Pose de panneaux solaires au sol

Voici la description de mon installation de panneaux solaires au sol, mise en service début février 2025. Cette description est donnée à titre indicatif et je décline toute responsabilité quant aux conséquences de l'utilisation de ces informations.

J'ai choisi cette option parce que mon toit est trop proche de la forêt à côté de chez moi et parce que je n'aime pas y monter dessus. Au sol l'accès est bien plus facile. L'inconvénient est qu'il m'a fallu installer des supports et tirer un câble sur une quarantaine de mètres, d'où une tranchée en conséquence. Ce que j'ai trouvé sur Internet pour me documenter ne m'a pas satisfait. Il y a beaucoup de sites qui traitent des panneaux solaires mais leur visée est commerciale ou ceux-ci décrivent souvent la même chose, oubliant la pose au sol. J'ai installé 6 panneaux de 500 W chacun, ceci pour respecter la limite de 3 kWc (kiloWatt crête) qu'il est possible de réinjecter sur le réseau électrique. Je n'ai pas envisagé de revendre ma prodution car cela m'obligeait à faire appel à un professionnel RGE. Je n'ai en conséquence eu droit à aucune subvention. Mes supports sont dimensionnés pour rester sous la hauteur de 1.80 m. Le contraire m'aurait obligé à faire une déclaration d'urbanisme. Par contre j'ai eu à faire une demande au Consuel car contrairement à ce qui est indiqué de ci de là mon installation n'est pas un kit tout monté vu que j'ai réalisé le câblage moi-même. Dans ce cas la demande est donc obligatoire. Je suis assez habitué aux installations électriques domestiques. C'est la norme NF C15-100 qui régit ce domaine. Pour les panneaux photovoltaïques il faut se référer à la norme UTE C15-172. L'entrée dans ce domaine m'a mis au départ assez mal à l'aise, sachant que j'allais être contrôlé par le Consuel, mais au final une installation photovoltaïque est plutôt simple, au moins à condition de rester dans des puissances raisonnables.

Au départ j'ai fait une petite étude théorique avec le logiciel CalSol qui permet d'avoir une idée de la production solaire dans mon environnement. J'ai d'abord considéré que les panneaux étaient installés sur mon toit :

Il s'en est suivi une rapide étude de rentabilité :

Installation sur toit par professionnel RGE, 3 kWc, 8 panneaux de 375 Wc (2022)
- coût : 7800 €
- prime : 1140 €
- économie estimée (par an) : 200 € (sur 660 € de consommation dont 160 € de pompe à chaleur)
- vente surplus estimé : 250 € (0.13 €/kWh)
- amortissement : (7800-1140)/(200+250) = 15 ans

Cette étude prend en compte une revente du surplus égale à 0.13 € le kWh, taux en baisse constante. Cette revente était bien plus conséquente voici une quinzaine d'année, de l'ordre de 0.60 €/kWh.
Autant dire que la pose de panneaux n'est pas vraiment intéressante, même en les installant soi-même puisqu'alors la prime est perdue et que la revente n'est pas possible.
Le problème est que les panneaux produisent beaucoup quand on n'en a pas vraiment besoin et n'effacent une puisssance consommée moyenne de l'ordre de 300 W qu'en journée. Ma pompe à chaleur (géothermique) ne fonctionne qu'en fin de nuit (pendant les heures creuses), en relève de température, quand les panneaux ne produisent pas. La journée je préfère me chauffer au bois, moyen de chauffage bien plus agréable. Cette situation devrait changer en été où la production d'eau chaude pourra se faire de jour. Ce n'est pas quelques utilisations de la machine à laver ou la cuisson des aliments (hors induction) qui vont grèver mes finances. Je me consolerai en n'hésitant pas à utiliser la climatisation quand cela sera nécessaire, encore que là aussi je me débrouille déjà avec l'utilisation de l'effet de cheminée entre le RdC et l'étage pour aspirer l'air frais la nuit (après avoir bien sûr installé des moustiquaires).
En fait c'est le confort qui m'a guidé et le fait d'avoir mon installation facilement modifiable pour une autonomie totale, outre la curiosité et l'enrichissement personnel, sans oublier l'impact écologique.
Il reste la possibilité d'acheter une voiture électrique, encore que cela ne me semble là aussi pas vraiment rentable, compte tenu du surcoût important, avec les primes qui baissent, tout au moins en ce qui me cencerne

Pour la construction proprement dite la première action consiste à se renseigner sur les démarches administratives, démarches qui sont résumées ICI.

