Panneaux Solaires Photovoltaïque :C'est l'heure du solaire comme semble l'indiquer le soleil animé et pour cela il faut un panneau solaire photovoltaïque qui produit de l'électricité en transformant l'énergie de la lumière en énergie électrique. Lorqu'on place beaucoup de panneaux solaires photovoltaïque l'un à côté de l'autre, il est possible de créer une centrale électrique.Généralités sur le solaire sur Paris : Pour son plan Eco quartier La mairie de Paris veut mettre en place 200.000 m2 de panneaux solaires Photovoltaïques sur tout Paris. Le développement du solaire à Paris est freiné par des obstacles dont : Le manque d'ensoleillement, les statuts juridiques multiples, la forte densité de population et la lumière masquée par les autres batiments.
L'objectif du nouveau quartier est d'avoir une centrale photovoltaïque pour chacun des 32 immeubles qui le compose. Il y aura 45 000 m2 de panneaux solaires photovoltaïques au total pour le quartier Clichy-Batignolles d'ou un raison du nom d'Eco quartier. La production estimée totale devrait être de 4,5 MWc. L'immeuble Quintessence : En juin 2012, l'immeuble Quintessence (lot E2 de Nexity) possède une centrale photovoltaïque sur son toit basée sur des panneaux Solaires Photovoltaiques dont la surface était la plus grande de Paris au moment de l'arrivée de ses résidants. L'objectif est de produire l'équivalent de la consommation de 30 foyers dans l'immeuble Quintessence qui comprend 116 logements. L'installation de panneaux solaires photovoltaïques sur le toit de l'immeuble Quintessence va dans le sens des engagements du Plan Climat de la ville de Paris pour faire de Clichy-Batignolles un éco quartier. L'objectif est d'avoir 40 000 m2 de panneaux solaires photovoltaïques sur l'ensemble du quartier Clichy-Batignolles en 2021. 
L'immeuble Quintessence et ses panneaux solaires photovoltaiques sur les pans inclinés de son toit (immeuble au centre de la photo en novembre 2018). Le principe bioclimatique représente une clé indissociable à l'exemplarité de Quintessence avec ce qu'il apporte en gain d'énergie, de confort thermique, de lumière naturelle ou encore en fonctionnalités propres à cet immeuble Présentation de Quintessence : Le promoteur est NEXITY/SCI Paris 17 Cardinet Chalabre. L’immeuble Cardinet-Quintessence combine logements privés et sociaux. Ce bâtiment en forme de couronne, lieu de production énergétique, incarne la réflexion de ses architectes sur la ville. Quintessence répond à la norme BBC (Bâtiment Basse Consommation), très exigeante en termes d’économies d’énergie. Sa consommation énergétique primaire, intégrant le chauffage, l’eau chaude sanitaire, la ventilation et l’éclairage, est inférieure à 50 kWhep/m2 de SHON/an en moyenne. Adresse : 153 et 155 rue Cardinet Programme : 97 logements privés > 6.251m² SHON et 20 logements sociaux > 1.182 m2 SHON Surface totale : 7.433 m2 SHON Coût : 12M€ HT Maître d’ouvrage : Nexity Seeri Aménageur : Semavip Architecte : Périphériques – David Trottin (Anne-Françoise Jumeau, Emmanuelle Marin). Entreprise générale : Campenon Bernard Constructions Système d’intégration : Adiwatt Sous-traitants : Charpentiers de Paris (charpente), Enerpur (couverture), Sénergies (électricité). Exploitant initial de la centrale photovoltaïque : Solarvip (SAS créée en 2011) qui est un partenariat entre la Semavip (Société d'économie mixte d'aménagement de la Ville de Paris à 50%), EDF (Safidi à 25%), la Caisse d'Epargne Ile-de-France (13%) et le Crédit Coopératif (12%). 
Au centre l'immeuble Quintessence en construction. Au premier plan à gauche, réalisation du saut de loup du parc Martin Luther-King. Les éléments qui vont maintenir la terre du fossé (octobre 2011). 
