Tesla et Panneaux photovoltaïques: un conundrum ?

[bgrigoriu]

Bonjour à tous,

 

Tesla étant une entreprise résolument écolo et nous comme utilisateurs également l'idée de charger sa voiture avec son énergie solaire me semblait évidente. Je fais  part de mes réflexions pour pouvoir éventuellement  avec l'aide de tous  créer une stratégie fonctionnelle.

Les calculs:

Le courant AC de charge minimal pour une Tesla est aux alentours de 5-6 A . De plus le rendement de charge pour ces faibles courants est très bas et une partie de l'énergie va être perdue.  Il faut donc pour être efficace avoir un courant de charge de mini 10A (>90% efficacité).

Cela implique une puissance produite de 2200-2400W.  Pour produire cela il faut avoir une puissance installé en Wc de 3000Wc mini et ce par une journée bien ensoleillé.. Pour une journée normale avec du bon soleil 4000-4500 WC installés sont nécessaires, voir 7000Wc pour nos journées pourries de cette années dans le nord. 

De plus avec 3Kw de puissance de charge , la charge d'une Tesla (de 30 à 80% par ex) rendre au mini 8h soir presque 2 jours d'ensoleillement.  Donc probablement qu'une puissance installé de 10Kwc est plus approprié. 

Donc première constatation : il faut avoir un système photovoltaïque assez grand (6kWc = 16 à 18 panneaux actuels  10Kwc=30 panneaux).

Comme le soleil est plutôt dans la journée et que l'utilisation de la voiture se fait peu ou prou dans les même horaires on déduit qu'un système d'asservissement de la charge à la production ne suffit pas et que il faudrait utiliser un système de stockage, sauf a avoir un système telement grand (>12à15 Kwc) qui pourrait assurer la charge en 4 h par exemple.

 

D'où les questions suivantes pour lesquelles je n'ai pas encore de réponses définitives:

- Avez vous connaissance des gens qui utilisent leurs panneaux photovoltaïques pour charger leur VE ?

- Avez vous vu une liste ( testée éventuellement) des systèmes d'asservissement de charge pour les VE ?

- Quelles solutions de stockage avez vous mises en place ( et quelle est le rendement) Batterie virtuelle, revente à EDF et rachat ? rien du tout ?  quelle est l'analyse économique pour un possesseur de VE?

 

 

[Teslamodels]

Bonjour, 

 

Voici des éléments de réponse sur le forum. 

Je pense que je vais passer à la borne zappi de mon côté ( installation 9kwc).

 

 

[bgrigoriu]

Bonjour,

 

j'ai lu les post mais  je pense qu e le problème n'a pas  de solution a ce jour  sauf cas exceptionnel.

Il faut avoir probablement aux alentours de 9kWc installés pour penser moduler la charge du VE sur la prod.  Sinon les pertes  de rendement de charge à 6 ou 7A  dépassent les 10% + autres pertes et ça va être de l’énergie "en l'air".

La question se pose comment stocker cette énergie pour pouvoir charger à bon débit.

 

A ce jour mon analyse acheter une batterie pour cela me semble non économique.

Une solution serait d'utiliser une "batterie virtuelle" . Néanmoins quand je fais un calcul de rendement économique cela ne tombe pas vraiment juste.  je suis encore en train de discuter avec deux fournisseurs pour avoir une idée claire des coûts réels de revient par Kwh. Je posterais après.

Le plus simple reste je pense a ce jour de revendre le surplus à EDF pour 10cts/Kwh et en racheter à 16 Kwh ce qui fait un coût de 6 cts/Kwh net mais pour cela il faut que l'installation soit faite par un pro RGE ce qui augmente le coût initial bien sur le prix de revient du Kwh

 

Si quelqu'un a une expérience pratique avec des chiffres je le remercierais de nous en parler.

