Chapitre 1
L‘étude de faisabilité d’un projet photovoltaïque
Introduction
L’étude de faisabilité d’un projet photovoltaïque fait généralement suite à une phase de prospection sur un territoire ou un patrimoine bâti ou foncier (cf. archelios™ MAP Patrimoine et archelios™ MAP Prospection). Elle a pour objectif de vérifier qu’un projet est techniquement faisable et économiquement viable. Cet article présente les points importants d’une étude de faisabilité d’une installation photovoltaïque raccordée au réseau.
La faisabilité technique revêt plusieurs aspects :
Les contraintes réglementaires et urbanistiques
La prise en compte des contraintes réglementaires et urbanistiques: zones classées (patrimoine, sauvegarde de la faune ou de la flore), présence d’un aéroport ou d’un héliport à proximité (dans ce cas, une étude d’éblouissement peut être nécessaire. Lire l’article sur l’étude d’éblouissement photovoltaïque.
La caractérisation de la surface accueillant l’installation photovoltaïque
Dans le cas de bâtiments existants, des études sur la structure peuvent être nécessaires pour vérifier que les toitures sont bien en mesure de supporter le poids de l’installation. Pour une centrale au sol, des études de sol permettent de préciser le choix du type d’ancrage.
Le dimensionnement de l’installation par rapport aux contraintes et objectifs de l’installation
Le dimensionnement de l’installation peut être réalisé grâce au logiciel spécialisé archelios™ PRO.
La puissance à installer est limitée par l’espace disponible (toitures ou terrain), et peut être restreinte par la réglementation (limites de puissance liées à des tarifs d’achat, circulations minimales en toiture). Elle peut aussi être le fruit d’une optimisation technico-économique, particulièrement dans le cas d’une installation en autoconsommation.
La puissance installée dépend bien sûr du type de modules et de leur nombre. Lorsque l’espace est limité, les modules à haut rendement sont généralement privilégiés.
La localisation des modules sur la surface disponible est également importante, puisque certaines zones peuvent être affectés par des ombrages proches. Ces zones peuvent facilement être identifiées grâce à une modélisation 3D de l’installation et de son environnement. Le travail de modélisation, qui peut s’avérer fastidieux, est aujourd’hui grandement facilité par l’utilisation d’outils spécialisés ergonomiques (plugin archelios™ PRO dans Sketch Up) et par la possibilité de télécharger des données 3D sur n’importe quelle partie du territoire français (fonctionnalité 3D MAP dans archelios™ PRO).
Une fois la puissance à installer connue, le dimensionnement du champ photovoltaïque, c’est-à-dire l’organisation électrique des modules en branches parallèles de modules montés en série, est intimement lié au choix des onduleurs. Pour un nombre défini de modules, plusieurs dizaines de configurations sont possibles pour des installations de taille moyenne (quelques dizaines de kWc), et jusqu’à plusieurs centaines pour des installations plus grandes (plusieurs MWc). La définition précise de l’architecture modules-onduleurs n’est pas indispensable à la vérification de la faisabilité technique, mais elle est recommandée, plus particulièrement lorsqu’elle a des conséquences sur le productible de l’installation. C’est par exemple le cas des ombrages proches (végétation, bâtiments) ou « internes » (ombrage des rangées de modules entre elles).
Les conditions de raccordement de l’installation sont aussi à évaluer dès la phase de faisabilité, des coûts trop élevés pouvant être rédhibitoire.
Le calcul de productible
Le calcul de productible, réalisable avec archelios™ PRO, est directement lié à l’évaluation de la viabilité économique. Si le productible peut être déterminé à partir de « calculettes » en phase d’opportunité, il est préconisé, au stade de l’étude de faisabilité, de recourir à un logiciel métier plus détaillé. Les calculs détaillés prennent en compte les caractéristiques de la centrale avec le niveau de détail suffisant pour permettre de calculer précisément les pertes des différents composants de la centrale.
Les financeurs de projets sont également intéressés par le productible de l’installation dans des conditions de fonctionnement dégradées par rapport à ce qui est envisagé. Ce productible dégradé est communément désigné par « productible P90 », et est issu d’un calcul statistique intégrant les valeurs d’incertitude sur l’ensemble des paramètres de la simulation.
La viabilité économique
La viabilité économique d’un projet est évaluée en prenant en compte l’investissement (le coût de l’installation, y compris son raccordement au réseau de distribution électrique), les coûts d’opération et les gains annuels (qui correspondent à la vente d’électricité et/ou les économies réalisées). Le calcul actualisé permet de déterminer les indicateurs de rentabilité tels que le Taux de Rentabilité Interne (TRI) ou la Valeur Actuelle Nette (VAN), qui sont des éléments d’aide à la décision pour un porteur de projet.
Cet article introductif est le premier d’une série d’articles qui permettront d’aborder en détail quelques-uns des points-clés mentionnés plus haut et comment ils peuvent être traités de manière rapide et précise dans le logiciel archelios™ PRO.
Article rédigé par Ismaël LOKHAT, Responsable Scientifique Cythelia Energy