L'immeuble Quintessence en construction. Au premier plan la rue Cardinet (mars 2012). 
L'immeuble Quintessence (à gauche) vu de la dalle de la rue Rostropovitch. A droite, la rue Cardinet. Au second plan Les Batignolles puis Montmartre (2014). La solution Panneaux Solaires Photovoltaiques de Quintessence : 513 m2 de panneaux Solaires Photovoltaiques. Capacité de production d'électricité : 96 kWc (kilowatts-crête). Le premier projet pour Quintessence prévoyait l'intégration de la centrale photovoltaïque en fixant les panneaux solaires sur une toiture en bac acier étanche (cad sur une tôle d'acier nervurée ce qui est un montage classique). Pour des raisons de sécurité les pompiers (et autre dont CRAMIF) ont demandé à pouvoir circuler sous la toiture. Cette exigence de sécurité a conduit Sunvie (l'entreprise qui a conçu et réalisé la centrale), à modifier la solution de fixation pour répondre à la demande et respecter les objectifs règlementaires de la zone en termes de production d'énergie et suivre les contraintes visuelles voulues par l'architecte. Sunvie a opté pour une charpente métallique fabriquée sur-mesure et directement fixée sur le béton de la structure en toiture. Un cheminement périphérique et un garde-corps ont été créés autour de la centrale permettant une circulation sécurisée. 
L'immeuble Quintessence et ses panneaux solaires photovoltaiques (2019). La centrale photovoltaïque de Quintessence en chiffres : Modules photovoltaïques : 408 Sanyo HIT N235SE de 235 Wc de puissance unitaire, Système d’intégration : Rails drainant Adiwatt fixés à la charpente métallique, Onduleurs : Huit onduleurs Power One : PVI 10.0 kVA (3) et 12.5 kVA (5), Puissance installée : 96 kWcrète, Production énergie annuelle : 86 MWh annuel, 
Les Panneaux Solaires Photovoltaiques sur le toit de l'immeuble Quintessence lors de l'installation de la charpente métallique début 2012 à gauche et de la fin de l'installation des panneaux solaires photovoltaiques mi 2012 à droite. L'onduleur : L'onduleur est un composant important de la centrale. Il permet de transformer le courant continu produit par le panneaux solaire photovoltaique en courant alternatif 220V utilisé dans chaque foyer pour alimenter les prises de courant et les équipements individuels.
Quintessence est équipé de huit onduleurs solaires ABB Power-One PVI. Pour aller dans le détail des onduleurs ABB, vous pouvez afficher la plaquette de présentation technique du constructeur (pdf). Condition d'utilisation en France : Un particulier qui produit de l'électricité photovoltaïque peut tirer des bénéfices financiers de deux manières : En vendant sa production électrique à EDF qui a obligation d'achat. Il est logique que plus le volume de production photovoltaïque est important, plus le chiffre d'affaires généré par la centrale solaire augmente. En réduisant ses factures d'électricité. L'autoconsommation permet de réduire le recours au réseau de distribution de courant électrique. Le particulier consommant moins d'énergie payante réduit le coût de son besoin en énergie électrique. En 2018 il n'est pas possible de revendre son électricité à un immeuble voisin. Il faut passer Enedis (ERDF) qui détient le monopole sur la distribution de l'électricité sur 95% du territoire français. Il est possible de stocker l'électricité dans des batteries dans le sous-sol de l'immeuble pour une consommation pour les besoin en énergie de l'immeuble producteur. Les batteries se chargent le jour grâce à la centrale et se déchargent quand il fait nuit pour répondre aux besoins d'autoconsommation. L'exploitation de la centrale de Quintessence : Le constructeur de l'immeuble est resté Maître d'ouvrage de l'installation Photovoltaique dont l'intégration architecturale. A la mise en service, l'installation a été donnée à bail pour 20 ans à Solarvip, qui a exploité la centrale voltaïque à compter de septembre 2012. En 2015, Solarvip versait un loyer au promoteur de Quintessence (pour rembourser l'investissement) et un loyer annuel à la copropriété (comme dédommagement d'avoir un poids lourd sur le toit :-) En 2015, la production annuelle théorique (BP) de 90 MWh était constaté à 98 MWh (les bonnes nouvelles