Ensuite je suis parti sur 8 panneaux dont les dimensions stantards étaient de 1.70 m x 1.00 m. J'ai donc installé 5 supports espacés de 2 m. Ils ont été réalisés avec des poteaux en sapin 9 cm x 9 cm. J'ai creusé 10 trous dans lesquels j'ai coulé du béton, sans oublier les tiges filetées scellées en attente pour fixer les supports de poteaux suivants :

Puis j'ai scié et assemblé (par chevillage et plaques de liaison) 5 supports avec les poteaux 9 x 9 :

Les plots en béton recevant les supports de poteaux ont été coulés en affleurant le sol, ce qui n'a nécessité aucun terrassement de mise à niveau, ni ausun apport de terre. Il a fallu par contre que je relève les altitudes relatives des 10 plots (niveau laser) pour effectuer les corrections sur chaque hauteur de poteau. Comme le terrain est incliné les panneaux solaires suivent ce terrain tout en conservant l'inclinaison voulue de 35°.
Les 5 supports bois sont liaisonnés par d'autrse poteaux 9 x 9 horizontaux, en partie supérieure, eux-mêmes contreventés.

Il a fallu ensuite que je creuse une tranchée d'une profondeur de 50 cm dans laquelle j'ai déroulé une gaine TPC rouge de 40 mm de diamètre. A l'intérieur de la maison j'ai posé une goulotte de 50 mm x 20 mm, jusqu'au coffret fixé à une hauteur de 1.80 m maximum (pour l'accessibilité). Le câble 3G6 (3 x 6 mm2) reliant les panneaux au coffret mesure environ 45 m de longueur. La section de 6 mm2 est largement suffisante pour cette longueur et cette puissance.

6 panneaux solaires, 3 micro-onduleurs et la quincaillerie m'ont été fournis par Gaya Solutions Solaires à Wittenheim (68).
Cette société m'a proposé des panneaux Denim bifaciaux d'une puissance unitaire de 500 W, cette puissance pouvant monter à 600 W avec la face arrière, ce qui est intéressant vu que mes supports bois sont surélevés de 60 cm à l'avant. Ces panneaux sont garantis 35 ans.
Les micro-onduleurs (1 pour 2 panneaux) sont des DS3-H d'APsystems. Ils sont garantis 20 ans (à condtion d'utiliser la surveillance avec la passerelle ECU-C).
Les panneaux Denim sont de dimensions 1960 x 1134 x 30, valeurs plus élevés que celles retenues au départ (1700 x 1000), ce qui explique le nombre de 6 au lieu de 8, d'où la possibilité d'en ajouter encore un sur mes supports.
J'ai trouvé des rails K2 Systems 2 fois moins chers sur la plateforme de réemploi StockPro. Avec les brides de fixation le montage est bien plus rapide et modifiable facilement, plutôt qu'en utilisant des tubes rectangulaires sur lesquels les panneaux seraient vissés.

Les rails sont reliés entre eux par des éclisses :

Ensuite il suffit de poser les panneaux sur ces rails puis d'y clipser les brides au niveau des bords des panneaux. Après quelques réglages pour parfaire les positionnements il suffit de serrer les brides qui plaquent alors ces panneaux sur les rails. C'est simple, rapide et démontable facilement si nécessaire.

Les micro-onduleurs ont été fixés au rail supérieur, par le dessous :

Les micro-onduleurs doivent être reliés à la terre par un câble 6 mm2, de même que chacun des rails et chacun des panneaux solaires. L'usage de vis auto-foreuses est une solution, tout comme ce type de câble :

Il faudra alors relier les micro-onduleurs entre eux avec le câble dédié, en n'oubliant pas au préalable la pose du bouchon de terminaison à l'extrémité laissée libre. L'autre extrémité sera raccordée (de même que la terre) au câble 3G6 partant vers le coffret. Un coupe-circuit (en fait un disjoncteur 32 A) sera néanmoins intercalé dans un boîtier étanche. Il faudra laisser ce disjoncteur ouvert avant la mise en service. Pour finir le câblage chacun des panneaux solaires sera relié aux micro-onduleurs, en faisant attention de respecter la polarité, sous peine d'endommager ces micro-onduleurs. Globalement l'ensemble du câblage est très simple à réaliser.

