ID Solaire : installateur panneau solaire et panneaux photovoltaique

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Bâtiments agricoles photovoltaïques : Installation avantages et rentabilité

Lorsque qu’un exploitant agricole s’intéresse à l’installation de panneaux solaires (PV) sur ses bâtiments agricoles, il est en quête de rentabilité. ID Solaire a plus de 15 ans d’expérience dans l’énergie solaire, que ce soit pour les particuliers, les professionnels ou pour les bâtiments agricoles photovoltaïques.

Les panneaux photovoltaïques (PV) sont de plus en plus courants sur les bâtiments agricoles en France, car les propriétaires tentent de transformer la lumière du soleil en argent tout en faisant leur part pour l’environnement.

Vous êtes agriculteurs et propriétaires de bâtiments agricoles et vous devez faire face à de grosses factures d’électricité pour votre exploitation. Vous souhaitez baisser vos dépenses et rentabiliser vos bâtiments agricoles ? ID Solaire réalise votre étude de faisabilité, contactez-nous en ligne ou par téléphone au 04 69 22 10 96.

Bâtiment agricole photovoltaïque
Bâtiment agricole photovoltaïque

Les bâtiments agricoles ne font pas exception à la règle, surtout lorsque de l’électricité est nécessaire pour alimenter les installations et les processus à l’intérieur du bâtiment. Cependant, si les panneaux photovoltaïques ne sont pas installés correctement, en tenant compte du type et de l’état du toit, leur installation peut entraîner des problèmes potentiels au cours de leur durée de vie. L’installation de panneaux photovoltaïques sur des toits existants peut s’avérer particulièrement problématique si le toit d’origine et la structure porteuse n’ont pas été conçus pour supporter la charge supplémentaire.

Si pour les besoins de cette démonstration, nous partons du principe que le revêtement de la toiture est en acier ou en aluminium, car ces matériaux offrent le meilleur support pour les panneaux solaires et permettent un accès sûr et indéfini pour la maintenance future. Les panneaux photovoltaïques peuvent être installés sur des toits en fibrociment, mais dans ce cas, les panneaux doivent être soutenus par un cadre érigé au-dessus du revêtement du toit pour éviter de charger le revêtement lui-même.

Comment fonctionnent les panneaux solaires ?

Fonctionnement des panneaux solaires
Fonctionnement des panneaux solaires

La science des panneaux solaires est simple : ils permettent aux photons / particules de lumière de passer et de libérer les électrons des atomes. Cela génère un flux d’électricité qui peut être stocké et utilisé pour créer de l’énergie. Les panneaux solaires comportent également des unités plus petites appelées cellules photovoltaïques – de nombreuses cellules reliées entre elles pour créer un panneau. Une cellule photovoltaïque convertit la lumière du soleil en énergie.

Types de panneaux photovoltaïques

Les installations photovoltaïques sur les toits peuvent être divisées en 3 types :

  • Montage sur toit incliné
  • Montage sur toit plat
  • Intégré à la toiture

Les systèmes photovoltaïques montés sur toit incliné sont généralement utilisés sur des toits plats ou à faible pente et permettent de soutenir les panneaux à l’angle optimal pour recevoir l’énergie solaire, quelle que soit la pente du toit.

Ils comprennent des modules photovoltaïques laminés sur des panneaux porteurs, qui sont à leur tour supportés par un système d’encadrement. Le système d’encadrement peut être ancré à travers le toit directement sur les pannes pour résister au soulèvement par le vent ou fixé sur les tôles du toit.

Certains systèmes utilisent du lest pour résister au soulèvement par le vent et ne nécessitent donc pas de pénétration. Les forces descendantes sont transmises au toit par l’intermédiaire de patins, dont la forme est généralement adaptée au profil du bardage.

Les cadres peuvent être installés parallèlement à la longueur du bâtiment ou tordus de quelques degrés en plan, pour pointer aussi près du sud que le bâtiment le permet.

Le principal inconvénient des systèmes photovoltaïques montés sur toit incliné est le poids du système, qui est généralement de l’ordre de 20 kg/m2. Étant donné que le revêtement en acier simple peau (0,7 mm d’épaisseur) ne pèse que 7 kg/m2, il est évident que le système photovoltaïque augmente considérablement la charge morte de la structure du toit. Lorsque du lest est utilisé pour résister au soulèvement, le poids du système peut atteindre 35 kg/m2.

