Construire soi-même une centrale solaire de balcon ou opter pour un kit – Les installations photovoltaïques de balcon aident à économiser de l’électricité
Mise à jour le : 27.05.2024 | Durée de lecture : 7 minutes
Pourquoi acheter de l’électricité à prix élevé alors que le soleil brille gratuitement et peut être facilement transformé en énergie électrique grâce à une installation solaire ? Face à la hausse des prix de l’énergie, de plus en plus de personnes se posent cette question et cherchent des moyens de réduire leurs dépenses. Il est alors idéal de disposer d’une maison individuelle ou d’un bâtiment professionnel dont la toiture peut accueillir une installation solaire. En revanche, c’est moins favorable pour les locataires, qui ne disposent généralement pas d’une surface suffisante pour une installation solaire complète avec injection sur le réseau.
C’est pour permettre à ces personnes – mais aussi à toutes celles qui hésitent face à l’investissement initial d’une grande installation – de profiter malgré tout des avantages du photovoltaïque que des installations plus petites, appelées centrales solaires de balcon, ont été développées.
Elles sont généralement proposées sous forme de kits complets. Toutefois, ces installations ne conviennent pas toujours à toutes les utilisations. Une alternative consiste à composer soi-même une installation photovoltaïque de balcon parfaitement adaptée à ses besoins. Nous vous présentons volontiers les différentes possibilités et vous fournissons des informations complémentaires sur le thème des centrales solaires de balcon.
Une centrale solaire de balcon est une petite installation photovoltaïque composée d’un à quatre panneaux solaires, pouvant être montés facilement et de manière peu encombrante sur la rambarde d’un balcon – d’où son nom. L’électricité produite par les panneaux est injectée dans le réseau électrique domestique à l’aide d’un micro-onduleur. Il suffit de connecter l’onduleur aux panneaux solaires, puis de le brancher à une prise électrique standard avec contact de protection.
Ces caractéristiques – notamment le principe ingénieux du plug and play – sont particulièrement pratiques pour les locataires, car elles ne nécessitent aucune modification de la structure du bâtiment ni du système électrique.
Un peu de savoir-faire manuel suffit pour installer et mettre en service l’équipement.
L’électricité produite par une centrale solaire de balcon sert avant tout à soutenir l’alimentation électrique du logement ou de la maison en cas d’ensoleillement suffisant.
En effet, avec un bon ensoleillement, une puissance électrique maximale de 800 W (0,8 kW) peut être atteinte.
À noter : de nombreux propriétaires choisissent également cette solution, s’ils ne souhaitent pas installer une grande installation solaire. Dans ce cas, les panneaux peuvent être orientés de manière optimale vers le soleil et montés sur un garage, un carport ou une zone herbeuse. Il est même possible de fixer les panneaux photovoltaïques sur la façade de la maison.
Les centrales solaires de balcon sont actuellement tendance. Et quiconque y prête un peu attention remarquera de plus en plus de panneaux solaires fixés aux rambardes de balcon ou sur les toits de garage. Rien d’étonnant à cela : les centrales solaires pour balcons sont souvent proposés en kits complets, qu’il suffit simplement de monter ou d’installer.
Pour ces travaux, aucune qualification professionnelle n’est requise. Tout bricoleur un peu expérimenté peut les réaliser facilement lui-même.
Même le raccordement électrique est très simple avec les kits prêts à brancher. Il suffit en effet de connecter les panneaux solaires au micro-onduleur, puis ce dernier à une prise de courant à proximité. Rien de plus simple.
Mais un point important doit être pris en compte dès le choix du kit : le type de branchement à la prise électrique. En effet, les câbles de raccordement au réseau des micro-onduleurs sont équipés soit d’une fiche Schuko (A), soit d’une fiche Wieland triangulaire (B).
Si une fiche Schuko est fournie, elle s’adapte à toute prise électrique standard. En revanche, si le câble est muni d’une fiche Wieland, une prise d’injection Wieland devra être installée sur place par un électricien qualifié.
En alternative, il est également possible d’utiliser un câble adaptateur Wieland équipé d’une fiche Schuko.
Les modules solaires (ou panneaux solaires) inclus dans un kit de centrale solaire pour balcon possèdent des dimensions définies par le fabricant. Malheureusement, ces dimensions ne correspondent pas toujours parfaitement à l’emplacement prévu pour l’installation. Ils sont parfois trop larges et trop courts, ou bien trop étroits et trop longs. Cela peut nuire visiblement à l’esthétique du bâtiment. Mais l’apparence n’est pas le seul élément que l’on peut améliorer avec une centrale solaire pour balcon assemblée sur mesure. La technologie elle aussi peut être optimisée.
Modules solaires
Depuis l’entrée en vigueur du premier paquet solaire du gouvernement fédéral, la puissance maximale autorisée pour l’injection d’électricité dans le réseau est fixée à 800 watts. Toutefois, afin d’atteindre cette puissance maximale même en cas d’ensoleillement non optimal, il est recommandé d’installer plusieurs modules (au moins trois) afin de générer une puissance nettement supérieure.
