Centrale hybride solaire + groupe électrogène
Un seul interlocuteur pour votre centrale groupe électrogène + solaire

Source CRE Technology

La problématique :
- le prix de revient du litre de fuel augmente en permanence
- suivant le recul du site (mines, îles par exemple), chaque approvisionnement en carburant ou intervention de maintenance peut tourner à l’aventure
- les coûts de maintenance des groupes électrogènes sont très élevés dans les centrales de production 24/24h
- emission de CO2

La solution : HYBRIDE PV + DIESEL
Grâce à la baisse rapide des modules photovoltaïques, il devient pertinent de compléter une centrale de production de groupe électrogène avec une centrale photovoltaïque. La centrale photovoltaïque viendra compenser une partie de la consommation et permettra à certains groupes de s’arrêter automatiquement. Comme tout nouveau marché, en étant bien formé et informé, on peut facilement éviter de tomber dans les pièges grossiers.
La double compétence en électronique pour groupe électrogène et en électronique pour photovoltaïque est la différentiation principale de l’offre d’AXUN (couplage et régulation de groupes électrogène depuis 1992 et R&D onduleurs photovoltaïques depuis 2006).


Légende : exemple de centrale hybride diesel et photovoltaïque- source AXUN

Pour acheter vos produits nécessaires à l’installation d’une centrale en autoconsommation, nous vous conseillons lekitsolaire.com.

Cela va dépendre de la consommation des utilisateurs de la centrale de groupe électrogène.
On souhaite quasiment toujours optimiser le pourcentage d’autoconsommation solaire et donc éviter de limiter la production solaire (pour ne pas faire passer les groupes électrogènes en retour de puissance).
Les profils de consommation vont changer suivant si on alimente une ville/village ou si l’on alimente un site industriel (mines, usine,..).
Une étude détaillée de la consommation (courbes journalières) devra être réalisée sur chaque centrale.
consommation et production PV d'un bâtiment commercial

Pour les centrales solaires raccordées à des groupes électrogènes, on va toujours essayer de s’approcher du taux d’autoconsommation de 100%.

Une simulation comparant les courbes de production PV moyennes constatées (PVGIS) avec les courbes de production passées de la centrale de groupes électrogènes permettra de déterminer le nombre idéal de modules photovoltaïques.
Remarque : Un changement significatif d'habitude de consommation engendre une modification du taux d'autoconsommation solaire.

OUI et NON.
L’intérêt principal d’installer des batteries sur une centrale GE+ PV est de pouvoir arrêter le dernier groupe en fonctionnement si la production solaire est suffisante. En effet, il faudra un stockage tampon pour attendre le démarrage et couplage des groupes au cas où la consommation augmente rapidement.
Pour les centrales comportant au moins 3 groupes électrogènes, il n’est pas nécessaire d’installer des batteries pour les raisons suivantes :
- augmentation du prix de revient de l’énergie solaire (€/kWh)
- On arrive à stopper un nombre important de groupes donc à réduire les heures de fonctionnement par groupe et donc la maintenance
- augmentation de la fiabilité

Lorsqu’on se lance dans une démarche d’autoconsommation/autoproduction, on raisonne enfin en terme de coût de l’énergie, c'est-à-dire des €/kWh.

Prenons un exemple : Une mine avec une centrale de groupe électrogène existante de 1 MW dans le sud de l’Algérie. L’installation solaire est de 300kWc et a coûté 500 000€HT.

Potentiel puissance solaire pour le photovoltaïque dans le bassin méditerranéen, Africa et Asie du sud-ouest
La carte de production nous donne 2000 kWh/kWc environ.
L’installation produira donc en moyenne 300*2 000 = 600 000 kWh par an.
La durée de vie des modules peut être estimée à 40 ans, la période de garantie étant de 25 ans.
La duré de vie des onduleurs se situe entre 15 et 25 ans, la période de garantie étant de 5 ou 10 ans.
Si l’on fait le calcul sur 30 ans en prévoyant le changement d’un onduleur dans cette période (environ 0.1 €HT/Wc) :
Production = 600 000 * 30 = 18 000 000 kWh produits sur 30 ans
Coût de l’énergie solaire = (500 000 + 30 000) / 18 000 000 = 0.03 €/kWh (hors frais bancaires et de maintenance)

Si vous prenez le prix de revient de l’électricité générée par les groupes électrogènes, vous verrez que le photovoltaïque est très compétitif.