arrivent parfois). En octobre 2015, l'installation a été rétrocédée à la copropriété. Depuis 2016, l'exploitation est gérée par EnergiePartagée dont le site web à voir absolument est : https://energie-partagee.org/ Le tarif de rachat par EDF est de 0,2906 €/kWh (pour cette production de 80 kWh). Cette valeur est relativement contante dans le temps (par contrat). Par calcul on obtient un montant de rachat pour 2018 de : 91.766 kWh x 0,2906 €/kWh = 26.681 € C'est EnergiePartagée qui touche les revenus variables versés par EDF. NB : EnergiePartagée compense par un loyer de location du toit à la copropriété de Quintessence. Le contrat entre EDF et l'exploitant de Quintessence (EnergiePartagée) est ancien. Pour information, pour une nouvelle installation en 2019 et le montant de rachat sera trois fois moins vers 0,11 €/kWh (NB : aucune valeur de ce site web n'est contractuelle, c'est pour se donner une idée uniquement). Pire la prime IAB (intégration au bâti) a disparu depuis septembre 2018. Question : Est-ce que la France veut aller dans le sens de la lutte contre le dérèglement climatique ? 
Production solaire de Quintessence en kWh. En bleu les valeurs de 2017 et en vert celles de 2018. On constate immédiatement la différences entre les longues journées de soleil en été et les courtes en hiver. Des variations allant jusqu'à 20% sont visibles chaque mois d'une année à l'autre (entre 2017 et 2018). Par ces chiffres, en 2018, Quintessence a participé à la protection de l'environnement en réalisant une économie de rejet de 29.900 tonnes de CO2 dans l'atmosphère ce qui est, pour EDF ENR Solaire, équivalent à 5 tonnes de pétrole ou l'équivalent de la consommation électrique de 34 foyers. Pour information, EDF ENR Solaire est la filiale d'EDF spécialisée dans l'énergie solaire. Dans leur communication, EDF ENR annonce que leur vocation est de développer la production locale d'une énergie renouvelable, décarbonée, et respectueuse de l'environnement. En pratique, EDF ENR Solaire aide les entreprises et les particuliers dans leur projet pour devenir acteur de leur consommation et de participer à la transition énergétique. Si utile, voir le site web d'EDF ENR Solaire : https://www.edfenr.com/decouvrez-edfenr/ 
Les panneaux solaires photovoltaiques du point le plus haut de Quintessence (coté rue Bernard Buffet) avec la vue sur la rue Cardinet (au second plan), les Batignolles (à gauche) et Paris et la tour Montparnasse (à droite). Rachat par EDF Obligation d'Achat : Tout le courant produit par la centrale de Quintessence est vendu à l'opérateur EDF. En 2018, le montant facturé à EDF a été de 26.700 Euros. Il existe une alternative à cette vente qui est d'alimenter son propre immeuble. Le courant est produit de jour mais on en a besoin de nuit (pour faire simple). Il faut donc stocker le courant entre ces deux périodes, pendant un dizaine d'heures environ. La seule solution est d'avoir des bateries qui vont se charger le jour et se décharger la nuit. Quintessence n'est pas dans ce cas mais le Conseil Syndical pourrait-être tenté de modifier l'installation pour passer à une installation autonome. C'est l’autoconsommation solaire. Autoconsommation solaire : Produire de l'énergie solaire dans le but de la revendre une orientation possible est l'autoconsommation. On consomme soi-même l'énergie que l'on a produite sur place. Le but est de réduire sa dépendance à un fournisseur d'électricité et de produire suffisamment pour couvrir une partie des besoins en énergie, nécessaires au bon fonctionnement des logements. En juillet 2016, la ministre de l'environnement Ségolène Royal a présenté en Conseil des Ministres un projet d'ordonnance mettant en place des mesures en faveur de l'autoconsommation : celui-ci a été publié au Journal Officiel le 25 février 2017. Un arrêté tarifaire est entré en vigueur le 9 mai 2017. Il instaure une prime à l'investissement pour les solutions photovoltaïques en autoconsommation solaire à destination des particuliers et des entreprises. En autoconsommation, l'immeuble consomme sa production et vend l'excédent à EDF OA si sa production est supérieure à sa consommation. Pour cela il faut réaliser une demande de