Un module standard possède une puissance nominale d’environ 400 à 440 watts-crête (Wc). Si l’on prévoit une installation pour balcon avec un potentiel d’injection de 800 watts, il faut donc au minimum deux modules.
Contrairement aux panneaux solaires proposés en kits, une installation personnalisée permet de choisir précisément les modules qui conviennent parfaitement tant sur le plan mécanique qu’électrique.
L’extension d’une installation est facile à réaliser en ajoutant simplement un ou plusieurs modules. Avec les nouvelles règles du paquet solaire I, les exploitants d’une installation avec onduleur de 600 watts devraient envisager de la moderniser. Cela peut se faire en ajoutant un onduleur de 200 watts ou en remplaçant l’ancien par un modèle de 800 watts. Ce remplacement est particulièrement recommandé si l’onduleur actuel a déjà cinq ans ou plus.
Micro-onduleur
Tout comme les panneaux solaires, l’onduleur fait partie du kit. Mais tous les modèles ne se valent pas, et les différences deviennent visibles lorsqu’on y regarde de plus près.
En plus de leurs différentes options de connexion, de leur facilité d’utilisation et de la possibilité de consulter les données, le rendement est le critère le plus important à prendre en compte.
Un onduleur de qualité supérieure peut produire un meilleur rendement qu’un modèle d’entrée de gamme du kit, même dans des conditions identiques.
Les meilleurs choix sont les onduleurs évolutifs, qui peuvent être configurés de 600 à 800 watts par une simple mise à jour logicielle. Cela évite, dans ce cas, de remplacer l’appareil en cas de changement.
Conseil technique
De nombreux micro-onduleurs disposent de deux sorties en courant alternatif. L’une est utilisée pour le raccordement au réseau électrique, et l’autre permet, si nécessaire, de connecter en série d’autres micro-onduleurs du même type. Cela devient intéressant lorsqu’on souhaite étendre son installation solaire de balcon. Dans ce cas, l’onduleur existant peut continuer à être utilisé. Autre avantage pratique : si l’onduleur permet la communication sans fil, les données de performance peuvent être facilement consultées via un smartphone ou une tablette.
Un conseil général en amont : les personnes vivant en location devraient, avant l’achat d’un système, demander personnellement à leur bailleur si l’installation est autorisée ou éventuellement tolérée.
Tout aussi important : ce qui s’assemble bien mécaniquement ne s’accorde pas forcément bien sur le plan électrique. C’est pourquoi les personnes souhaitant configurer elles-mêmes une installation photovoltaïque de balcon doivent posséder de solides connaissances techniques dans ce domaine. En cas de lacunes, il est vivement recommandé de faire appel à des professionnels qualifiés pour la planification, l’installation et la mise en service.
Par rapport aux kits de centrales solaires de balcon bon marché, une installation personnalisée revient nettement plus chère, en particulier si l’on choisit des produits de qualité avec un bon rendement. Cependant, cette qualité supérieure se traduit ensuite par un rendement nettement plus élevé et une durée de vie plus longue.
Respecter la puissance nominale maximale !
Dans le cadre du « pack solaire I », le gouvernement allemand a fixé une puissance nominale totale maximale installée de 2 000 Wc (watt-crête) pour les centrales solaires de balcon.
L’idée de base d’une installation solaire de balcon est de couvrir les besoins en énergie pendant la journée. En période de télétravail, c’est une solution idéale, car l’électricité nécessaire pour l’ordinateur, les écrans, le routeur, etc., est produite de manière renouvelable. Mais que se passe-t-il lorsque la consommation d’électricité est minimale en journée, parce que personne n’est à la maison ? Ou encore, que faire lorsqu’un jour ensoleillé produit plus d’électricité que nécessaire ?
Dans ces cas-là, l’électricité produite par l’installation de balcon est injectée gratuitement dans le réseau public.
Il serait bien plus judicieux de stocker l’électricité inutilisée pendant la journée dans une station d’énergie (Powerstation), afin de pouvoir utiliser sa propre électricité le soir venu et ainsi réduire les coûts énergétiques.
Dans le cas le plus simple, la powerstation est reliée directement ou via un adaptateur au réseau électrique 230 V. À l’aide d’une prise intermédiaire intelligente ou d’un minuteur, l’alimentation électrique de la station – et donc son processus de charge – peut être activée uniquement à des heures définies.
Stations d’énergie populaires
Lors de l’acquisition d’une installation solaire de balcon, de nombreuses personnes intéressées se demandent si l’investissement est réellement rentable. À cette question, on peut clairement répondre par « oui ». Toutefois, il est difficile de déterminer avec précision à partir de quel moment l’investissement sera amorti. Pour cela, il faudrait d’abord mesurer le rendement réel de l’installation solaire sur place.
Pour cette tâche, les compteurs d’énergie capables de mesurer également dans le sens inverse sont particulièrement bien adaptés.
En effet, ces appareils de mesure ne se contentent pas d’enregistrer la consommation d’un appareil électrique connecté, ils peuvent également mesurer l’énergie injectée dans le réseau électrique et l’afficher selon leur modèle.