Il reste alors à fixer et brancher le coffret AC Kamase, qui doit rester accessible, à une hauteur maximale de 1.80 m :

Je pense qu'il doit être possible d'intégrer directement cet ensemble "disjoncteur différentiel 32 A - 30 mA - parafoudre - disjoncteur C20" dans le tableau électrique général, s'il reste de la place.

Une fois ces travaux réalisés je me suis attelé à la demande pour le Consuel. J'ai fait cette demande par Internet. Il est possible de la faire par voie postale. Je me demande si ce n'est pas préférable.

Il a fallu d'abord que j'ouvre un compte puis que je règle la somme de 200 € pour pouvoir envoyer ma demande. Leur site n'est absolument pas convivial (mis enligne voici plus de 12 ans) et rien ne semble être fait depuis des années pour l'améliorer. Les premiers contacts sont difficiles. Il semble que ce soit Paris qui traite les demandes. Je me suis demandé si certains ne veulent pas savoir de quoi ils causent. Techniquement il m'a seulement été demandé de rectifier la tension Uocmax pour un seul panneau alors que j'avais indiqué cette tension pour 6 panneaux, cela parce qu'il s'agit de micro-onduleurs. A ce titre il ne faut pas oublier de multiplier par 1.2 la valeur relevée sur la fiche technique du panneau, comme il est indiqué dans la norme UTE C15-172.

Ce deuxième schéma n'est pas nécessaire mais je l'ai trouvé plus clair pour le commun des mortels :

Enfin il est nécessaire de joindre le certificat de conformité à la norme EN 50549 (traduit en langue française), ceci pour être sûr du découplage de l'installation par les micro-onduleurs en cas de coupure de tension sur le réseau Enedis :

Ma demande est finalement passée sans trop de problèmes.
Au bout de 3 mois (à partir de la demande) la visite de l'inspecteur a été très conviviale. Il n'était visiblement pas là pour m'ennuyer tout en faisant son travail puisqu'il m'a demandé l'ajout d'un coupe-circuit au niveau des panneaux, vu que ceux-ci sont au sol et donc accessibles. Une déclaration sur l'honneur à laquelle j'ai joint une photographie de la correction réalisée a suffi. Il est dommage qu'il ait été pressé car il avait des idées intéressantes.
J'ai ainsi reçu l'attestation de conformité visée, par retour de message.
A noter que lors de la visite de l'inspecteur l'installation est censée être montée. Ne connaissant pas le délai de réponse du Consuel j'ai préféré être prêt lors de ma demande. En fait c'est le Consuel qui donne une date de visite en demandant de confirmer, ce qui laisse un delai suffisant pour assurer le montage avant la visite. J'ai donc pris trop de précautions.

J'ai alors demandé le raccordement à Enedis pour en arriver à la signature d'une CACSI (Convention d'AutoConsommation Sans Injection pour une installation de production d'électricité). La formalité a été très rapide, de l'ordre d'une journée.
Une fois la mise en service des panneaux effectuée il a fallu que je vérifie le découplage des micro-onduleurs en coupant l'arrivée du courant depuis le réseau Enedis.

Outre cette installation j'ai ajouté un boîtier de suivi et d'optimisation ECU-C de chez APsystems :

La passerelle de communication ECU-C et les micro-onduleurs communiquent entre eux par une liaison ZigBee. La distance entre ceux-ci étant trop importante il a fallu que j'ajoute une antenne Yagi (directionnelle, 12 dbi) reliée à l'ECU-C par un câble SMA. Le prix de cette antenne est voisin de 30 €, celui de la rallonge SMA voisin de 25 €. Je les ai commandé chez Frequence WiFi. L'antenne en question est protégée par un tube plastique :

Il faut aussi installer les 2 tores de mesure de courant, l'un côté production sur la phase à l'arrivée du câble 3G6 dans le coffret AC, et l'autre côté consommation sur la phase à l'arrivée du câble général d'alimentation dans le tableau électrique. Ils doivent être installés dans le bon sens, les flèches de chacun des tores comme si le courant entrait dans le coffret ou le tableau.
Le 2ème schéma envoyé au Consuel (ci-dessus) indique leur emplacement, nommé "pince prodution" ou "pince consommation". Comme ce schéma est peu lisible à l'affichage sous ce navigateur faire auparavant un enregistrement de cette image sur le disque de l'ordinateur (faire un clic droit sur l'image puis "Enregister l'image sous") puis la reprendre avec une visionneuse en zoomant dessus.
Il n'est pas néssaire de dénuder les câbles à l'emplacement des tores.