 

[esinus37]

J'ai un début d'expérience mais c'est un sujet avec tellement de variables propre à chaque situation qu'il est difficile à copier.A la retraite, j'ai sur un hangar non visible de la maison, 18 kWc de panneaux qui ont produit 20MWh en 2020 et j'ai consommé 18 MWh pendant cette période. La conso est de 16MWh pour l'habitation, tout électrique en triphasé et 2MWh pour la S j'ai parcouru 20000 km et je charge à 11 kW. Comme je suis à la maison en milieu de journée je charge avec le mobile quand c'est bien lumineux. J'ai un contrat edf en autoconsommation avec vente du surplus à 6 centimes du kWh. Donc pour faire 100 km, ça me coûte 4.20€ car la vente est soumise à l'IR. Pour élargir la période d'autonomie, actuellement 8 mois environ je vais passer à 27 kWc de panneaux et j'ai précommandé un Tesla Powerwall il y a 2 ans mais je n'ai aucune nouvelle ni contact d'ailleurs, c'est pas très cool de la part de Tesla (si l'un de vous a des infos, je suis preneur). Donc je patiente pour la suite.

[bgrigoriu]

@esinus37 : Merci pour ton retour d'expérience. Je pense au contraire qu'on peut très bien généraliser.

1. Tu produis  20MWh avec 18KWc soit 1.1 KWh/an pour 1Wc installé. C'est exactement ce que je produis dans le 59.  Dans notre beau sud on pourra peut être avoir 1.4 globalement en prenant 1.1 on est "on the safe side". 

2.pour charger à 11 KW il faut 18Kwc installé . en prenant comme puissance minime de charge 3kw pour garder une efficacité raisonnable de la charge au delà de 90% alors in faudra avoir 3kW/0.6 soit 5Kwc installé et encore si on n'a pas de gros consommateur dans la maison.  6 Kwc c'est 18 panneaux soit 30 m2 de surface de toiture ce qui n'est pas simple en zone semi urbaine voire impossible en ville.

 

La conclusion c'est que il fut avoir une puissance/surplus importante(/s) pour pouvoir charger directement, même si mathématiquement une puissance plus faible suffirait.

Personnellement j'ai 1.7Kwc installé qui ont produit en 2020  1.9MWh. Avec l'autoconsommation j'ai exporte 700KWh gratuitement vers le réseau (j'ai fait l'installation moi même, et je ne peux prétendre au rachat). Ma tesla consomme au 130 à 140wh/km ce qui fait 5000Km soit exactement ce que je fait comme trajet en ville par an (excepte les vacances).

Néanmoins la puisssance dispo et si faible que je peut rien faire sauf me mettre dans un cumulus ( ce qui est fait en 2021).

j'ai encore de la surface pour 2.2KWc mais je crains que cela ne soit pas suffisant pour charger directement la tesla peu importe les dispositifs d'asservissement qui seront utilisés.

 

Il en ressort qu'il faut passer par une "batterie" d'u type ou un autre: soit physique ( a mon sens trop cher SAUF si on est convaincu de l'effondrement de la société technologique et on veut vivre en autarcie). Soit une virtuelle de votre fournisseur (calcul que je suis en train de peaufiner) soit tout simplement en vendant à 10ct€ ( ou 6 si puissance importante) et en rachetant au prix du marché. 

[pistache]

https://057tech.com/solar ?

[bgrigoriu]

Gush, impressionnant, Je ne suis pas sur que c'est à la portée des simples mortels mêmes bricoleurs. Et il n'y a pas UN MOT sur le cout total. 

Si on pense que la civilisation actuelle va s'écrouler ou on vit au milieu de nulle part c'est clairement la démarche à suivre mais autrement je ne vois cela que comme un cas d'école.