Les résultats obtenus peuvent ensuite être utilisés pour calculer de manière réaliste la durée d’amortissement de l’installation, et servir à long terme pour surveiller ses performances.
Compteurs d’énergie avec fonction de mesure inversée
Important :
La plupart des prises d’injection se trouvent à proximité des modules solaires, donc sur le balcon ou dans d’autres zones extérieures. Par conséquent, l’indice de protection de l’appareil de mesure de la consommation d’énergie doit être adapté ou une protection adéquate contre les intempéries doit être prévue.
Peut-on installer une centrale solaire de balcon sur un toit ordinaire ou un toit plat ?
Oui, c’est possible. Toutefois, des éléments supplémentaires comme des supports ou des structures de montage sont nécessaires pour une pose ou installation sur un toit ou un toit plat.
Les différents modules solaires doivent-ils être orientés de la même manière ?
Avec la plupart des micro-onduleurs duo, les entrées des modules ne sont pas directement connectées électriquement. Il est donc possible, par exemple, d’orienter un panneau vers le sud et un autre vers l’ouest.
Cependant, la puissance maximale combinée des deux modules ne sera plus tout à fait atteinte. Cela n’est pas forcément problématique si la puissance des modules a été quelque peu surdimensionnée. En contrepartie, le profil de production est élargi, c’est-à-dire que la période pendant laquelle l’énergie est produite efficacement est prolongée.
Puis-je utiliser deux centrales solaires de balcon en même temps ?
En principe, une seule centrale solaire de balcon est autorisée par compteur électrique. Par conséquent, dans une maison individuelle ou un appartement équipé d’un seul compteur, une seule installation est permise.
Dans un immeuble avec plusieurs appartements disposant chacun de leur propre compteur électrique, plusieurs installations ou centrales solaires de balcon sont donc autorisées.
Les centrales solaires sur balcon d’une puissance de modules supérieure à 2000 Wc sont-elles encore autorisées ?
Les nouvelles centrales solaires sur balcon d’une puissance totale supérieure à 2000 Wc ne sont plus autorisées depuis début 2024. Cependant, les installations déjà existantes de type XL — par exemple avec 2200 Wc de puissance — ne doivent pas être démontées.
Une centrale solaire de balcon produit-elle aussi de l’électricité par temps nuageux ?
Oui, mais comparée à une journée sans nuages, la performance des modules est nettement réduite. Il est donc conseillé de prévoir des modules plus puissants, afin de garantir malgré tout une puissance d’injection suffisante dans le réseau.
Une centrale solaire de balcon peut-elle assurer l’alimentation en cas de coupure de courant ?
Malheureusement non, car le micro-onduleur a toujours besoin de la tension du réseau pour se synchroniser. Sans cette tension, aucune injection dans le réseau n’est possible. Ainsi, en cas de coupure de courant, aucune électricité ne provient de la centrale solaire, même en plein soleil..
Que se passe-t-il si plus d’électricité est produite que consommée ?
Le surplus d’électricité est alors injecté dans le réseau public, avec une limite d’injection fixée à 800 watts.
Cependant, il faut prêter attention au type de compteur électrique. Les anciens modèles à disque rotatif pourraient alors tourner à l’envers, ce qui n’est pas autorisé. Dans ce cas, un nouveau compteur doit être installé par le gestionnaire du réseau. Cela dit, une centrale solaire sur balcon de 600 à 800 watts reste une petite installation, qui ne génère pas de surplus significatif sur le long terme.
L’électricité injectée est-elle rémunérée ?
Non, aucune rémunération n’est prévue car aucun contrat n’existe avec le fournisseur d’énergie. De plus, la puissance d’une centrale solaire de balcon est limitée, si bien que seuls de faibles surplus sont injectés dans le réseau public – et cela rarement.
Toute prise électrique standard est-elle adaptée à l’injection ?
Oui, cela fonctionne sans problème. Le compteur électrique est soldant, c’est-à-dire qu’il compense les flux d’énergie entre les trois phases de l’installation domestique. Par conséquent, peu importe sur quelle phase l’injection de la centrale a lieu.
Peut-on raccorder une batterie de stockage à une centrale solaire de balcon ?
Un grand accumulateur d’énergie haute capacité (BESS) n’a réellement de sens que si les panneaux solaires produisent un rendement élevé et donc un surplus d’énergie conséquent. L’électricité momentanément non utilisée peut alors être stockée pour une utilisation en soirée ou pendant la nuit.
Cependant, pour la plupart des centrales solaires photovoltaïques de balcon, le rendement est trop faible pour couvrir à la fois les besoins journaliers et le remplissage d’une batterie de stockage. En revanche, si la consommation électrique en journée est très faible, l’énergie produite par la centrale peut servir à recharger une station électrique.
Il est fortement déconseillé de recourir à des solutions bricolées, avec de vieilles batteries de camion et des régulateurs de charge inadaptés. De tels montages ont déjà provoqué de graves dégâts.