raccordement auprès d'Enedis dont le CRAE (Contrat de Raccordement d'Accès et d'Exploitation) ou le CARD (Contrat d'Accès au Réseau public de Distribution). Puis Obtenir l'attestation de conformité visée par le Consuel et, enfin établir un contrat de raccordement auprès d'Enedis et enfin, établir un contrat d'achat entre EDF OA (EDF Obligation d'Achat). Toutes ces étapes impliquent un suivi administratif rigoureux qu'il faudra effectuer selon un calendrier précis. Un ECO quartier solaire ? Pour l'ensemble du quartier MLK, la solution aurait dû être une opération d'autoconsommation collective en utilisant un réseau public de distribution d'électricité spécifique (le TURPE). C'est P&MA (Paris & Métropole aménagement ex PBA) qui aurait dû gérer ce processus pour que le mot ECO quartier ne soit pas que de la communication marketing pour l'aménageur. 
Détail des panneaux Solaires Photovoltaiques sur le toit de Quintescence (photo de Sergio Grazia qui est le photographe de PBA). L'amortissement d'une centrale photovoltaïque : Une installation photovoltaïque a une durée de vie de 25 ans. Le coût de l'installation à amortir varie selon qu'elle est intégrée au bâti ou non, raccordée au réseau Enedis (ex ERDF fournisseur d'EDF) ou non, photovoltaïque pure ou aérovoltaïque. Pour Quintessence ce montant était de 800.000 Euros HT payé par le promoteur. Pour un calcul rapide d'un éventuel ROI, on peut rapprocher ce montant du rachat annuel par EDF ce qui donne : 26.700 Euros x 20 ans = 534.000 Euros Mais il faut prendre en compte également que l'onduleur a une durée de vie de 10 ans. Le remplacement des batteries au plomb dans le cas d'une installation autonome est obligatoire au bout de 5 à 20 ans. Pour aborder le retour sur investissement (ROI) d'une centrale solaire, il faut ajouter quelques informations techniques et juridiques : Il existe deux sortes de panneaux solaires : le monocristallin et le polycristallin liés aux caractéristiques des cellules qui forment la surface photovoltaïque. Un capteur monocristallin est le plus performant et le plus cher. Il est constitué d'un unique bloc de silicium fondu. Il assure un meilleur rendement immuable et sans variation par rapport à la saison. Un capteur polycristallin est moins cher et se compose de plusieurs cellules. En 2019 le silicium est remplacé par de la pérovskite basé sur de composants moins chers (iode, plomb, carbone, azote, hydrogène) ce qui permet de réduire le coût par sept. Il faut prendre en compte le coût de l'entretien de l'installation. Dans cela il est souhaitable de nettoyer les panneaux solaire. Ceux de Quintessence ont été nettoyés en juin 2018 ce qui a garantit une performance optimale pour cette année là. L'usure du capteur photovoltaïque dans le temps : Quel rendement auront les modules photovoltaïques au bout de 20 ou 30 ans ? Pour cela on peut voir la Garantie perte de puissance dans le temps [%/Wc] : Avec le temps un panneau solaire perd de sa puissance, il y a quelques années la norme était à 90% de Wc sur 10 ans et 80% sur 25 ans. De nos jours les fabricants garantissent 90% sur 12 ans. La chaleur radiative du soleil fait chuter la production des panneaux solaires photovoltaïques surtout lorsque les panneaux sont intégrés à la toiture et donc non ventilés. A l'inverse, le rendement le plus le plus élevé est obtenu par des modules fixés sur des châssis ventilés La protection des cellules. Un châssis de protection solide en aluminium préserve les plaques en silicium. Sa densité et son épaisseur lui offrent une durée de vie allant jusqu'à 10 ans. Pour l'assurance de fonctionnement dans le temps il faut ajouter des risques : En cas d'incendie un risque mécanique est possible (chute du ou des panneaux) ainsi qu'un risque toxique (combustion des composants du panneau : résine à base de polymère enrobant les cellules, le mylar, isolant électrique, le tedlar, polymère fluoré pour protéger les surfaces). Une infrastructure dotée de panneaux photovoltaïques peut ne pas être prise en charge par les sapeurs-pompiers du fait de l'exposition des pompiers au risque d'électrocution encouru. La production d'électricité en métropole est limitée à 1300 heures par an.
