Optimisation solaire, partie 2 : découvrir les gestionnaires d’énergie

Lire la première partie : Optimisation solaire, les bases de l’autoconsommation

Et finalement, l’optimisation complète avec un gestionnaire d’énergie

Alors, dans cette deuxième partie de l’optimisation solaire, nous allons découvrir enfin les gestionnaires d’énergie (un routeur) ! Un gestionnaire d’énergie est très probablement la solution la plus intéressante et la plus efficace. Cependant, c’est celui qui va demander le plus d’expérience technique et de patience. Alors attention, ça va se compliquer… Si vous avez manqué la première partie, c’est par ici :

Optimisation solaire, partie 1 : les bases de l’autoconsommation

Pour réaliser une optimisation complète de l’autoconsommation, nous devons ajouter une couche « d’intelligence » dedans la boucle appelée un « Gestionnaire d’énergie ». Ce gestionnaire d’énergie se présente sous la forme d’un ou de plusieurs équipements additionnels à installer au cœur de votre installation électrique. Là, déjà, ça limite votre enthousiasme… Non ? Alors, continuons ! Sur notre site nous allons beaucoup parler du produit « Solar Manager« . Il s’agit d’un produit local qui est simple à prendre en main et de plus en plus courant chez nos installateurs en Suisse.

C’est parti pour des théories un peu plus techniques… Pour pouvoir fonctionner, le gestionnaire d’énergie doit posséder deux informations :🔋 Votre production d’électricité et 🪫 Votre consommation d’électricité !

Avec ces deux valeurs, il est possible de savoir quand vous produisez en surplus ou quand vous ne produisez pas assez pour couvrir vos besoins. Le schéma ci-dessus est très théorique, dans la pratique c’est un peu plus complexe et très variable en fonction de votre installation… Détaillons les différents cas de figure possibles…

Cas 1 : L’onduleur avec compteur intelligent de même marque

Dans ce cas de figure, probablement un des plus courants, l‘onduleur commande un module supplémentaire appelé « compteur intelligent » de la même marque. Ce compteur intelligent est raccordé à votre introduction électrique soit par des pinces qui se mettent autour des câbles (CT), soit directement câblé entre votre tableau électrique et le compteur de votre fournisseur électrique.

Le gestionnaire d’énergie se connecte alors à votre onduleur pour connaitre les deux valeurs dont il a besoin. Avec la production et la consommation, il pourra débuter l’optimisation de vos différents équipements.

On constate qu’il s’agit de la solution la plus simple et la plus facile à intégrer par votre installateur solaire.

Cas 2 : L’onduleur avec compteur intelligent de marque différente

Dans le cas de figure suivant, nous nous retrouvons toujours avec un équipement supplémentaire qui ne sera pas de la même marque que votre onduleur et de fait, pas piloté par celui-ci. Il doit s’agir du deuxième cas de figure le plus courant probablement. Ce n’est pas ça qui fera peur à votre gestionnaire d’énergie pour autant.

Ici, nous devons donc installer un compteur intelligent (smart meter) supplémentaire compatible avec votre gestionnaire d’énergie. Il pourra ainsi déduire les valeurs nécessaires au bon fonctionnement de l’optimisation. Encore une fois, nous cherchons la production et la consommation. La production via l’onduleur et la consommation via le compteur intelligent.

Ça reste toujours relativement simple, mais c’est toujours une « technologie » en plus à gérer.

Cas 3 : Compteurs intelligents indépendants

Le troisième cas de figure présenté ci-dessous est lorsque votre onduleur n’est pas compatible avec votre gestionnaire d’énergie. Nous devons alors installer généralement deux compteurs intelligents (… Smart Meter pour ceux qui n’ont toujours pas compris…) supplémentaires à votre installation. Avec ça, nous pourrons connaitre les valeurs de production et consommation.

Cette solution sera probablement la plus simple si votre onduleur n’est pas supporté par la solution de gestion d’énergie…

Cas 4 : Variante pour l’eau chaude uniquement (sanitaire ou chauffage)

Avant de parler un peu plus en détail des fonctions que l’on peut attendre d’une gestionnaire d’énergie, il est important de signaler que d’autres alternatives existent pour des situations plus simples. Si par exemple vous désirez uniquement optimiser un chauffe-eau électrique dédié à l’eau chaude sans vous compliquer la vite, il est possible d’utiliser des résistances thermiques déjà « intelligentes » (p. ex. Askoheat+, on en parle dans cet autre article : Askoma Askoheat+ : Du solaire photovoltaïque à l’eau chaude).

