Nordhorn, Allemagne
Un centre commercial allemand installe un système photovoltaïque écologique de 2,2 MVA sur sa toiture commerciale
Des onduleurs de chaîne Delta ont été installés dans une centrale solaire de 2,2 MVA dans un centre commercial à Nordhorn, Allemagne par les sociétés Wopereis et PRE Energy.
Situation de départ
Au début du printemps 2016, le propriétaire du centre commercial Nordhorn a été confronté à un problème que beaucoup d'autres propriétaires de bâtiments commerciaux anciens connaissent : une fuite sur une toiture amiantée alors que le site abrite un grand supermarché et de nombreux magasins. Face au coût important de la rénovation de la toiture, la décision a été prise par le propriétaire de combiner la rénovation de la toiture avec l'installation d'un système solaire photovoltaïque. L'énergie solaire générée par l'installation photovoltaïque pourrait ainsi être revendue au réseau et les revenus générés par la vente de cette électricité aideront à rembourser cet important investissement.
L'exigence primordiale du locataire du supermarché était que ses opérations commerciales ne soient pas entravées par les travaux de rénovation de la toiture. Le raccordement d'un nouveau système solaire au point de connexion au réseau existant sur le site impliquerait le remplacement de l'ancien équipement électrique et une alimentation de secours sur une période d'au moins deux semaines pour la réalisation du projet. La construction d'un raccordement au réseau entièrement neuf pour le nouveau système photovoltaïque de toit a été jugée comme la meilleure solution pour éviter les interruptions commerciales.
Réalisation du projet
Deux sociétés ont été sélectionnées pour réaliser le projet. La société PRE Energy GmbH, riche de 25 ans d'expérience dans le secteur de l'énergie renouvelable, a été sélectionnée pour la planification du système solaire complet jusqu'au point de connexion au réseau. Le groupe Wopereis, expert en systèmes de toiture en acier, a été sélectionné pour la planification et la construction du toit et du système solaire.
Le projet de construction a débuté en mars 2016. Le toit à pignon d'origine a été remplacé par une structure en acier de conception similaire et pouvant être érigée rapidement. Le toit du bâtiment est constitué de 7 toits à deux pentes positionnés par rangs et orientés respectivement vers le nord-ouest et sud-est avec un angle d'inclinaison de 11 degrés. En raison de l'orientation différente des deux moitiés du toit à pignon, l'irradiation solaire optimale pour la récolte d'énergie est atteinte à différentes heures de la journée.
Il était par conséquent idéal d'utiliser des onduleurs solaires avec 2 optimiseurs de puissance MPPT (Maximum Power Point Tracker) où chaque MPPT pourrait travailler indépendamment à différents moments de la journée pour fournir la puissance optimisée à partir de chaque surface de toit. En comparaison à un toit plat, le toit à deux pentes présente l'avantage de pouvoir ajouter des modules solaires au projet en raison de la plus grande surface disponible sur les toits à pignon. Les onduleurs solaires RPI M50A et M30A de Delta ont été sélectionnés par PRE Energy pour le projet parce qu'ils présentent la caractéristique des '2 optimiseurs MPPT' et également parce que PRE Energy utilise déjà les unités Delta depuis plusieurs années et qu'il en est très satisfait. 34 RPI M50As et 6 RPI M30As ont été installés dans le système connectés à 8 461 modules solaires Talesun de 260 watts chacun.
Grâce au design compact des onduleurs de chaîne M50A et M30A, l'installation demande relativement peu d'espace en comparaison aux grands onduleurs centraux. Le poids relativement faible de 74 kg du M50A facilite son montage mural, les onduleurs ne prennent ainsi pas trop d'espace précieux et sont accessibles aisément à tout moment. Le niveau élevé de rendement des onduleurs pouvant atteindre 98,6% est important pour assurer un rendement énergétique maximum, où chaque dixième de point de pourcentage compte. Le châssis en aluminium robuste avec indice de protection IP65 protège les composants électroniques internes contre l'humidité causée par la pluie ou la neige. Les limiteurs de surtension AC et DC type II remplaçables sont déjà intégrés dans les onduleurs, ce qui économise jusqu'à 40% sur les accessoires du système.
Conclusion
La planification et le modèle de simulation du système photovoltaïque pour toiture par le partenaire Delta, PRE Energy, ont été essentiels pour créer la solution photovoltaïque optimale pour le propriétaire du centre commercial. PRE Energy a pu déterminer, sur la base de quelques scénarii d'utilisation, qu'un toit à deux pentes et l'installation d'onduleurs Delta à 2 MPPT donnerait un meilleur rendement que l'utilisation d'onduleurs sur toit plat. Il a également été déterminé que l'autoconsommation de l'énergie solaire n'était pas la meilleure utilisation de l'énergie produite par l'installation photovoltaïque dans ce cas, en raison des prix bas d'électricité déjà négociés par le principal locataire du supermarché.
Néanmoins, l'injection dans le réseau de l'énergie solaire en échange de la compensation EEG (loi sur les énergies renouvelables) avait un potentiel plus élevé que la consommation interne d'énergie. Il était important que l'installation solaire soit mise en service en 2016 afin de bénéficier des avantages d'un tarif de rachat. En 2017, l'amendement de la loi allemande sur les énergies renouvelables (EEG) prescrivait que les installations de plus de 750 kilowatts de puissance participent aux soumissions de l'agence fédérale des réseaux afin de bénéficier de toute compensation de rachat EEG.
L’installation de 2,2 MVA est raccordée au réseau le 29 décembre 2016. Son productible est, après une année d’exploitation, au rendez-vous des attentes et permet au propriétaire d’assurer une partie non négligeable du remboursement de son investissement. Dans le même temps, cette centrale contribuera de façon très active à la réduction des émissions de carbone rendant, une fois de plus, la collaboration de Delta et PRE Energy utile dans la tentative d’enrayement du changement climatique.
