La construction d’une centrale électrique solaire mobile vient de s’achever rue Natalis. Avec ses batteries, elle va rendre indépendante du réseau la résidence hôtelière Amigo Bay créée par Laurent Minguet au Sénégal.
Un conteneur maritime de 20 pieds contenant des onduleurs, des convertisseurs et 12 grosses batteries, alimentée par 160 panneaux solaires : voilà en quoi consiste la solution « tout-en-un » mise au point par Dominique Thonnard, le concepteur. « L’idée n’est pas neuve, explique-t-il, mais ce qui est nouveau, c’est que les batteries lithium-ion sont désormais à un prix abordable. Cela change tout et permet de fournir 1 kWh solaire, jour et nuit, moins cher que celui du réseau. »
« L’objectif, explique Laurent Minguet, est de mettre “off grid”, c’est-à-dire indépendante du réseau, ma résidence hôtelière de Casamance, qui comprend une quinzaine de villas et leurs équipements, climatiseurs et électroménagers, des bureaux, des ateliers et plusieurs piscines chauffées. Nous ne sommes pas parvenus à 100 % d’indépendance avec la centrale précédente, construite en 2016 et basée sur la technologie des batteries au plomb-acide. À présent les chiffres parlent d’eux-mêmes : nous avons 5 fois plus d’énergie et elle est moins chère. »
La limite des batteries au plomb
Les batteries au plomb ont une capacité opérationnelle bien moindre que la capacité théorique. Si on veut leur assurer une durée de vie normale, on ne peut pas les décharger de plus de 30 % sans raccourcir leur vie. Tandis que les Li-ion peuvent être déchargées de 90 % sans dommages.
« Notre première centrale (Pb-acide) avait une puissance de 18 kW et pouvait stocker 120 kWh par jour, poursuit Laurent Minguet. En pratique, elle n’a jamais pu fournir plus de 60 kWh par jour, et encore, cela représente 50 % de décharge et raccourcit la durée de vie des batteries.
Tandis que la nouvelle centrale (Li-ion) totalise 45 kW de puissance et peut stocker 165 kWh, dont on peut réellement prélever 90 % tous les jours sans problème. Soit 148,5 kWh réellement disponibles. Cinq fois plus d’énergie… une grosse différence. »
Batteries plus chères, kWh moins cher
Bien sûr le coût des Li-ion est encore nettement supérieur à celui des batteries Pb-acide, mais au bilan le kWh qu’elles délivrent est compétitif. Comparons :
Une batterie Pb-acide coûtait 840 € en 2016. Elle peut stocker 9,4 kWh.
- Si on la décharge de 20 % chaque jour, elle fournit 1,88 kWh/jour et peut effectuer 4 000 décharges, donc fonctionner pendant 11 ans avant d’être hors service. Elle fournira 4 000 x 1,88 kWh, soit 7 520 kWh. Le kWh coûte 0,112 €
- Si on la décharge à 80 % chaque jour, soit 7,52 kWh/jour, elle peut effectuer seulement 750 décharges, soit une durée de vie de seulement 2 ans. Elle fournira 750 x 9,4 kWh, soit 5 640 kWh. Le kWh coûte alors 0,149 €.
Une batterie Li-ion coûte actuellement (2019), au minimum 4 500 €. Elle peut stocker 13,8 kWh.
- Elle est garantie pour fonctionner 10 ans avec une décharge journalière de 90 % soit une fourniture de 12,42 kWh/jour. Elle peut donc fournir au total 3650 x 12,42 kWh = 45 333 kWh. Même avec un prix d’achat largement supérieur, cette batterie fournit donc un kWh à 0,099 €.
Pilotable à distance
Le système de gestion de la centrale mesure tous les paramètres à chaque minute et les envoie sur Internet. « De mon smartphone, à 5 000 km de distance, explique Dominique Thonnard, je peux non seulement consulter ces mesures mais également intervenir et modifier les paramètres aussi aisément que si j’étais devant l’armoire de contrôle. »
Le principe de fonctionnement de l’installation
- en journée, les panneaux solaires alimentent tous les appareils électriques de tous les bâtiments de la résidence hôtelière ;
- l’excès d’électricité (le soleil brille 300 jours par an en Casamance…) charge les batteries ;
- le soir venu, les batteries prennent le relais pour alimenter les bâtiments ;
- si la demande est trop forte ou que les batteries ne sont pas assez chargées, le réseau local (la société de distribution Sénélec) prend le relais à son tour ;
- si le réseau est défaillant, ce qui n’est pas si rare, un groupe électrogène diesel de backup démarre automatiquement ;
- en journée, les batteries peuvent également compléter la demande si les panneaux photovoltaïques produisent moins ou si la demande connaît un pic.
