Les pays dans lesquels l’approvisionnement par les réseaux électriques publics est instable utilisent souvent des générateurs diesel afin d’assurer l’alimentation en énergie dont ils ont besoin. Bien que les coûts d’investissement soient relativement faibles pour l’acquisition de groupes électrogènes, ils s’opposent à des coûts d’exploitation élevés en termes d’entretien et de carburant. C’est précisément l’évolution générale du prix du pétrole brut qui entraîne une augmentation drastique des coûts. En effet, en 2004, le baril de pétrole coûtait encore environ 43 dollars américains. Mais depuis cette période, son prix a plus que doublé, dépassant en 2012 la barre des 100 dollars US. Se pose également le problème logistique du transport du diesel, une question qui a une influence considérable sur les coûts finaux, notamment dans les régions isolées.
L’intégration du photovoltaïque en tant que source d’énergie supplémentaire et complémentaire donne la possibilité de réduire nettement la consommation de carburant des générateurs diesel et donc leurs coûts d’exploitation élevés. L’évolution positive du prix des systèmes photovoltaïques permet notamment d’atteindre une durée d’amortissement brève. La conception et la mise en Å“uvre techniques du système hybride photovoltaïque-diesel sans recourir aux accumulateurs d’énergie seraient synonymes de l’augmentation des investissements et représenteraient un facteur restrictif pour le système global en raison de leur sensibilité à la température ainsi que de leur durée de vie limitée. Tout cela constitue un véritable défi.
Les besoins énergétiques croissants à l’échelle mondiale exigent des solutions innovantes
En 2010, environ 38 gigawatts de nouveaux générateurs diesel ont été vendus à l’échelle mondiale, chiffre qui n’a cessé d’augmenter pour atteindre 47 GW en 2011. De tels chiffres montrent l’ampleur des besoins énergétiques mondiaux en marge des réseaux électriques publics et soulignent le potentiel des solutions hybrides photovoltaïques innovantes. Le prix du diesel joue un rôle décisif d’un point de vue économique. Comme nous l’avons indiqué en début d’article, les années précédentes ont mis en évidence l’orientation prise par l’évolution des prix sur le marché du pétrole brut.
Les coûts d’exploitation croissants d’un approvisionnement énergétique via des générateurs diesel s’opposent aux coûts de plus en plus faibles des systèmes photovoltaïques. Et, si en 2004, le prix moyen du watt était estimé à environ 5 euros, les coûts ont depuis été réduits de plus de 50 %. L’évaluation du prix de l’énergie produite par des installations photovoltaïques nécessite de prendre en compte, outre les frais d’investissement, les coûts liés à la maintenance, les intérêts ainsi que la durée de vie des systèmes. En fonction du rayonnement solaire sur le site et du rendement de l’installation, un tel calcul permet d’obtenir un prix estimé en €/kWh susceptible d’être confronté à celui de l’approvisionnement par des générateurs diesel conventionnels.
Dans les régions à fort rayonnement telles que l’Afrique, le kilowattheure produit coûte nettement moins cher qu’en Allemagne. Les calculs indiquent que les coûts pour un kilowattheure allemand (rayonnement d’environ 1 040 kWh/m²a) avoisinent 0,22 €. La même quantité d’énergie produite à présent par un générateur diesel entraînerait une augmentation des coûts pour atteindre environ 0,47 €/kWh. La comparaison des coûts montre sans aucune ambigüité à quel point il serait économique des systèmes photovoltaïques ou hybrides. Et ce potentiel existe dans un grand nombre de pays de la planète. Plus le rayonnement solaire et le prix du diesel sont importants, plus fort sera l’avantage économique.
Des défis techniques
L’abandon des batteries permet de maintenir à un niveau relativement faible les investissements dans une installation photovoltaïque raccordée au réseau, mais cette mesure exige toutefois un maximum de savoir-faire en matière de gestion d’exploitation et de commande des systèmes. Le système de gestion énergétique innovant et intelligent Donauer Energy Management System (DEMS) assure un approvisionnement en énergie stable, économique et durable. Le système DEMS garantit un fonctionnement optimal et permanent du générateur diesel et par conséquent une combustion efficace du carburant. Dans le cas d’une faible consommation et d’une injection photovoltaïque importante, le système DEMS assure la stabilité du réseau ainsi qu’une production d’énergie fiable. Le concept de commande indépendante du fabricant permet d’intégrer le DEMS dans les structures d’approvisionnement énergétique existantes avec des générateurs diesel disponibles.
En tant que pionnier, l’entreprise Donauer s’est spécialisée dans l’intégration d’installations photovoltaïques dans des réseaux diesel existants et ouvre ainsi la voie à un concept novateur d’approvisionnement énergétique. Dans tous les cas, la priorité reste la réduction des coûts d’exploitation tout en garantissant un approvisionnement énergétique fiable tant pour des petits systèmes hybrides que pour de grandes installations industrielles. Donauer conçoit une solution personnalisée et économique tout en prenant en considération l’ensemble des conditions spécifiques au projet, telles que les structures d’approvisionnement existantes, le profil de charge de l’utilisateur ainsi que le rayonnement solaire.
La société Donauer exploite sa propre installation hybride photovoltaïque-diesel pour son siège social situé dans la ville de Münich (Allemagne). Donauer constitue le partenaire des entreprises, des distributeurs d’énergie ou des exploitants de réseau qui souhaitent diminuer les coûts d’exploitation élevés de leurs générateurs diesel en intégrant l’énergie photovoltaïque dans leurs systèmes, et ce, sans devoir accepter de restrictions concernant la stabilité de ces derniers.
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