Cette résistance peut être raccordée directement à un compteur intelligent et piloter la température de l’eau en fonction de votre excédent de production. Dans ce cas, la résistance permet de produire de l’eau chaude par palier (p. ex. 500W, 1000W, 1500W, 2000W, 2500W…) et en fonction de l’excédent qu’elle lit au niveau du compteur intelligent, elle enclenchera une puissance de chauffe différente.

Cette solution est typiquement utilisée pour un logement qui ne possède pas de PAC, mais un chauffage à mazout, bois ou électrique. On peut alors optimiser très simplement que le/les chauffe-eau sans avoir besoin d’un gestionnaire d’énergie complet. C’est un cas de figure spécifique que vous pouvez découvrir un exemple dans l’article détaillé suivant :

Askoma Askoheat+ : Du solaire photovoltaïque à l’eau chaude

Alors, vous être toujours motivés ? Si vous désirez enfin savoir qu’est-ce qu’un gestionnaire d’énergie, vous n’avez pas le choix de passer à la suite ! 😊

Mais alors, c’est quoi ce « gestionnaire d’énergie » ?

Le gestionnaire d’énergie est un produit supplémentaire à votre installation photovoltaïque comme vous l’avez découvert sur les différents schémas ci-dessous. À l’heure où j’écris ces lignes, ils ne sont pas très courants chez les clients finaux et les installateurs ont encore un peu de peine à les proposer ou réaliser l’analyse nécessaire.

Le gestionnaire d’énergie est un appareil, qui avec les informations de base de production et de consommation, va se connecter et piloter les autres appareils électriques de votre maison qui sont compatibles. Généralement, nous allons chercher à piloter tout d’abord la production d’eau chaude et les bornes de charge pour véhicule électrique, car la plus-value est immédiate.

Sur le schéma ci-dessous, on constate une interconnexion entre les différents équipements. Pour se connecter, la majorité des gestionnaires solaires utilise deux, voire trois protocoles/méthodes différents à choix :

• TCP/IP : Votre réseau informatique de la maison, tout ce qu’il y a de plus standard. Vous avez un routeur, vous avez TCP/IP…
• Modbus RTU : Un réseau industriel utilisé pour le contrôle direct d’équipement, possède une variante nommée Modbus TCP qui permet d’utiliser le réseau informatique standard, comme le TCP/IP pour transmettre ces informations. Clairement pas à la portée de tout le monde, mais c’est faisable si vous êtes débrouillard (ou avez un bon installateur solaire).
• Un contact libre de potentiel : En gros, un câble électrique permet de faire « on/off » sur un équipement directement. C’est en gros une indication qui donne le démarrage ou l’extinction d’une action.

Avec ces trois protocoles, nous couvrons probablement 99% de la comptabilité des équipements qui peuvent être commandés. Cependant, les gestionnaires d’énergie modernes utilisent quasiment tous le TCP/IP (le câble informatique standard) pour piloter les équipements.

Nous n’allons pas évoquer ici en détail comment optimiser la consommation électrique de tous ces équipements, nous y reviendrons dans des articles détaillés. Néanmoins, nous pouvons vous donner quelques idées des produits qui existent sur le marché et qui ont rencontré un peu de succès ces dernières années.

Les principaux gestionnaires d’énergie

Solar Manager

Solar Manager est un produit Suisse existant sous différents formats et vendu par différents installateurs solaires et aussi en direct. Le produit de base grand public se nomme Solar Manager, mais il existe aussi de nombreuses variantes du même produit vendu sous la marque d’installateurs solaire (Helion, Etavis,…). Au fond, le produit est identique, c’est uniquement la forme du service/support qui diffère généralement.

