification solaire

Dans ce centre de pesée d'engins de chantier, situé près d'Annecy, plusieurs équipements électriques doivent être alimentés en énergie. L'impossibilité de se relier au réseau EDF est un véritable problème. Pour ce fait, nous avons étudié la mise en place d'un kit solaire autonome.

L'énergie solaire comme évidence au projet

Le responsable du centre nous a exposé sa problématique. La situation est un classique de l'électrification solaire de site isolé. Un dimensionnement a été fait en commençant par établir le bilan de consommation d'une part et le bilan de puissance d'autre part.

Parmi les équipements à alimenter on retrouve le système de pesée, le poste informatique, l'éclairage de l'Algeco faisant office de bureau, quelques petits équipements annexes, et l'éclairage de nuit de l'extérieur par spot led. La consommation est de l'ordre de 3500Wh/jour. L'hiver un chauffage électrique d'appoint est rajouté pour l'opérateur faisant grimper la consommation globale.

L'autonomie solaire est largement envisageable sur les saisons printanière, estivale et automnale. L'hiver, la consommation étant plus forte alors même que l'ensoleillement est en baisse, un appui par groupe électrogène a été préféré plutôt qu'un surdimensionnement du champs solaire qui n'aurait servit à rien les autres saisons. Nous sommes dans le cadre d'un kit solaire hybride.

La composition du système solaire

Afin d'optimiser l'espace disponible sur le toit de l'algeco, nous avons installé des panneaux photovoltaïque à haut rendement. Ces panneaux ont l'avantage de fournir une puissance plus importante que les panneaux photovoltaiques traditionnels pour la même dimension. Une solution qui est un peu plus chère qui ne se justifie que lorsque l'espace est limité. Six panneaux BENQ 327Wc, développent une puissance cumulée d'environ 2000Wc (Wc = Watt-crète).

Le parc batterie est là pour stocker l'énergie produite et la restituer quand l'ensoleillement est faible ou inexistant. Nous sommes partit sur un parc batterie gel, à plaques tubulaires, étanches sans entretien. Ces batteries, appelées OPzV, ont une longue durée de vie et une très bonne tenue au cyclage. Le parc batterie composé de 12 éléments 2V 860Ah permet d'emmagasiner théoriquement jusqu'à 20kWh, soit une semaine d'utilisation en autonomie sans aucune production solaire. Le taux de cyclage quotidien sera faible permettant d'envisager une longue durée de vie du parc batterie de l'ordre de 15 à 18 ans.

Les équipements de gestion d'énergie ont été choisis pour leur performance, leur robustesse, leur durée de vie et leur interconnectivité. Studer, le fabricant de ces équipements, en Suisse voisine, est réputé et plébiscité partout dans le monde du solaire en site isolé. Le régulateur de charge MPPT VT-65 et le convertisseur-chargeur XTS1200-24 assurerons d'une part une charge parfaite du parc batterie et délivrons à l'utilisateur un courant 230V parfait. Lors de l'utilisation du groupe électrogène la bascule du mode convertisseur en mode transfert se fait automatiquement et rapidement après synchronisation des sinusoïdes afin de n'avoir aucune coupure des équipements électriques, notamment du poste informatique. L'ensemble est monitoré et toutes les données de fonctionnement sont enregistrées minute par minute pour tout besoin de diagnostic.

Implantation du système sur l'algeco

Les panneaux solaires sont implantés sur l'algeco. L’inclinaison relevée permet de capter le soleil rasant d'hiver. Pour faire face aux risques de vols les panneaux sont montés en atelier dans un châssis mécanousoudé inviolable. Le châssis a été fixé sur le toit de l'algeco.

Dans l'algeco un petit local technique ventilé a été réservé pour recevoir les batteries et les appareils. Le régulateur de charge et le convertisseur sont pré-montés sur une platine développée par APB-ENERGY comprenant tous les dispositifs de coupure et protections contre les sur-intensités et surtensions afin d’utiliser le kit solaire en toute sécurité.