Personnellement je consomme toutes énergies confondues, voiture incluses un peu plus de 18Mwh par an. Disons 20 pour etre dans le vert de toutes les façons.  J'aurais donc besoin pour 4 personnes de 16KWc (voire 18) installés pour dire qu'on est zero émission globalement.  Cela est faisable assez difficilement car besoin de 47 -50 panneaux soit > 80M2. Or sur une maison de 80M2 au sol (maison moyenne comme la mienne) je ne l'ai ait pas. 

[Thomas Pré]

Un panneau c'est plutôt 2m2 chacun.
Pourquoi ne pas mettre au sol? C'est bcp plus simple en entretien...

[pistache]

il y a 41 minutes, bgrigoriu a dit :

Et il n'y a pas UN MOT sur le cout total. 

Il a parlé une fois d'un ROI de 15 ans, avec un coût actuel du kWh de $0.1, mais n'a pas donné de détails.

[bgrigoriu]

Un  panneau  standard c'est 1.65 m2 environ +/-5% en fonction du producteur. les 2m2 c'est les "grands". il sont peu utilisés en pratique dans le résidentiel. Le prix des 1.65 m2 est également le plus bas. 

Pour le ROI tout dépend du prix des batteries.

En France en 2021 il faut compter 120-130€ par panneau + 110-120 par micro-onduleur soit 250/panneau plus les fixations et le reste de fils.  Le gros budget reste la batterie. Mon calcul pour la maison est que il n'y a pas de ROI avec les batteries au prix actuel. Cela revient a acheter au prix actuel du KWh voire un peu plus cher. Par contre si le prix du Kwh augmente et les batteries baissent on pourrait avoir un petit gain. Mon eval est que les batteries se justifient en site isole ou en montagne ou autres situation isolés où les coupures sont fréquentes. Autrement aucun gain financier n'est possible.

[Remy]

il y a 7 minutes, bgrigoriu a dit :

Mon calcul pour la maison est que il n'y a pas de ROI avec les batteries au prix actuel. Cela revient a acheter au prix actuel du KWh voire un peu plus cher.

Je suis d'accord.

La durée de vie des batteries fait qu'elles seront à remplacer à peu près au moment où elles seront amorties.

 

 

[esinus37]

Oups, je me suis trompé, 4.20 centimes net par 20, ça fait 0.84€ pour faire 100 km quand je charge à la maison et c'est gratuit quand je fais des grands voyages. Pour le cout total et le délai d'amortissement, je ne suis pas capable de déterminer ce que sera le prix du kWh dans 5 ans ni le montant des taxes associées,pour moi c'est un plaisir de rouler dans ces conditions et comme tout plaisir l'amortissement n'est pas le plus important. Une grosse partie du chantier étant en autoconstruction, mes prix de revient ne seraient pas significatifs.

[Remy]

Il y a 15 heures, bgrigoriu a dit :

@esinus37 : Merci pour ton retour d'expérience. Je pense au contraire qu'on peut très bien généraliser.

Ce qu'on ne peut pas généraliser, c'est le fait d'avoir un hangar à proximité dont le toit est bien orienté par rapport au soleil.

[esinus37]

non justement,il n'est pas bien orienté pour avoir un rendement optimum, car le faitage est nord/sud mais il est bien orienté pour moi car la courbe de production est plus plate mais plus large à la base donc la durée de prod sur une journée est plus longue!

[bgrigoriu]

@remy: on peut toujours trouver une surface pour monter des panneaux . le problème étant la surface totale. 

@esinus: l'orientation est-ouest peut etre plus utile car  comme tu le dit le pic est mieux distribue ds la journee. par contre le prix de l'installation est légèrement plus important . Pour notre discussion l’idée c'est de savoir comment utiliser au mieux le courant produit pour charger sa voiture .  Là vraiment il faudrait discuter pour voir la stratégie optimale pour ceux qui ont des "petits" systèmes aux alentours de 3Kwc ce qui représente la majorité.

[Remy]

il y a 14 minutes, bgrigoriu a dit :

@remy: on peut toujours trouver une surface pour monter des panneaux

Euh... non.

