Passage du gaz au solaire / photovoltaïque avec / sans pompe à chaleur

La solarthermie et le photovoltaïque apportent peu en hiver. Jours courts, soleil bas, souvent un temps gris désagréable. Ce ne sont tout simplement pas les conditions pour l’énergie solaire.
En été, c’est différent, mais le problème avec la solarthermie, ce sont les excédents. En été, tu pourrais chauffer complètement une piscine avec, mais tu n’as besoin que de quelques litres pour la douche. Le reste stagne inutilement dans la conduite. Les excédents de photovoltaïque, tu peux au moins les injecter dans le réseau et en tirer un peu d’argent.

Merci pour ces explications. Un stockage ne serait-il pas alors judicieux ?

Si j’ai bien compris, je récupère l’électricité avec le photovoltaïque et l’eau chaude avec la pompe à chaleur (pompe à chaleur). La pompe à chaleur est à son tour alimentée par mon photovoltaïque.
L’électricité excédentaire, je l’injecte dans le réseau (ou je la stocke).
Si mon photovoltaïque (pour une raison ou une autre) ne produit pas d’électricité, je la puise dans le réseau électrique normal (solution de secours).

Est-ce que ce résumé est correct ?

Quelle est la durée de vie d’une installation photovoltaïque et d’une pompe à chaleur ?
Quelle taille doivent-ils avoir ?
Quels sont les coûts d’acquisition et d’entretien annuels auxquels je dois m’attendre ?

Merci pour les éclaircissements. Un stockage ne serait-il pas alors judicieux ?

En théorie oui, en pratique cela dépend. Un tel stockage coûte de l'argent et tu as des pertes de charge. De plus, tu perds encore les 6 centimes de rémunération à l'injection. Pour que cela vaille la peine, les coûts du stockage doivent être relativement bas ou l'électricité du réseau relativement chère. Pour un stockage non subventionné, on estime à partir de 40-60 c€/kWh.
Il faut aussi dire que les calculs dépendent beaucoup des hypothèses faites : pertes de charge, perte de capacité de stockage avec le temps, durée de vie correspondante du stockage, consommation de base de votre foyer, météo typique (soleil pur ou mélange soleil-nuages, neige en hiver, brouillard du lac de Constance).

Sur le thème de la dimension, des coûts et de l'entretien, d'autres pourront certainement t'en dire plus que moi. Nous avons repris notre dimensionnement à partir du standard du maître d'œuvre sans trop nous poser de questions, même si je réfléchis maintenant à agrandir éventuellement encore la photovoltaïque.
En principe, je commencerais toutefois par les besoins en chauffage, puis je dimensionnerais la pompe à chaleur, puis la photovoltaïque et éventuellement le stockage.

Quelle est la durée de vie d’une installation photovoltaïque et d’une pompe à chaleur ?
Quelle doit être leur taille ?
Quels coûts d’acquisition et d’entretien dois-je prévoir annuellement ?

Une installation photovoltaïque devrait durer 30 ans, l’onduleur tombe généralement en panne une fois pendant cette période. Pas d’entretien nécessaire si l’inclinaison du toit est supérieure à 15°.
Une pompe à chaleur qui n’est pas surdimensionnée devrait tenir entre 15 et 20 ans. En principe, on peut aussi remplacer toutes les pièces... Comme pour une voiture, ça devient finalement non rentable.
On dimensionne le photovoltaïque à la taille de tous les toits de la propriété ensemble. L’exception concerne les toits orientés nord avec une pente de plus de 25°. Ensuite, les installations photovoltaïques (sans batterie) coûtent environ 1300 € par kilowatt (crête) installé. Si le marché se normalise à nouveau, 1000 €.
La pompe à chaleur est dimensionnée selon la charge de chauffage de la maison (faire calculer !) sans majorations quelconques. Si vous avez encore un poêle de secours ou une climatisation, alors plutôt un peu plus petit. L’appareil lui-même coûte environ 1000 € par kW de puissance. Combien la pose et la tuyauterie supplémentaire coûteront, dépend trop des circonstances.
Coûts d’entretien de la pompe à chaleur : tant que la garantie est en vigueur, il y aura probablement des entretiens obligatoires de 100 à 200 euros par an. En réalité, on ne fait à peu près rien. Ensuite, on peut faire inspecter tous les deux ou trois ans. L’entretien de l’unité extérieure peut aussi être fait soi-même.

Alors le calcul avec les 45 centimes est correct. Mais la plupart des batteries sont achetées autour de 1000 €/kWh.
Cependant, avec ce petit photovoltaïque, tu ne feras probablement pas assez de cycles pour finir en positif. Il faudrait environ 200 cycles vidés-chargés-vidés si tu veux amortir les coûts en 15 ans.