De plus, grâce au photovoltaïque, il n’y aura pas de surprise sur l’augmentation du prix du carburant et vous réduisez significativement les frais de maintenance des groupes électrogènes!

matériel autoconsommation
Légende : 1 module cristallin, 2 gamme d’onduleurs AXUN raccordé réseau

Pour les centrales hybrides photovoltaïques + groupe électrogène, le matériel à utiliser est le même que pour les centrales avec contrat de vente totale raccordé au réseau. Notre conseil est de favoriser le matériel « made in Europe ». Les modules peuvent être installés sur les équerres en aluminium, sur la toiture ou au sol.
Les onduleurs auront un logiciel spécifique permettant une compatibilité parfaite avec les groupes électrogènes.
On utilisera aussi un boîtier de communication (Gensys master) entre les armoires de contrôle des groupes électrogènes et les onduleurs photovoltaïques.

Exemple de matériel sans batterie : 1200 modules cristallins 250Wc « made in Europe » + 20 onduleurs AXUN raccordés réseau + structure mécanique de pose + coffrets DC + armoire AC + câbles et accessoires + FuelPV Controller Gensys master.


câblage installation groupe électrogène + photovoltaïque
Légende : centrale photovoltaïque couplée à une centrale de groupes électrogènes. Source CRE Technology

Le risque principal de perturbation est le passage en retour de puissance des groupes électrogènes au cas où la puissance appelée diminue rapidement et que le photovoltaïque reste en pleine production. Le sytème Gensun (CRE Technology + AXUN) permet d’éviter ce problème. Il existe 2 principaux mode de fonctionnement des groupes électrogènes : iso-synchrone et Droop.

limitation production PV en cas de couplage
Légende : la courbe rose représente la courbe programmée dans les onduleurs AXUN pour limiter la production PV en cas de couplage avec centrale de groupe électrogène en répartition de charge « droop ». Source AXUN

Tout dépend du niveau d’automatisation de l’armoire existante et des économies recherchées : démarrage/arrêt automatiques en fonction de la puissance à fournir, couplage à l’arrêt, protections électriques…
Pour chaque centrale, il faut analyser le schéma électrique complet des armoires de contrôle pour déterminer les compatibilités avec la nouvelle centrale photovoltaïque.
Dans le cas où seule l’économie de carburant est envisagée (pas d’arrêt automatique), on pourra conserver les armoires existantes.
Si l’on veut profiter de l’extension solaire de la centrale pour rénover les armoires de contrôle, nous conseillons l’utilisation du « meilleur » contrôleur de groupe électrogène du marché : le Gensys de marque CRE Technology. En effet ce contrôleur permettra de maximiser les économies réalisées grâce à la centrale photovoltaïque :
- arrêt et démarrage en fonction de la consommation restante
- automate programmable embarqué -> séquences spécifiques possibles
- possibilité de redondance

Ces arrêts automatiques permettront de diminuer significativement le nombre d’heures de fonctionnement des groupes électrogènes et ainsi espacer les maintenance (certains groupes ont besoin d’une vidange par semaine s'ils tournent 24/24h).

armoire de contrôle
Légende : exemple d’armoire de contrôle avec GENSYS. Source CRE Technology

La mise en œuvre de ce type de centrale est une affaire de spécialistes. Le groupe AXUN + CRE Technology est le seul groupe mondial maîtrisant aussi bien la fabrication d’automates de couplages de groupe électrogènes que la fabrication d’onduleurs photovoltaïques.

Nous sommes capable de livrer la centrale photovoltaïque complète (modules, structure, onduleur) ainsi que les armoires précâblées des groupes électrogènes et de la distribution.
Notre conseil : contacter AXUN pour monter une « équipe gagnante » : ingénierie, choix du matériel, installation, mise en route.

AXUN et CRE Technology assistent l’installateur dans :
- analyse de la consommation de la centrale
- recommandation de la puissance de la centrale photovoltaïque
- business plan financier
- choix et chiffrage du matériel
- schémas électriques
- programmation des automates de groupes électrogènes
- définition de la séquence de fonctionnement PV / DIESEL
- support technique
- mise en route

installateur
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Du CO2 en moins, des économies en plus.