Batteries pour panneaux photovoltaïques: la clé pour une maison intelligente et économe en énergie

Un système de stockage pour une meilleure gestion intelligente de l’énergies solaire 

La production d’électricité domestique grâce à des panneaux solaires est un geste écologique par excellence qui se développe et se répand de plus en plus parmi les consommateurs finaux. En effet, cette production d’énergie est non seulement renouvelable mais également économique. Mais encore, ajouter un système de stockage avec une batterie pour panneau solaire va permettre à l’utilisateur de conserver une partie de l’électricité solaire produite et de la réutiliser de manière optimale.

De nombreux progrès en matière de stockage et de gestion optimale de l’énergie photovoltaïque restent encore à faire. C’est pourquoi Loxone, grâce à son Miniserver, a pour volonté de révolutionner ce domaine. C’est ce que nous tenterons de vous démontrer ci-dessous avec la batterie Tesla Powerwall et un ondulateur SolarEdge via Modbus TCP.

L’objectif de la gestion de l’énergie en fonction de la charge et du rendement

Lors de la mise en place d’un système photovoltaïque, l’accent est généralement mis sur un approvisionnement énergétique indépendant afin de contribuer à la transition énergétique et de réduire les coûts.
Le tarif de rachat de l’électricité autoproduite par une installation photovoltaïque  n’est plus attractif de nos jours. C’est pourquoi, il est préférable d’exploiter l’énergie produite par nos panneaux photovoltaïque de manière plus efficace en ajoutant une batterie afin d’optimiser le stockage et la gestion du surplus d’électricité autoproduite. Ainsi, l’habitat consomme davantage d’énergie solaire tout au long de la journée.

 

Informations pratiques

Système photovoltaïque :
18 kWc

Stockage de la batterie : 
1x intégration Tesla Powerwall (13,5kWh) via le plug-in HTTPS / Tesla API

Onduleur :
intégration SolarEdge
via Modbus TCP

 

Stocker et gérer son électricité avec une batterie pour panneau solaire

Sans stockage par batterie, l’énergie solaire autogénérée n’est utilisée que par les consommateurs qui sont actifs dans la maison pendant la production d’électricité. Dans un bâtiment conventionnel, cela nécessite donc toujours une intervention manuelle. 

Avec un système de stockage par batterie, l’autoconsommation de l’électricité générée devient plus facile : l’électricité peut être mise à disposition quand elle est vraiment nécessaire – indépendamment du fait que le soleil brille, c’est-à-dire également la nuit ou en cas de panne de courant. De cette façon, il est possible de couvrir une grande partie de la quantité d’électricité requise avec l’électricité produite par le système photovoltaïque. Le système photovoltaïque avec l’onduleur associé et le stockage par batterie peuvent fonctionner encore plus efficacement avec une entité de niveau supérieur. Le Miniserver Loxone prend en charge cette tâche. Toutes les informations telles que la production actuelle, l’état de charge du stockage, l’état de la voiture électrique, la demande en électricité du bâtiment, etc. sont réunies.

Intégration d’un système de gestion de l’énergie

Dans notre projet, une installation photovoltaïque combinée avec un Tesla Powerwall a été installée comme stockage de batterie. Cette combinaison, associée à un système de gestion de l’énergie, assure une autoconsommation solaire optimale, augmente le degré d’autosuffisance et réduit considérablement la consommation électrique d’un bâtiment. 

Installation photovoltaïque et onduleur SolarEdge

Une installation photovoltaïque de 18 kWc avec un onduleur SolarEdge sert de générateur d’énergie. L’onduleur est intégré au contrôle de la maison et du bâtiment intelligent. 
En plus de la compatibilité, la sécurité est également un facteur essenciel dans le choix de l’onduleur SolarEdge. Ce dernier dispose d’une fonction SafeDC intégrée, qui assure une meilleure sécurité en cas d’incendie ou lors de travaux sur le système. En réduisant la tension au niveau du module, le risque de décharge électrique est minimisé.

De plus, les optimiseurs de puissance SolarEdge augmentent le rendement énergétique du système photovoltaïque en déterminant le point de puissance maximale (MPPT) pour chaque module individuellement.
Avec le bloc fonctionnel « moniteur d’énergie », l’onduleur est intégré dans le système global smart home et les données du système photovoltaïque sont affichées visuellement dans l’application. Le module peut afficher les données de consommation et de production ainsi que l’état actuel du stockage de la batterie.

Tesla Powewall : la batterie solaire 

Le stockage de batterie Tesla avec onduleur CA intégré à une capacité de stockage utilisable de 13,5 kWh par module. Jusqu’à 10 powerwalls d’une capacité totale de 135 kWh peuvent être exploités en réseau.

Pour une gestion optimisée de l’énergie, le stockage par batterie communique d’une part avec l’onduleur respectif et d’autre part avec la commande du bâtiment. Et c’est exactement ce que fait le Tesla Powerwall ! 

Optimisation de l’autoconsommation

En intégrant l’onduleur SolarEdge et la batterie Tesla Powerwall dans une solution smart home, il est possible d’allumer et d’éteindre les consommateurs en fonction de la charge ou de la consommation. La fonction « gestionnaire d’énergie », permet d’exploiter de manière optimale l’électricité produite gratuitement. La gestion de l’énergie est comprise comme la combinaison de toutes les mesures qui garantissent que les performances requises sont atteintes avec une consommation d’énergie minimale. Vous pouvez utiliser le bloc fonction pour contrôler jusqu’à 12 consommateurs avec des priorités différentes. Si l’énergie produite est plus importante que l’énergie utilisée, les consommateurs sont automatiquement mis en marche. Le gestionnaire d’énergie parcourt la liste en fonction du niveau de la valeur de connexion. 

Par exemple, les consommateurs à forte intensité de charge tels que la pompe à chaleur ou une borne de recharge pour véhicule électrique peuvent être activés intelligemment avec le rendement solaire. Le système de gestion intelligent prend également en compte le comportement des utilisateurs, par exemple le chauffage et la météo, afin de procéder encore plus efficacement. Si l’électricité actuellement produite n’est pas nécessaire, la batterie de stockage est chargée et sert de tampon pour les heures du soir. L’interaction de toutes les techniques (chauffage, ventilation, sanitaire & électricité)  et les fonctions logiques étendues du système intelligent font que le bâtiment fonctionne de manière autonome même en cas d’ensoleillement modéré, de sorte à diminuer un maximum l’utilisation de l’électricité provenant du réseau électrique.

D’autres fonctionnalités pour plus d’efficacité 

La Smart Home ou Smart Building comprend une multitude de fonctionnalités axées sur l’efficacité énergétique, entièrement automatisées.

Tueur de veille

Lorsque personne n’est là, la maison intelligente ou le bâtiment intelligent désactive automatiquement les appareils en veille et les autres consommateurs.

Chauffage, ventilation

L’automatisation permet de combiner des sources d’énergie rentables pour être aussi économiquement efficace que possible.

Mode d’absence 

D’un triple clic sur le bouton à l’entrée, la maison est « éteinte » : lumières, zones audio et appareils multimédias de voix off, et le climat est régulé.

Gestion de la charge 

Le système contrôle la charge totale de puissance pour éviter les surcharges. De cette façon, le montant contracté avec la société d’énergie peut être optimisé.

Statistiques

Affichez et téléchargez la consommation et d’autres valeurs de l’application pour découvrir les économies d’énergie potentielles.

Notifications 

Tout événement pouvant entraîner une dépense plus élevée est notifié immédiatement.

Quelques photos de projets

 

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