Les systèmes photovoltaïques montés sur le toit sont probablement les plus courants sur les bâtiments agricoles.

Comme leur nom l’indique, les modules photovoltaïques sont installés dans le plan de la pente du toit et ne nécessitent donc pas de structure supplémentaire. L’inconvénient évident est que l’inclinaison des panneaux est liée à la pente du toit.

Toutefois, comme les bâtiments agricoles ont généralement une pente de toit comprise entre 15 et 25 degrés, ce problème est moins important que pour les bâtiments industriels. D’un point de vue positif, les systèmes in-plane sont relativement légers, typiquement < 10 kg/m2 et conviennent à une installation sur des structures de toit existantes ou nouvelles.

Il existe de nombreux systèmes disponibles en France, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Les options comprennent :

  • Les bacs de panneaux photovoltaïques avec connexions clippées – idéal pour les toits à joints debout.
  • Les bacs photovoltaïques avec des connexions collées – idéal pour une utilisation avec des profils trapézoïdaux.
  • Bandes photovoltaïques (plateaux étroits) – conçues pour s’adapter au profil du bardage.

Les deux premières options sont conçues pour être utilisées sur les nervures du profilé de bardage et sont donc souvent installées en longues bandes sur toute la longueur du bâtiment. En revanche, les bandes étroites sont conçues pour descendre le long de la pente du toit. Un autre avantage du bac clippé est que l’ensemble du panneau photovoltaïque peut être retiré en cas de dommage et remplacé sans endommager la couverture du toit.

Les systèmes photovoltaïques intégrés à la toiture comprennent des modules photovoltaïques qui sont intégrés au revêtement de la toiture en usine, puis installés sur le site en tant que partie intégrante de l’enveloppe du bâtiment.

Ce type de système est principalement adapté aux toits à joints debout et est donc rarement utilisé dans les applications agricoles. Une solution typique intégrée à la toiture comprend des laminés photovoltaïques flexibles à couche mince collés sur le pan d’un système de bardage à joints debout.

Les laminés sont très légers, ce qui donne un poids total du système de seulement 7 kg/m2, y compris le poids de la feuille de bardage. En outre, aucune pénétration de la peau du toit n’est nécessaire et il n’y a aucune incidence sur la structure du bâtiment. En revanche, en cas d’endommagement du laminé, il faut remplacer toute la feuille de joint debout, car le laminé ne peut pas être détaché du revêtement.

ID solaire équipe les bâtiments agricoles photovoltaïques
ID solaire équipe les bâtiments agricoles photovoltaïques

Charge avec les panneaux photovoltaïques

Lors de la conception d’un bâtiment destiné à supporter une installation photovoltaïque, l’ingénieur en structure doit prendre en compte les implications de la charge sur la structure du bâtiment. Il y a 4 points à prendre en compte :

  • Charge morte supplémentaire due au poids du système de panneaux photovoltaïques
  • Le besoin d’accès pour l’entretien des panneaux
  • L’impact sur la charge du vent
  • le risque de dérive de neige

La charge permanente supplémentaire dépendra du type de système de panneaux photovoltaïques, comme indiqué ci-dessus. Lorsque des systèmes montés sur un toit incliné sont utilisés, le poids des cadres et des panneaux est susceptible d’avoir un impact sur la conception de la structure du bâtiment agricole photovoltaïque.

Il est peu probable que ce soit le cas pour les systèmes en plan. L’ingénieur en structure doit également prendre en compte l’impact sur les charges de la toiture en pente descendante et s’assurer que les panneaux ne peuvent pas glisser le long du toit. La norme ne contient pas d’exigences spécifiques en termes de charge d’accès pour la maintenance des systèmes photovoltaïques, mais il est probablement sage d’utiliser 0,6 kN/m2 (comme pour les bâtiments industriels) plutôt que les 0,4 kN/m2 autorisés pour certains bâtiments agricoles.

La charge du vent dépendra également du type de système de panneaux photovoltaïques. Pour les systèmes photovoltaïques intégrés au toit, les charges de vent seront identiques à celles d’un bâtiment conventionnel, puisque le système PV fait partie de l’enveloppe.