Solar Manager utilise comme base matérielle un Raspberry Pi qui est facile à installer n’importe où à son domicile (pas besoin d’être dans l’armoire électrique). Solar Manager n’est compatible qu’avec les équipements réseau standard en utilisant les protocoles TCP/IP et Modbus TCP (pas de Modbus RTU par exemple). Une liste très longue d’équipements compatibles existe et il s’agit probablement d’une des plus longues du marché.

Il est important de savoir que Solar Manager propose désormais un produit se nommant Solar Manager Connect au format DIN. Possiblement, l’électronique embarquée doit être industrielle et donc plus solide et plus durable que le Raspberry. La mise en place est par contre un peu plus compliquée, mais la longévité est très certainement meilleure. La solution offre en plus de la compatibilité TCP/IP et Modbus TCP, le support du Modbus RTU ! Ce qui allonge un peu la liste du matériel compatible.

Askoma propose aussi un produit similaire nommé Askoset+ qui est basé sur la solution Solar Manager. Il est d’ailleurs aussi disponible au format DIN pour les tableaux électriques. La solution propose en plus la possibilité d’acheter directement un ou deux compteurs intelligents pour les connecter en Modbus RTU directement.

Si vous désirez en apprendre plus sur la prise en main initial du Solar Manager, continuez directement avec l’article suivant de notre site :

Solar Manager, comment bien débuter ?

Solar-Log

Solarlog possède une gamme de produits disponible sur le marché depuis 2004 déjà ! Autant dire qu’à l’époque le solaire n’était pas autant développé qu’à présent et donc les outils de visualisations/optimisation inexistants.

Sauf erreur de ma part, au début Solar-Log offrait un outil pour visualiser sa production solaire via un ordinateur. En 2004, ce n’était pas encore des plus standard. Je ne saurais pas dire quand sont arrivés sur le marché les premiers équipements permettant d’optimiser sa consommation. Depuis, il y a une liste de produits compatibles et supportés par Solar-Log Base. En fonction des modules supplémentaires utilisés, il est aussi possible de faire du TCP/IP, du Modbus TCP/RTU et des contacts libres de potentiel.

La solution est relativement complète, mais compatible avec beaucoup moins d’équipements que Solar Manager désormais. Le tarif est très variable en fonction de votre installation et des licences que vous devez acheter en plus.

Smartfox

Smartfox possède plusieurs produits répondant à des besoins différents. Ils ont l’avantage d’offrir un premier produit d’entrée de gamme destiné uniquement à favoriser la production d’eau chaude sanitaire. Cette solution n’est pas connectée au cloud et permet de piloter uniquement l’eau chaude.

La solution Pro est beaucoup plus complète et offre la compatibilité avec beaucoup d’équipements existants sur le marché. La variante Pro est riche en connexions et permet de piloter des équipements via le réseau informatique et Modbus TCP. Il possède plusieurs contacteurs libres de potentiel ainsi que du Modbus RTU avec un accès complet depuis le cloud.

Si vous désirez une solution autonome et que vous n’avez pas besoin d’un accès au cloud vous pouvez choisir la variante SMARTFOX Pro Light. Il s’agit d’une solution d’optimisation de l’eau chaude principalement mais qui ne possède pas d’application mobile.

Néanmoins, je dois préciser que si l’écosystème des produits compatibles est plus faible, c’est le seul fabricant qui possède une gamme de produits complète. Mine de rien c’est un gros avantage pour le support de la solution. En effet, il propose le gestionnaire d’énergie, la résistance pour chauffe-eau et une borne de recharge réglable en puissance progressive.

Bref, pas aussi complet que Solar Manager, mais pas inintéressant non plus en fonction des besoins (et des utilisateurs finaux…)

… et bien d’autres

D’autres solutions sont aussi disponibles sur le marché suisse pour répondre uniquement à certains besoins. Comme nous l’avons déjà mentionné, les produits suisses Askoheat+ d’Askoma offrent une solution simple pour la production d’eau chaude sanitaire. Dans le même type de produit, l’entreprise My-PV possède aussi une gamme de solutions permettant d’optimiser sa production d’eau chaude avec des résistances programmables… Bien sûr, si vous en connaissez d’autres, n’hésitez pas à le faire savoir dans les commentaires.

En espérant ne pas vous avoir perdu dans les méandres de cet article à rallonge, je vous invite à suivre ce blog en vous abonnant à la newsletter !