J'ai relié cette passerelle au réseau Internet par une liaison filaire RJ45 et non pas par le WiFi.
Ensuite il faut télécharger sur son smartphone les applications Android "EMMA Manager" et "EMA App" depuis le Play Store. Il semblerait que l'utilisation d'EMA App soit normalement réservé aux professionnels.
J'ai commencé par créer un compte.
Par contre l'accès aux réglages se fait après appui sur la touche AP de l'ECU-C (en bas à droite) puis en sélectionnant le réseau WiFi 3ECU-XXX sur le smartphone. Après avoir lancé EMA Manager et plutôt que de se connecter sur son compte il faut sélectionner "Accès local" puis "Bureau" sur le menu (en bas à droite). Lorsque les réglages sont terminés il faut revenir sur le réseau WiFi habituel du smartphone.
En lançant EMA App il est possible de contrôler ses consommations.
Je me connecte également sur l'ECU-C depuis mon PC. Je lui ai donné auparavant une adresse IP fixe.

Cette passerelle permet de connaître en instantané la puissance fournie par les panneaux, de même que la puisance consommée dans la maison, tout comme la puissance exportée sur le réseau Enedis ou celle qui y en est importée :
L'ECU-C permet aussi de limiter la production à une certaine valeur, 3 kW par exemple, et de programmer certaines opérations telles que la recharge d'un chauffe-eau.

Le trait jaune correspond à ce qui est importé/exporté du réseau Enedis, importé (donc coûteux) lorsque la valeur est positive, exporté (donc perdu) lorsque la valeur est négative.
Le trait orange indique la consommation dans l'habitat. La trait bleu indique la production solaire. Il faut tendre à ce que le trait orange soit en dessous du trait bleu.
On voit que la prodution solaire efface en règle générale la consommation courante d'environ 09h00 à 17h30, en février, consommation courante qui est de 150 à 350 W . A noter que le lever du soleil est à 07h15, le coucher à 18h00.
La forte consommation de nuit entre 03h00 et 06h00 est celle de la pompe à chaleur, soit une valeur de 7.5 kWh. Il n'est évidemment pas possible de compenser par les panneaux, et faire fonctionner la pompe de jour n'est pas une solution, plus cher et moins agréable que le chauffage au bois.
Le pic de consommation vers 14h00 est celui de la machine à laver.
On peut constater que les panneaux ont un très bon rendement, surtout dans les faibles rayonnements, ce qui permettra d'effacer plus longtemps la consommation courante. Même par temps couvert les panneaux fournissent facilement 300 à 400 W. Ceci est probablement dû au rayonnement diffus qui permet de relativiser l'ombre apportée par la forêt au matin.
Il faudra donc privilégier cet été les fortes consommation pendant les heures de midi, telle la production d'eau chaude. L'utilisation d'une plaque à induction plutôt que le gaz est envisageable. Il n'empêche, il est difficile de récupérer le trop-plein d'énergie fourni vers midi, 2500 W par exemple en février. Le stockage sur batteries est à envisager, bien que je reste septique vu le coût de celles-ci, avec une durée de vie ne dépassant pas 10 ans.
Il faudra de toutes façons changer quelques habitudes.
Un relevé effectué sur la totalité de février indique une prodution de 177 Wh, une consommation de 364 Wh, un export de 111 Wh, un import de 298 Wh, la pompe à chaleur comptant pour 210 Wh. L'économie est quant à elle de 66 Wh. Je ne vois pas trop où est la rentabilité telle que les commerciaux nous la font miroiter, même si ce sera mieux cet été. Comme piste d'amélioration il est envisagé la mise en oeuvre de gravier blanc sous les panneaux, de manière à augmenter le rayonnement gagné par l'arrière des panneaux qui sont bi-faciaux.

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