Les panneaux intégrés au toit subissent un soulèvement dû au vent qui agit directement sur la surface du toit, ainsi qu’un soulèvement potentiel dû au décalage entre le panneau et la couverture du toit. Ce décalage crée un vide, ce qui entraîne une composante de pression interne supplémentaire. Le CSTB fournit des conseils sur cette question. Les panneaux inclinés nécessitent des calculs de charge de vent spéciaux en raison de l’action du vent lorsqu’il souffle sur les panneaux (par analogie avec l’installation d’une aile sur le toit).

Conditions d’utilisations des bâtiments agricoles photovoltaïques

Lorsque l’on envisage d’installer des panneaux photovoltaïques sur le toit d’un bâtiment agricole neuf ou existant, les questions suivantes doivent être prises en compte :

  • L’accès pour la maintenance et le nettoyage
  • Durabilité de l’enveloppe
  • Facilité de remplacement.

L’installation de panneaux photovoltaïques augmentera inévitablement le besoin d’accès pour la maintenance, avec des implications conséquentes pour la santé et la sécurité.

Les concepteurs doivent s’assurer que le revêtement de la toiture et la structure de support sont adaptés à cette fin. Une attention particulière doit être accordée à la non-fragilité du toit (minimisant le risque de chute à travers le toit), à la praticabilité (minimisant le risque de dommages) et à la protection contre les chutes (minimisant le risque de chute du toit).

Les deux premiers problèmes peuvent être résolus en spécifiant un bardage en acier d’un calibre et d’un profil appropriés (et en le fixant correctement).

Les panneaux photovoltaïques constituent un piège pour la saleté et les débris, qui peuvent s’accumuler au détriment des panneaux de revêtement. L’absence de circulation d’air naturelle et le lavage par l’eau de pluie contribuent tous deux à ce problème.

Si la saleté contient des sels corrosifs, ceux-ci peuvent avoir un impact négatif sur la durabilité du revêtement, en particulier dans les environnements côtiers ou industriels. Un bon entretien est donc essentiel.

Il est fort probable que les panneaux photovoltaïques tombent en panne bien des années avant que le revêtement n’atteigne sa fin de vie. Les propriétaires de bâtiments doivent donc réfléchir à la manière dont ils remplaceront les panneaux sans avoir à remplacer l’ensemble du toit.

Les avantages d’un bâtiment agricole photovoltaïque

avantage solaire photovoltaïque
Avantage solaire photovoltaïque : cliquez sur les icônes

Les bâtiments agricoles photovoltaïques produisent une énergie sûre et locale. Elles présentent plusieurs avantages qui pourraient vous inciter à installer vos panneaux solaires.

Les fermes solaires ont un retour sur investissement élevé. Vous pouvez économiser sur votre facture d’électricité et les coûts de maintenance sont faibles.

Les panneaux solaires n’ont pas de pièces mobiles et les pièces qu’ils comportent sont installées dans des caissons insonorisés. Le bruit est rarement un problème dans les bâtiments agricoles photovoltaïques.

Elles réduisent les émissions de carbone. Les bâtiments agricoles produisent une énergie propre qui ne nuit pas à l’environnement.
L’installation de systèmes solaires permet de produire une énergie solaire propre, renouvelable et respectueuse de votre portefeuille et de l’environnement ! Les scientifiques prévoient que l’énergie solaire contribuera bientôt à près d’un quart de l’énergie mondiale.

La rentabilité d’un bâtiment agricole photovoltaïque

rentabilité bâtiment agricole photovoltaïque
Rentabilité bâtiment agricole photovoltaïque

Selon une étude de l’Institut National de l’Energie Solaire :

  • le territoire français reçoit chaque année assez d’énergie solaire pour couvrir 200 fois la consommation nationale d’énergie
  • les toitures de nos bâtiments reçoivent en équivalent d’énergie électrique, 4 fois les besoins énergétiques de notre pays.

Il convient de pondérer le niveau d’ensoleillement suivant le lieu et la région ou vous vivez.

ID Solaire vous propose donc de réaliser une étude de rentabilité de votre projet solaire avant de vous lancer dans les démarches.

Vous pouvez considérer deux cas de figure, la vente totale de votre électricité et l’autoconsommation :

Vente totale de l’électricité à EDF OA

En cas d’installation de panneaux solaires d’une puissance inférieure à 100 kWc, ce qui est l’équivalent d’environ 650 m² de panneaux solaires, vous devez signer un contrat avec EDF Obligation d’Achat, abrégé EDF OA.

