Quel projet photovoltaïque pour mon site industriel ?

Plusieurs éléments rentrent en compte dans le dimensionnement d'une installation photovoltaïque. Après avoir identifié les surfaces exploitables et choisi le mode de portage de votre installation, il est primordial de mener une étude de faisabilité permettant de valider la pertinence d'un projet photovoltaïque. Vous pouvez aussi choisir d'être accompagné lors de la maîtrise d'ouvrage c'est à dire lors des démarches administratives et la sélection des prestataires.

Une étude de cas en fin d'article présentera plus concrètement les étapes de dimensionnement d'une installation photovoltaïque.


Pour en savoir plus sur les composants d’une installation photovoltaïque, se référer à l’article "Qu’est-ce qu’une installation photovoltaïque ?".



Les surfaces exploitables


A ce jour, il existe principalement trois types de surfaces exploitables pour les projets photovoltaïques sur site industriel.


Les toitures

Les toitures peuvent être utilisées pour l’implantation de modules photovoltaïques. Les modules sont le plus souvent implantés en surimposition pour une meilleure production et de manière à ne pas endommager l’étanchéité du bâtiment.

Pour les projets de rénovation, les contraintes les plus importantes sont liés à la structure de la toiture. Tout d’abord, il faut que la charpente puisse supporter une charge additionnelle de 15 kg/m² tout en respectant les normes neiges et vents. Par ailleurs, il faut que le support d’étanchéité, les isolants (nécessairement de type C) et l’étanchéité (nécessairement Broof (T3)) soient compatibles avec le photovoltaïque. C’est l’objet de l’étude structure de déterminer la compatibilité de la toiture avec le photovoltaïque.

Une fois cette compatibilité vérifiée, les modules s’implantent sur les faces orientées le plus au sud (éventuellement est ou ouest) à raison d’environ 180 Wc/m².


Les parkings

Des ombrières photovoltaïques sont installées au dessus des voitures garées dans le parking. Les ombrières permettent de valoriser la surface déjà artificialisée.

Les parkings en tant que surfaces artificialisées sont souvent privilégiées pour l’implantation de parcs photovoltaïques. Les ombrières ont également l’avantage de protéger les véhicules des intempéries et du soleil. En revanche, ce système est, en général, plus couteux à mettre en place.

Les ombrières permettent d’installer environ 130 Wc/m².




Le sol

Des panneaux photovoltaïques au sol, espacés , fixés avec des pieux vissés, des pieux battus ou des longrines.

Les terrains à proximité de l’usine peuvent également être exploités pour du photovoltaïque. Ce type de surface est généralement peu contraignant mais peut entrer en conflit avec d’autres usage (réserve foncière, zone de stockage…). Les modules reposent alors sur des structures ancrées dans le sol par des pieux vissés, des pieux battus ou des longrines. En raison de l’espacement entre les différentes tables, la puissance photovoltaïque installable est d’environ 100 Wc/m². Sur des surfaces inférieures à 3 hectares, les centrales au sol ne peuvent pas bénéficier du soutien tarifaire. Par conséquent, sur ce type de surface, seuls les projets en autoconsommation sont envisageables et le surplus sera mal valorisable.



Valorisation de l’énergie produite


Les projets en autoconsommation

Les projets en autoconsommation permettent d’affranchir jusqu’à 30% de la consommation de son usine des aléas du marché. Depuis le début de la crise énergétique, la demande pour ces projets a explosé.

La production photovoltaïque est irrégulière : elle est en moyenne maximale vers 12h en journée et est plus importante en été. Les consommations électriques des usines sont directement liées au fonctionnement de l’outil industriel. Les projets en autoconsommation sont pertinents dans le cas où la consommation est bien corrélée avec la production photovoltaïque. Le projet est rentable si une grande partie de l’énergie produite est directement consommée sur le site.

Par exemple, si l’usine est fermée aux mois de juillet et août et pendant les week-ends, une partie importante de l’énergie produite par la centrale photovoltaïque sera injectée dans le réseau est donc mal valorisée.


L’étude de faisabilité de Terneo vérifie cette adéquation en simulant la production photovoltaïque et en la comparant avec une courbe de charge historique.


Les projets en vente totale

Il est également possible de raccorder son projet photovoltaïque en toiture ou en ombrière (< 500 kWc) directement au réseau Enedis. Dans ce cas, l’électricité est valorisable à un tarif dépendant de la puissance installée (110 €/MWh pour la tranche 100-500 kWc en Q4 2022) pendant 20 ans. Ces tarifs sont revus trimestriellement et publiés par la Commission de régulation de l’Energie.


Possibilité de tiers-investissement

Pour les projets en vente totale et en autoconsommation, il est possible de faire appel à des tiers-investisseurs qui louent les surfaces exploitables et se rémunèrent sur la vente de l’électricité produite. Habituellement les tiers-investisseurs recherchent des surfaces supérieures à 1000 m² pour avoir des rentabilités suffisantes.

Dans le cas de l’autoconsommation, le tiers investisseur vous refacturera l’énergie autoconsommée (en €/MWh) ou vous louera la centrale photovoltaïque à loyer fixe (en €/an).


