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Le PV détenu conjointement devrait être le nouveau modèle de propriété solaire


Alors que les sociétés passent de l'utilisation de sources d'approvisionnement énergétique principalement centralisées à une dépendance croissante à l'égard de la production d'énergie renouvelable distribuée, il ne suffit plus de se concentrer uniquement sur l'efficacité énergétique. En particulier, la sensibilité au temps de l'électricité produite à partir du solaire et du vent doit également devenir partie intégrante des futurs modèles de comportement de consommation électrique. Dans cet article, je décris comment la copropriété de systèmes photovoltaïques à l'échelle communautaire a un vaste potentiel pour établir des modèles de comportement de consommation d'électricité à long terme et intelligents parmi les copropriétaires.

Pourquoi se concentrer sur le solaire photovoltaïque distribué?

La production d'énergie distribuée à partir du PV devrait être une voie importante pour fournir une énergie propre et sûre. Cependant, plus de PV n'est pas nécessairement meilleur. La nature intermittente de l'approvisionnement en énergie renouvelable à partir de l'énergie solaire photovoltaïque peut entraîner une congestion imprévue du réseau, comme celles rencontrées en Californie suite à l'adoption rapide de systèmes photovoltaïques distribués reliés au réseau, ce qui a provoqué ce que l'on appelle la courbe du canard, qui illustre la forte la demande électrique augmente le soir lorsque le soleil se couche et que la consommation d'énergie augmente.

Figure 1: Profil de demande de charge nette électrique typique du jour du printemps à partir des données mesurées pour 2013-2019, formant ce que l'on appelle la courbe de canard de Californie. Cela illustre la période de montée en puissance abrupte dans la soirée pour répondre aux demandes de pointe alors que la production solaire photovoltaïque liée au réseau diminue. Source de l'image: IEA, The California Duck Curve, IEA, Paris

L'électricité fournie par le PV fait également partie intégrante de la Stratégie énergétique suisse 2050. Les projections actuelles pour l'intégration du PV en Suisse d'ici 2050 sont de l'ordre de 8 à 14 TWh. La plupart des installations photovoltaïques supplémentaires devraient être des systèmes sur le toit. L'instabilité du réseau suscite des inquiétudes similaires en ce qui concerne les périodes de pointe d'électricité excédentaire fournie au réseau en Suisse, qui nécessitera un stockage d'énergie ainsi que des stratégies de gestion de la demande pour maintenir la stabilité du réseau suisse.

La transition vers une utilisation intelligente de l'énergie solaire distribuée

Pour utiliser avec succès l'électricité produite à partir de l'énergie solaire photovoltaïque, il devient essentiel que les occupants des bâtiments participent activement à la transition énergétique. La Suisse a commencé à y remédier en encourageant l'autoconsommation de la production d'énergie sur site. L'autoconsommation est l'électricité consommée qui est directement produite à partir d'un système PV local. Cependant, pour les propriétaires de systèmes photovoltaïques individuels, l'argent économisé grâce au rasage de pointe ou au transfert de charge pour augmenter l'autoconsommation n'est souvent pas suffisant pour modifier le comportement de consommation.

En outre, une étude réalisée avec un service public local comprenant 8702 ménages a découvert que les économies perçues sur les schémas de tarification au moment de l'utilisation (TOU) sont plus importantes que les économies de coûts réelles.. Cette étude indique qu'il pourrait être plus facile de se concentrer sur une heuristique comportementale plutôt que sur les économies de coûts. Par exemple, l’électricité provenant du PV sur site pourrait être considérée comme de l’électricité gratuite et la production excédentaire de PV pourrait être considérée comme étant «gaspillée dans le réseau».

De plus, le contexte communautaire ajoute également un élément important pour que les individus agissent conformément à la culture de durabilité établie. Une étude particulière a exploré l'impact des stratégies communautaires d'efficacité énergétique et indique que le contexte communautaire a amélioré les économies réelles. Même si les économies d'énergie n'ont pas dépassé la durée de l'étude, cela indique la valeur de la responsabilité communautaire. Cependant, la question demeure: «qu'est-ce qui maintient l'engagement au fil du temps?»