J’ai presque passé une année complète avec 6,6 kWp et 7,7 kWh et j’en suis actuellement à 230 cycles. De temps en temps, j’aurais pu aussi vider un peu plus la batterie avec la pompe à chaleur. Mais je préfère utiliser la pompe à chaleur uniquement avec le surplus photovoltaïque et la batterie pour l’électricité domestique, car j’ai encore un tarif de pompe à chaleur 11 ct moins cher. Avec une voiture électrique, on peut vider encore mieux une batterie (si elle ne se recharge pas durant la journée avec l’installation photovoltaïque). Cependant, le concept V2H s’y oppose.

En supposant une durée de vie de la batterie de 15 ans, cela ferait environ 3500 cycles (6000 sont garantis). Si je compte seulement avec 7 kWh (le SOC minimum peut néanmoins être réglé à 5 %), cela ferait 3500 * 7 = 24500 kWh, moins environ 6 % de pertes (principalement lors de la conversion DC->AC et moindres si on a une charge de base plus élevée), je serais à 23000 kWh, soit environ 3000 kWh par kWh de capacité.

Avec un prix d’achat brut de 30 ct., une rémunération actuelle à l’injection de 6,63 ct. (que je perds -> avec 6 % de pertes de batterie, ce qui revient effectivement plutôt à 7,05 ct.), aucune (!) hausse de prix et le statut de petite entreprise (KUR) après 6 ans (donc environ un tiers -> en moyenne 1,6 ct. de TVA sur l’autoconsommation avec un prix net de 25 ct.), j’économise environ 21,35 ct. par kWh utilisée via la batterie. Par conséquent, une batterie à 1 kWh ne devrait pas coûter plus de 640 € pour être neutre en coûts selon ces hypothèses. Bien sûr, il y a ici une incertitude de planification plus importante, car la batterie pourrait aussi durer 20 ans ou seulement 12.

Mais pour chaque centime supplémentaire d’augmentation de prix (brut), la batterie m’économise environ 0,95 ct. (avec la TVA partielle sur l’autoconsommation, sachant que les fortes augmentations de prix tombent plutôt durant la période KUR), ce qui compenserait un surcoût d’environ 28 € par centime. C’est-à-dire qu’avec un prix de l’électricité plus élevé de 10 ct., la batterie pourrait déjà coûter 280 € de plus par kWh (920 €).

Ai-je encore des erreurs grossières ici ?

Nombres entiers.

Comment arrives-tu à

environ 6% de pertes

?

L’as-tu déterminé toi-même, ou est-ce que le système l’indique ? En général, c’est plutôt au-dessus de 15%...

Nombres corrects.

Comment arrives-tu à ces

?

L’as-tu déterminé toi-même, ou le système l’indique-t-il ? Habituellement, on est au-dessus de 15 %...

AC ? Pour moi, c’est une connexion DC. Je connais ces règles empiriques utilisées depuis des années.

Comme j’évite de mesurer directement avec le multimètre sur l’onduleur ouvert ;), je l’ai calculé à partir des données de journal. On y trouve les courants et tensions ainsi que la puissance en direction et en provenance de la batterie avec une résolution temporelle de 5 minutes. Ainsi, on voit combien est entré dans le stockage et combien en est sorti. Avec plus de 1600 kWh extraits de la batterie après presque un an, cela correspond déjà à plus de 100 kWh de pertes.

J’ai aussi regardé à différents moments les valeurs live mises à jour à la seconde (ce qu’on pourrait logger avec Python) pour comprendre combien l’onduleur consomme à quel moment. Même avec une consommation de base de 160 W, l’onduleur consomme environ 25 W pour l’électronique de puissance (ce qui représenterait tes 15 % pendant les heures de nuit). Il est donc utile pour l’efficacité de la batterie de fixer plus haut le seuil à partir duquel la batterie devient active, car cette consommation de base de l’onduleur à 160 ou 350 W de consommation domestique est relativement fixe. Cela ne vaut cependant la peine pour le système global que si elle ne doit pas couvrir toute la nuit. Je l’ai déjà conseillé à Torsten de « Weissnichs Welt ». Je l’utilise moi-même par exemple lors des jours de pluie pour consommer efficacement l’énergie de la batterie. Par exemple, s’il y a déjà une certaine production photovoltaïque, aucune consommation supplémentaire due à la batterie ne se produit sur l’onduleur, elle est déjà couverte par le photovoltaïque.

Avec les données du smart meter dans le journal, il faut aussi faire attention car la consommation domestique est sous-estimée de plusieurs centaines de watts lorsque la production photovoltaïque est élevée -> cela correspond exactement aux pertes de conversion de l’onduleur. Cela peut cependant être facilement corrigé et conduit à des valeurs de consommation constantes et plausibles au cours de la journée pendant les périodes de vacances.