Sans parler des logements collectifs, j'ai visité des maisons sur le flanc nord d'une colline qui ne voient pas le soleil pendant 6 mois de l'année ou d'autres qui sont à l'ombre d'un immeuble de 11h à 15h.

 

 

[Richardel]

Petite expérience a ce sujet. (bien moins poussé au point de vue "économie")
En photovoltaïque j'ai une installation de 6.6kWc
j'aurais du avoir une installation de 10kWc (dont une partie sur suiveur) mais l'intervention d'un entrepreneur véreux (contre lequel je suis en procès) a fragilisé mon terrain et condamné cette solution idéale.

Soit, 6.6kWc seulement... la production est lue (via solarlog) par un ordinateur central.

C'est un pc car il sert a des tas d'autres choses (regul solaire thermique, sauvetage de fichiers, stockage de photo, musique etc...) mais un raspberry (voir même un arduino) devrait suffire.
Le pc lit la production solaire (solarlog), retranche la consommation de la maison (solarlog aussi), calcul le courant et envoit la donnée vers la wall box esclave avec le logiciel TMCmanager. Le TMCmanager limite le courant a 6A minimum car c'est en dessous de ce courant que le rendement du chargeur devient "inacceptable".

 

La Wallbox est une Tesla montée en esclave pour lui faire accepter les messages rs485 envoyés par le pc (qui est,alors, considéré comme pseudo wallbox maitre).
Le gros défaut du TMCmanager est qu'il ne permet pas l'arrêt de la charge si la demande est inférieur a 6A (il prend donc le surplus sur le réseau).

 

Le gros problème est l'aspect triphasé... 6A minimum et 16 max donne respectivement 4.1kW (ce qui est trop en cas de nuages) et 11kW
j'ai essayé en bi-phasé (tri moins un phase) et ca permet 2.7kW et 7.3kW (ca me parait mieux adapté a mon installation) mais la Tesla n'aime pas et détecte une anomalie bien qu'elle charge quand même. (ca reste une solution caduc).
L'idéal pourrait être en monophasé (mais en montant a 32A) soit 1.4kW et 7.3kW (qui, chez moi, serait limité a 25A soit 5.7kW (fusible et section câble)) mais je ne sais pas si la model 3 accepterait de gaieté de coeur de commuter la partie 2 du chargeur fréquemment (et voir même si elle le ferait). En fait, faudrait voir si ce "deuxième chargeur" est connecté sur la limite programmée (32A) dans la voiture ou si c'est la valeur du courant de charge qui décide.

 

Dernier problème, le solarlog se met a jour toutes les dix secondes ce qui crée un léger décalage.
Possédant un compteur secunia (équivalent au linky) on peut utiliser un des ports accessibles qui donne (entre autres) l'info de la production toutes les secondes... une piste pour être plus "réactif".

 

Pour info, nous avons deux modèl 3 (la mienne et celle de mon fils).
La mienne ne pose pas de problème car, pensionné, je peux recharger quand je veux.
Plus difficile pour mon fils qui rentre du travail vers 16h30. Je pense placer quelques panneaux coté ouest pour valoriser la production tardive et lui permettre de recharger "en direct" (du moins en été). Ca ne solutionnera pas l'hiver mais une batterie pourrait permettre une meilleure utilisation et valoriserait les périodes de faible production solaire mais bon... espérons que "road runner" arrive bientôt et fasse baisser les prix.

[bgrigoriu]

@Richardel merci pour ce retour. 

Donc globalement tu arrives a charger correctement avec 6.6Kwc . Tu as des chiffres plus précis sur ce que tu auto consommes exactement, ce qui este pour la voiture, tes prod annuelles, tes soutirage du reseau pour la voiture  etc etc ? 