Dans une mission d’assistance à maitrise d’ouvrage (AMO), Terneo peut vous accompagner pour trouver les tiers-investisseurs adaptés à votre projet.


Les démarches administratives





Démarches d’urbanisme

Le type de démarche à entreprendre dépend de la taille du projet et de son support. Les projets sur ombrières, toiture seront systématiquement soumis à déclaration préalable.

Pour les projets au sol c’est plus complexe, si P est la puissance crête du projet :

· P < 250 kWc : déclaration préalable sans étude d’impact

· 250 kWc < P < 300 kWc : permis de construire sans étude d’impact

· 300 kWc < P < 1 MWc : permis de construire avec étude d’impact au cas par cas

· P > 1 MWc : permis de construire avec étude d’impact systématique


Demande de raccordement

Une demande de raccordement est à effectuer auprès d’Enedis pour avoir l’autorisation d’injecter dans le réseau et en connaître le coût.


Démarche ICPE

Sur un site ICPE, il est nécessaire de réaliser un porter à connaissance instruit par la DREAL ICPE.




Une étude sommaire pour mieux comprendre


Prenons le cas rencontré par Terneo d’une usine consommant 1,5 GWh de manière stable toute l’année.


Analyse de potentiel

L’entreprise possède 3 surfaces exploitables : 2 000 m² de toiture terrasse, 5 000 m² au sol, 500 m² de parking. Sa consommation est de 1,5 GWh/an et stable toute l’année.

Surfaces exploitables projet photovoltaïque dans l'Allier

La toiture terrasse ne peut pas supporter la charge induite par les modules photovoltaïques. L’isolant et l’étanchéité ne sont pas compatibles avec le système photovoltaïque. La réfection de la toiture serait trop onéreuse.

Le parking présente une surface très petite où moins de 100 kWc sont exploitables. Cette surface présente peu d’intérêt compte tenu des besoins énergétiques de l’usine.

L’entreprise possède une surface disponible au sol importante. Pour des raisons de coûts et de calendrier, l’entreprise ne souhaite pas investir dans une étude d’impact, on étudie donc l’implantation d’une centrale de 300 kWc sur 3000 m² au sol.


Dimensionnement de l’installation

L’usine consomme de manière stable tout au long de l’année avec un talon autour de 50 kW.

La consommation est plus faible pendant le week-end, l’énergie photovoltaïque ne sera donc pas entièrement consommée sur site.


Implantation de la centrale photovoltaïque au sol sur SketchUp

La centrale de 300 kWc produira 390 MWh par an dont 80% seront consommés sur place. Cette énergie satisfera à 20% des besoins de l’usine.


Le dimensionnement précis de l’installation s’effectue lors de l’étude de faisabilité proposée par Terneo. Il inclut notamment : l’analyse détaillée des coûts et consommations électriques du site, un plan d’implantation des modules, onduleurs et câblage, une étude électrique du raccordement et une simulation du productible à l’aide du logiciel PVSyst.


Etude économique

Une centrale solaire de 300 kWc coûte initialement autour de 330 k€ et environ 2,5 k€/an de taxes, gestion et maintenance.

Si l’industriel paye son électricité autour de 150 €/MWh (taxes et coûts de transports inclus), ses économies annuelles seront autour de 45 k€.

D’autre part, il pourra valoriser le surplus, énergie qui n’est pas consommée directement dans l’usine. Comme le projet est implanté au sol, il ne pourra pas bénéficier du soutien public et devra valoriser ce surplus auprès d’un fournisseur autour de 40€/MWh, ce qui engendrera des recettes annuelles de 3 k€.

Avec ces éléments, le temps de retour brut de la centrale est autour de 7 ans.


L’étude de faisabilité proposée par Terneo détaille les coûts d’investissement du projet estimés en consultant des acteurs locaux, simule les réductions de consommation sur l’ensemble des postes horosaisonniers du client (Pointe, HPH, HCH, HPE et HCE), prend en compte les évolutions du coût de l’électricité, les éventuelles adaptations de la consommation (relamping, augmentation d’activité, remplacement de machines énergivores).


Démarches administratives et planning

Une centrale de 300 kWc nécessite un permis de construire sans étude d’impact. Le dossier de demande est à déposer en mairie et il a un délai d’instruction de 3 mois.

Sur un site ICPE, il est également nécessaire de déposer un porter à connaissance auprès de la DREAL qui s’assurera notamment que la sécurité du site est respectée. Ses délais d’instruction sont très variables.

Enfin, si la centrale injecte de l’électricité dans le réseau, le projet doit faire l’objet d’une demande de raccordement Enedis dont l’instruction dure 3 mois. Elle ne peut être demandée qu’à partir du moment où l’autorisation d’urbanisme est obtenue.

L’ensemble des étapes de ce projet de 300 kWc durera 11 mois.


Calendrier planning des étapes d'un projet solaire photovoltaïque industriel

L’ensemble des démarches administratives peuvent être réalisées par Terneo lors de la phase d’assistance à maitrise d’ouvrage.

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