EDF OA gère les contrats d’achat d’énergie. Il s’engage à acheter votre production à un prix :

  • Bonifié
  • Connu au moment de la signature
  • Et fixe pendant toute la durée du contrat, soit 20 ans

Le prix d’achat est même indexé tous les ans.

Puissance de l’installationTarif d’Achat du kWh
⩽ 3 kWc0,1789 €
⩽ 9 kWc0,1521 €
⩽ 36 kWc0,1121 €
⩽ 100 kWc0,0974 €

En octobre 2020, la ministre de la transition écologique Barbara Pompili a annoncé que le seuil des appels d’offres des projets photovoltaïques pour vendre votre électricité sera finalement relevé à 500 kWc !

Ce qui veut dire qu’avec une installation photovoltaïque d’une puissance jusqu’à 500 kWc, vous pouvez vendre votre électricité à EDF OA

Autoconsommation

De plus en plus d’agriculteurs se posent la question de l’autoconsommation photovoltaïque.

Il est fort intéressant de produire et de consommer son électricité pour se protéger de la hausse des prix de l’électricité.

L’État souhaite encourager l’autoconsommation avec la revente du surplus et a mis en place depuis mai 2017 une aide pour l’autoconsommation photovoltaïque qu’il a revu dans son plan solaire 2020.

Le montant de cette aide est de :

  • 160 € par kWc pour une installation solaire d’une puissance comprise entre 9 et 36 kWc ;
  • 80 € par kWc pour une installation solaire d’une puissance comprise entre 36 à 100 kWc.

Prenons un exemple :

  • Vous investissez dans une installation solaire d’une puissance de 80 kWc, votre aide sera de 80*80 = 6 400 €.
  • Vous percevrez 1/5 du montant de la prime chaque année pendant les 5 premières années de la mise en service de votre installation solaire.
  • Vous bénéficiez donc de 6 400 / 5 = 1 280 € par an pendant 5 ans.

FAQ bâtiment agricole photovoltaïque

Pourquoi devrais-je installer des panneaux solaires sur mon bâtiment agricole ?

Lorsqu’une entreprise investit dans une installation solaire, elle peut utiliser gratuitement l’électricité qu’elle produit pendant toute la durée de vie du système (généralement 25 ans). L’électricité qu’elle n’utilise pas est exportée vers le réseau et revendue. Le coût d’investissement initial est compensé en quelques années par les économies réalisées grâce à l’auto consommation.
En outre, plus les entreprises peuvent produire d’énergie renouvelable pour elles-mêmes, moins la France doit produire ou acheter d’énergie provenant de centrales à combustibles fossiles à forte teneur en carbone. Moins nous avons besoin d’importer du pétrole, du charbon et du gaz, moins nous sommes dépendants du marché mondial et moins nous devons construire de nouvelles centrales électriques.
La chaîne d’approvisionnement faisant l’objet d’un examen de plus en plus minutieux, les entreprises qui sont en mesure de montrer leurs engagements environnementaux seront également en mesure d’ajouter de la valeur à leur marque.

Quel retour sur investissement dois-je espérer si j’investis dans un bâtiment agricole photovoltaïque ?

Le retour sur investissement d’une installation solaire dépend de facteurs tels que la situation géographique, l’orientation du toit et la consommation d’électricité. Mais en règle générale, le délai d’amortissement d’un système solaire photovoltaïque est de cinq à huit ans.
Nous calculons votre prévision de retour sur investissement en fonction de ces paramètres clés :
Le tarif d’exportation – qui vous est payé pour chaque kWh que vous n’utilisez pas et qui est exporté vers le réseau.
Vos économies d’énergie – les économies que vous réalisez en utilisant l’énergie solaire gratuite produite par votre système PV au lieu d’importer de l’électricité du réseau.

Existe-t-il encore des aides pour la production solaire ?

Il existe des aides gouvernementales sous la forme du tarif de rachat d’EDF, des aides à l’installation, nationales et certaines fois locales et régionales.
Pour connaître les subventions disponibles dans votre région, veuillez contacter un membre de notre équipe.

Quelle est la bonne taille de système solaire photoélectrique pour mon exploitation agricole ?