J'avais vu le TWC Manager et c'est très intelligemment fait . Malheureusement maintenant l’accès aux TWC gen2 est très difficile ( qqs offres sur le bon coin mais très aléatoire). Les Gen3 ne sont pas dispo en France (réglementation oblige) mais achetables tout autour de nous. Par contre l'API pour commander le TWC n'est pas connue publique. La partie pour lire les données est dispo .

[Richardel]

Bonjour, bgrigoriu,

aie, je craignais ce genre de question...

En fait, le compteur a été placé il y a seulement 1 an (pas tout a fait même... novembre)

De plus, le télétravail du au Covid a diminué les déplacements de mon fils donc la situation n'est donc pas représentative.

vu le peu de km, on a bien été obligé d'injecter sur le réseau plus que prévu (malgré le faible ensoleillement de cet été).

Pour tout l'ensemble (consommation maison + voitures) on arrive a 50% d'autoconsommation (calculé via les indexes du compteur) mais c'est faussé par le faible kilométrage effectué.

La production solaire annuelle est de 6974.41kWh (moyenne sur 10 premières années) (mesure sur compteur certificat verts)

La consommation annuelle maison est (moyenne sur 5 ans) 5270 kWh (mesures sur le solarlog) mais je ne connais pas la répartition solaire/réseau (pas de compteur secunia sur ces 5 ans) (principe du compteur qui tourne a l'envers (Belgique))

Désolé de ne pas pouvoir être plus précis (du moins pour le moment).

 

Concernant les 6.6kWc, faut quand même être patient. Arrivé a 52% de charge, je l'ai branchée ce matin vers 10h et elle a atteint 85% vers les 16h (plein soleil, peu de consommation maison (pas de lessives ni sechoir ni cuisson)).

Bon, pour un pensionné, ca peut aller mais pour mon fils, faudrait 2 jours de charge

 

Il y a aussi un autre aspect, 6.6kWc donnerait 6.9MWh annuel et en retranchant les 5270kWh de la maison, on est très juste pour la quantité d'énergie consommée par la voiture de mon fils... les panneaux prévus a l'ouest ne devraient pas être superflu.

 

bon, on m'appelle pour manger, je continuerais sur le twcmanagement tantôt ou demain

Modifié septembre 2, 2021 par Richardel

[bgrigoriu]

Super info !!

Cela me conforte sur le fait que charger DIRECTEMENT sur les panneaux ca reste difficile. On a du surplus mathematiquement mais pas assez. Il faut Avoir une forme de "stockage" pour pouvoir reprendre un puissance suffisante ( idéalement je dirais min 6kW ). 

Le compteur tournant "a l'envers" est une solution mais on ne peut tous déménager en Wallonie. Par contre avec les taxes sur la puissance installé ca reste rentable ?

[SOUCIEUX84]

il y a 47 minutes, Richardel a dit :

Il y a aussi un autre aspect, 6.6kWc donnerait 6.9MWh annuel et en retranchant les 5270kWh de la maison,

Suivant la région et panneaux bien exposés, tu peux produire jusqu'à 9mWh/an.En 2019 avec 1,5 kWc la production a été de 

PRODUCTION PANNEAUX

122,00

137,30

212,10

215,80

254,00

257,10

269,20

246,50

203,50

140,70

92,60

104,70

2255,50

[bgrigoriu]

Produire 2255 KWh avec 1,5Kwc c'est très bien (même TRES bien)

Moi j'ai un calcul simplet : Grande maison = grande conso=grande toiture. Bien sur l'orientation et la position de la maison est essentielle. 

Mais l'idee c'est d voir quelle est la taille d'un champ photovoltaique à partir duquel on peut "tirer" convenablement son électricité pour la voiture.

[SOUCIEUX84]

Faut voir la consommation en kWh par an que tu consommais avant le VE,et maintenant avec le VE.

Moi j'ai opté pour la batterie virtuelle depuis peu, j'en avais marre de donner des kWh à EDF.

