Installation autonome hybride éolienne et solaire photovoltaïque
Les installations autonomes hybrides combinent une éolienne et des panneaux solaires photovoltaïques afin de fournir de l'électricité dans les zones non raccordées au réseau électrique. Grâce à la complémentarité entre le vent et le rayonnement solaire, ces systèmes assurent une alimentation électrique fiable, efficace et durable tout au long de l'année pour les habitations, les exploitations agricoles, les installations de télécommunications et d'autres sites isolés.
Qu'est-ce qu'une installation autonome hybride éolienne et solaire photovoltaïque ?
Une installation autonome hybride éolienne et solaire photovoltaïque est un système de production d'électricité conçu pour alimenter des sites où il n'existe pas de raccordement au réseau électrique ou lorsque celui-ci n'est pas techniquement ou économiquement viable. En combinant une éolienne et des panneaux solaires photovoltaïques, le système exploite deux sources d'énergie renouvelable complémentaires afin de garantir une alimentation électrique plus stable et plus fiable tout au long de l'année.
Alors que les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité pendant les heures d'ensoleillement, l'éolienne génère de l'énergie dès que le vent est suffisant, y compris la nuit ou par temps couvert. Cette complémentarité réduit la dépendance à une seule source d'énergie et améliore la disponibilité de l'électricité en toute saison.
L'énergie produite par les deux systèmes est gérée par leurs régulateurs de charge respectifs puis stockée dans un parc de batteries, qui assure l'alimentation lorsque la production est insuffisante. Lorsque des équipements fonctionnant en courant alternatif doivent être alimentés, un onduleur convertit le courant continu stocké dans les batteries en une tension adaptée.
Ces systèmes hybrides constituent une solution efficace, durable et nécessitant peu de maintenance pour alimenter des habitations isolées, des exploitations agricoles, des refuges de montagne, des stations de surveillance, des installations de pompage et tout autre site éloigné nécessitant une alimentation électrique autonome.
Pourquoi associer l'énergie éolienne et l'énergie solaire ?
Le principal avantage d'un système hybride est que les deux sources d'énergie se complètent naturellement. La production solaire atteint généralement son maximum pendant les mois d'été et les heures de fort ensoleillement, tandis que la ressource éolienne est souvent plus importante la nuit, en hiver ou lors de conditions météorologiques défavorables. Cette complémentarité permet d'obtenir une production d'énergie plus régulière tout au long de la journée et de l'année, en optimisant l'utilisation des ressources renouvelables disponibles.
En plus d'améliorer la continuité de l'alimentation électrique, une installation hybride peut réduire la capacité nécessaire du parc de batteries et limiter le recours aux groupes électrogènes de secours, diminuant ainsi les coûts d'exploitation et les émissions associées.
Chez Bornay, nous concevons des solutions hybrides adaptées aux besoins de chaque projet, en dimensionnant chaque installation selon la consommation énergétique, les ressources éoliennes et solaires disponibles ainsi que les caractéristiques spécifiques du site, afin de garantir une alimentation électrique fiable, performante et totalement autonome.
Composants:
Éolienne
Produit de l'électricité à partir de l'énergie du vent, de jour comme de nuit, lorsque les conditions de vent sont favorables. Sa puissance doit être dimensionnée en fonction des besoins énergétiques de l'installation. Bornay propose des éoliennes de 1, 3 et 5 kW, spécialement conçues pour être intégrées dans des systèmes hybrides avec énergie solaire photovoltaïque.
Régulateur éolien
Contrôle et optimise le fonctionnement de l'éolienne en convertissant le courant alternatif produit en courant continu destiné à la recharge du parc de batteries. Il supervise également le processus de charge et protège les batteries contre les surcharges, contribuant ainsi à prolonger leur durée de vie et à garantir un fonctionnement sûr de l'installation.
Panneaux solaires
Produisent de l'électricité à partir du rayonnement solaire pendant les heures d'ensoleillement. Associés à l'éolienne, ils constituent un système hybride exploitant deux sources d'énergie renouvelable complémentaires, améliorant la production électrique et la disponibilité énergétique tout au long de l'année. Le nombre et la puissance des modules photovoltaïques sont dimensionnés selon les besoins énergétiques de l'installation.
Régulateur photovoltaïque
Gère l'énergie produite par les panneaux solaires et contrôle la charge du parc de batteries. Il optimise les performances de l'installation et protège les batteries contre les surcharges et les décharges profondes, favorisant ainsi un fonctionnement efficace et une durée de vie accrue du système de stockage.
Batteries
Stockent l'énergie produite par l'éolienne et les panneaux solaires afin de l'utiliser lorsque la production renouvelable est insuffisante. Elles constituent le système de stockage de l'installation et garantissent la continuité de l'alimentation électrique pendant la nuit, en période de faible ensoleillement ou lorsque le vent est insuffisant. Leur capacité doit être dimensionnée en fonction de la consommation et de l'autonomie souhaitée.
Bornay propose des batteries plomb-acide ainsi que des batteries au lithium pour ce type d'application.
Onduleur – Onduleur/Chargeur
Convertit le courant continu stocké dans les batteries en courant alternatif 230 V, adapté à l'alimentation des équipements électriques d'une habitation ou d'une installation.
Les modèles onduleur-chargeur intègrent également un chargeur de batteries permettant leur recharge à partir d'une source externe en courant alternatif, comme un groupe électrogène ou le réseau électrique lorsqu'il est disponible.
Groupe électrogène de secours
Fournit une source d'énergie de secours lorsque la production renouvelable est insuffisante pour couvrir la demande ou lorsque le niveau de charge des batteries devient trop faible. Il fonctionne généralement avec des carburants fossiles et peut démarrer automatiquement via l'onduleur-chargeur afin d'alimenter l'installation et de recharger les batteries, garantissant ainsi la continuité de l'alimentation électrique.
Autres caractéristiques / options:
Multiples possibilités
Les installations autonomes peuvent être configurées avec de nombreuses options, notamment des parcs de batteries de 12, 24 ou 48 V, en fonction de la puissance du système et des besoins énergétiques de chaque projet.
Il est également possible d'utiliser différentes technologies de stockage, telles que les batteries plomb-acide ou au lithium, afin de choisir la solution la plus adaptée aux exigences d'autonomie, de performances, de durée de vie et de budget.
Évolutivité
Les installations hybrides autonomes sont conçues pour évoluer avec les besoins énergétiques de l'utilisateur. Leur architecture modulaire permet d'agrandir facilement le système en ajoutant de nouveaux panneaux solaires, en augmentant la capacité du parc de batteries* ou en installant des éoliennes de plus grande puissance lorsque cela est nécessaire.
Il est également possible d'augmenter la puissance disponible en installant des onduleurs en parallèle, afin d'alimenter de nouvelles charges sans remplacer l'installation existante. Cette flexibilité facilite les évolutions futures, optimise l'investissement initial et garantit une solution capable d'évoluer dans le temps.
Installation triphasée
Lorsque l'installation doit alimenter des équipements triphasés ou des puissances élevées, il est possible de configurer le système avec trois onduleurs synchronisés, fournissant une sortie triphasée de 400 V. Cette solution permet d'alimenter des machines industrielles, des pompes de forte puissance, des installations agricoles, des ateliers et tout autre équipement nécessitant une alimentation triphasée, tout en conservant les avantages d'une installation autonome hybride.
Extension
La configuration de trois onduleurs en parallèle offre également une plus grande flexibilité et évolutivité, permettant d'adapter l'installation aux futures extensions et à l'augmentation des besoins énergétiques sans modifier le système de production d'énergie renouvelable.