ID Solaire effectuera une analyse détaillée de votre consommation d’électricité et fera correspondre la taille du système aussi étroitement que possible à votre profil d’utilisation, pour s’assurer que vous obtenez le maximum de bénéfices.
Plus le pourcentage de la production solaire que vous consommez directement est élevé, meilleur sera le retour sur votre investissement. Et en utilisant l’électricité solaire pour votre entreprise, vous pouvez fixer le prix d’une grande partie de votre consommation d’énergie pendant 25 ans, ce qui vous assure une sécurité des prix et une compétitivité accrue.

Quelle quantité d’énergie mon installation solaire produira-t-elle ?

La situation géographique ainsi que l’inclinaison et l’orientation de votre bâtiment détermineront la quantité d’énergie produite par les panneaux solaires. Nous utilisons les données standardisées de notre logiciel pour produire une prévision sur 25 ans, en tenant compte de la vétusté des panneaux au cours de leur durée de vie.

Mon bâtiment agricole est-il adapté à un système photovoltaïque ?

Les facteurs clés de l’adéquation d’un bâtiment sont le tissu, la structure, la pente et l’orientation de la toiture. Chacun de ces facteurs a un impact sur le coût d’installation ainsi que sur l’efficacité de l’installation.
Nous procédons d’abord à une simple évaluation sur ordinateur pour analyser l’adéquation. Cette évaluation est suivie d’une étude de faisabilité et d’une étude structurelle approfondies, réalisées sur place par l’un de nos ingénieurs.

Quelle est l’entretien d’une installation solaire ?

Une fois installés, les systèmes solaires photovoltaïques nécessitent relativement peu d’entretien. Nous proposons un contrat d’exploitation et de maintenance qui nous permet de surveiller à distance votre installation à tout moment, ce qui permet à nos techniciens d’ajuster les paramètres pour une performance maximale. Si un composant n’est pas performant, nous pouvons intervenir rapidement, éliminant ainsi le risque de longues périodes d’arrêt.
Le climat britannique fait qu’un nettoyage régulier est rarement nécessaire.

Comment un panneau solaire transforme-t-il les rayons du soleil en électricité ?

Les panneaux solaires sont constitués de cellules solaires – comme celles que vous voyez sur une calculatrice – appelées cellules photovoltaïques (PV).
Lorsque la lumière du soleil frappe la cellule, une certaine partie de celle-ci est absorbée par le matériau semi-conducteur. L’énergie de la lumière absorbée est transférée au semi-conducteur et libère les électrons, leur permettant de circuler librement.
Les cellules photovoltaïques possèdent également un ou plusieurs champs électriques qui forcent ces électrons libérés à circuler dans une certaine direction. Cela forme un courant et, en plaçant des contacts métalliques en haut et en bas de la cellule PV, ce courant peut être prélevé pour une utilisation externe.
Le courant, associé à la tension de la cellule (qui résulte de son ou ses champs électriques intégrés), définit la puissance (ou wattage) que la cellule solaire peut produire.
Des groupes de cellules sont connectés électriquement et emballés dans un cadre appelé panneau solaire et ces panneaux sont ensuite regroupés dans de plus grands tableaux solaires.

Avis clients

Note : 5 sur 5.

Mr Pierrot

Agriculteur

Nous cherchions le moyen le plus efficace de réduire notre facture d’électricité en raison des hausses de prix prévues. Nous avons obtenu des devis de plusieurs entreprises, et IG-Solaire s’est avérée être la moins chère et la plus compétente

Conclusions

L’utilisation de panneaux photovoltaïques sur les toits des bâtiments agricoles permet aux agriculteurs de satisfaire une partie de leurs besoins en énergie tout en ayant un impact positif sur l’environnement. Les bâtiments agricoles modernes conçus par un ingénieur structurel professionnel avec un revêtement de toit en acier profilé constituent une base idéale pour les panneaux photovoltaïques, à condition que l’on accorde suffisamment d’attention à la conception du bâtiment pour qu’il puisse supporter les charges supplémentaires et que l’on prenne des dispositions adéquates pour la maintenance future.

ID Solaire vous aide à transformer votre bâtiment agricole photovoltaïque

ID Solaire a plus de 15 ans d’expérience dans l’installation de panneaux photovoltaïques sur des bâtiments agricoles. Consultez nos cas clients en ligne ou demandez-nous une étude de faisabilité. Vous pouvez contacter un technicien en ligne pour répondre à vos questions ou nous téléphoner au 04 69 22 10 96.