Actuellement depuis 1 semaine j'ai 2700 kWc et bien lundi 30 et  mardi 31 août ( très beau temps en Vaucluse ) 20 kWh sont allés dans mon compte.En quelques jours tu peux charger le VE.

 

[bgrigoriu]

@SOUCIEUX84: tu peux nous faire une présentations des couts impliquées et des conditions du contrat? Ca me paraissait très intéressant au début et j'ai failli signer sur le champ mais en regardant de plus près il faut payer 9c€ pour les taxes et le transport. Si on revend à 10c€ à EDF et on le racheté à 18c€  cela fait 8c€ per Kwh soit un peu moins ( mais RGE obligatoire). L'avantage des batteries virtuelles était qu'on devait pas passer par un professionnel RGE qui normalement double les cout de main d'œuvre.

je ne pensais pas que ce serait si difficile d'avoir une démarche écoresponsable et rentrer dans ses frais. 

[Richardel]

Il y a 4 heures, bgrigoriu a dit :

charger DIRECTEMENT sur les panneaux ca reste difficile

il faut surtout gérer le passage des nuages et ça, c'est assez complexe.

Comme tu le dis, une "petite" batterie tampon (tes 6kWh me paraissent très bien) permettrait de ne pas adapter le courant a chaque nuage.

Il y a 4 heures, bgrigoriu a dit :

Le compteur tournant "a l'envers" est une solution

oui mais ne déménage pas, elle va être abandonnée

Il y a 4 heures, bgrigoriu a dit :

Par contre avec les taxes sur la puissance installé ca reste rentable ?

pas du tout... En fait, pour les nouvelles installations ca reste correct (le prix étant 4 à 5 fois moins que ceux qui ont installé en 2009 par ex). Pour ces derniers, la loi étant rétroactive, les panneaux ne seront jamais rentabilisés. Ca explique la levée de bouclier et l'association TPCV pour en récupérer une partie.

NB ce n'est pas une taxe sur la puissance installée, c'est le prix du transport qu'on nous avait promis gratuit.

Il y a 4 heures, SOUCIEUX84 a dit :

En 2019 avec 1,5 kWc la production a été de

C'est clair que ca dépend de l'endroit (moi je suis en Belgique et je suis agréablement surpris de cette production)

A l'achat, on m'avais "garanti" 5.6MWh par an. donc plutôt satisfait.

Il y a 4 heures, bgrigoriu a dit :

Moi j'ai un calcul simplet

Ma maison est moyenne mais on ne peut utiliser que le coté sud du toit qui compte déjà 20m² de solaire thermique et deux grands velux.

 

Il y a 4 heures, bgrigoriu a dit :

la taille d'un champ photovoltaïque à partir duquel on peut "tirer" convenablement son électricité pour la voiture.

ca dépend de beaucoup de choses... le nombre de km effectué, l'heure de recharge (pour une même surface, on peut tirer plus fort sur le temps de midi sauf... si on est sur suiveur)

En fonction des km des deux voitures, au départ j’envisageais +- 6kWc fixe sur le toit et 3.5kWc sur suiveur posé sur abri de jardin.

Avec le suiveur, ca permettait d'ajouter 3.5 kW a l'installation fixe du matin au soir et de charger confortablement.

Le 01/09/2021 à 15:56, bgrigoriu a dit :

l'API pour commander le TWC n'est pas connue publique

Si je comprends bien (c'est surtout mon fils qui programme en haut niveau) ce que tu appelle API serait l'interface qui donnerait la donnée au TWCmanager ? cela n'est pas possible car ca dépend du système et du calcul a faire. Mais c'est très simple, quelques lignes de code en C pour le calcul et quand tu as le courant, (si j'ai bien compris) tu le place dans une variable et le TWC l'envois vers la wallbox... simplement. Par contre, je ne sais pas si c'est compatible avec la generation 3 des Wallbox (et c'est vrai que vous avez, en France, des problèmes avec le câble attaché.