Maintenir l'engagement grâce à la copropriété de systèmes photovoltaïques à l'échelle communautaire

La théorie suggère que la solution à un comportement de consommation durable à long terme pourrait être obtenue en coordonnant les individus pour utiliser collectivement les ressources partagées. Cependant, la ressource doit être directement tangible et les utilisateurs finaux doivent avoir une dépendance économique partagée à l'égard de la production de la ressource. La stratégie commune devrait également être plus attractive que la stratégie individuelle; heureusement pour le PV, il y a des avantages économiques notables d'échelle. Par conséquent, l'investissement conjoint dans les systèmes photovoltaïques communautaires pourrait à la fois créer une incitation économique et servir d'engagement actif pour la durée de vie du système.

Figure 2: Aperçu illustrant les principales caractéristiques des systèmes PV communautaires raccordés au réseau pour une consommation durable à long terme.

En outre, la communauté devrait également fixer collectivement des objectifs concernant la façon dont l'électricité produite par le PV est consommée. Les objectifs spécifiques à la communauté devraient intégrer la sensibilité temporelle de l'électricité produite à partir du système PV. Cela comprend une stratégie pour optimiser les heures d'autoconsommation et des objectifs pour atteindre les objectifs de récupération annuels.

Afin de suivre ces objectifs, les communautés devraient également mettre en œuvre un système de gestion de l'énergie facile à utiliser et un système IOT connecté avec des valeurs mesurées au niveau des locataires et des agrégats. Par exemple, les individus pourraient recevoir un «score» d’autoconsommation qui ne fournit pas d’informations détaillées sur les profils individuels de consommation quotidienne. Cela pourrait éviter les problèmes de confidentialité, identifiés dans une précédente étude d'efficacité énergétique communautaire.

Comment ces recommandations sont-elles intégrées dans les systèmes photovoltaïques communautaires existants en Suisse?

Au niveau fédéral, des lignes directrices spécifiques visant à faciliter la fusion d'un groupe de bâtiments pour l'autoconsommation (Zusammenschluss Zum Eigenverbrauch (ZEV) en allemand) ont été élaborées début 2018 et mises à jour le plus récemment en décembre 2019. L'une des exigences de base pour qu'une communauté d'autoconsommation puisse se qualifier en tant que ZEV officiel, le portefeuille de bâtiments ne doit avoir qu'un seul point de mesure avec le service public d'électricité local (art. 18 EnG). Il s'agit d'une étape critique, car les membres du ZEV doivent désormais développer leur propre stratégie de partage des coûts de consommation et de production d'électricité. En d'autres termes, ces groupes sont incités à interagir et à collaborer.

Cependant, au sein du modèle ZEV, il existe encore des limitations qui peuvent également entraver la collaboration entre les utilisateurs finaux en fonction du modèle de propriété. Par exemple, les directives ZEV fournissent des recommandations intracommunautaires distinctes pour la copropriété et la propriété individuelle:

Possession commune. Le caractère collectif inhérent à l'approche de copropriété ZEV satisfait déjà les critères initiaux de l'engagement à long terme. Il encourage également les propriétaires à développer une stratégie de partage de la production d'électricité et des coûts associés. Cependant, rien n'indique que ces ZEV disposent d'une plate-forme de gestion de l'énergie où ils peuvent surveiller conjointement leur utilisation de leur production gratuite d'électricité.

Propriété unique (propriétaire avec plusieurs locataires). Pour le modèle de propriétaire-locataire unique, les locataires individuels sont très peu incités à utiliser la ressource pendant la production de pointe, car le coût de l'électricité solaire est comparable au prix du réseau ou légèrement inférieur. En d'autres termes, les locataires ne sont pas économiquement dépendants de la production d'électricité et n'ont donc aucune réelle incitation à consommer de l'électricité sur site.

Les politiques devraient favoriser la propriété commune du PV

En résumé, le ZEV minimise la production d'électricité photovoltaïque de masse simultanée qui est injectée dans le réseau par une simple agrégation de charge (ce qui réduit partiellement le problème potentiel de la «courbe de canard»). Cependant, il devrait y avoir de plus grandes incitations pour les ZEV détenus conjointement afin d'encourager une plus grande participation des citoyens et un engagement actif en faveur des énergies renouvelables. Il faudrait également mettre davantage l'accent sur les systèmes de gestion collective de l'énergie intégrés dans ces communautés. Ensemble, je crois que ceux-ci ont le potentiel de maintenir l'engagement des utilisateurs pour un comportement de consommation durable dans le temps. Les décideurs devraient donc accorder la priorité aux incitations financières pour les systèmes photovoltaïques détenus conjointement. Les fournisseurs de technologie et de services seraient alors avisés de développer des plateformes IOT pour la production et la consommation d'électricité gérées collectivement.

Photo de couverture acquise de Smart Energy Link

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