La qualité des choix de l'entretien est liée à l'utilisation en amont d'un reporting temps réel et d'histogrammes synthétiques des perfomances de l'installation. 
Voici une courbe de production photovoltaïque d'une journée de soleil en mars à gauche et, en juillet 2019 à droite (graphiques générés par le logiciel de www.epices-energie.fr sur Quintescence). 
Courbe de production photovoltaïque par jour à gauche avec le détail du problème de la journée du 18 à 14H00 à droite (graphique généré par le logiciel de www.epices-energie.fr sur Quintescence ). Les autres batiments du quartier Clichy-Batignolles : Chacun des 32 immeubles de Clichy-Batignolles possède sa centrale photovoltaïque. Les chiffres des centrales actives des autres bâtiments du quartier Martin Luther-King sont proches de ceux de la centrale de Quintessence. Un tableau synthétique avec l'ensemble des immeubles serait possible mais en 2019 il n'y a pas assez de recul sur le secteur Est (rue Mstislav Rostropovitch). Et il faudrait surement passer beaucoup de temps pour comprendre les raisons des écarts pas flagrants d'un immeuble à l'autre. La dispersion dans le temps entre les immeubles montreraient les différences de qualité des entretiens des différentes installations dont : Le nettoyage ou pas des capteurs, la réparation ou pas des faux contacts, la fréquence d'échange des onduleurs. Il existe cependant des différences importantes de résultats dans certains batiments. La différence principale est que des batiments ne sont pas encore raccordés à l'opérateur en 2019. Ceci est le cas pour Cardinet17 alors que sa construction remonte à 10 ans. On retrouve cette situation dans de nombreux immeubles de la rue Mstislav Rostropovitch sans que les propriétaires semblent regarder activement le sujet. Dans les logements sociaux ce n'est même pas un sujet pour les gestionnaires et les concierges n'en connaissent même pas l'existence. Autant dire que cela ne marche pas. D'un autre coté, félicitation aux propriétaires écologiques de la résidence Parc17 qui nettoient eux-même les panneaux solaires. L'économie annuelle, de ne pas passer par un prestataire, est équivalent au retour financier. Le reporting, dont on parlait plus haut, peut-être affiché aux yeux de tous pour sensibiliser sur la volonté d'être un ECO quartier. C'est le choix de la Régie immobiliere de la Ville de Paris : 
Reporting de la Régie immobiliere de la Ville de Paris affiché à l'entrée de l'immeuble d'étudiant. Ceci montre la volonté de gérer l'énergie. Mais, en regardant les chiffres affichés, on est en droit de se poser des questions. L'avenir du solaire : Dans l'avenir, la pérovskite (matériau) va permettre d'augmenter de 50% le rendement des panneaux solaires. Le coût de fabrication sera également moins cher. Ces deux conditions devraient faciliter son utilition pour le BEPOS. BEPOS (Bâtiment à Energie Positive) : Pour information, l'échéance du BEPOS pour les nouvelles constructions est normalement pour 2021. Les panneaux photovoltaïques en toiture des bâtiments tertiaires et collectifs neufs ne produiront pas assez d'énergie pour compenser les consommations et atteindre le BEPOS. Il faudra installer des panneaux photovoltaïques sur les façades orientées vers le soleil. Quintessence, le chauffage : Cette page est principalement sur l'énergie solaire. Elle parle également de l'immeuble Quintessence. Ce dernier à d'autres composants liés à l'énergie dont son chauffage avec un composant à revoir : Les thermostats des radiateurs sont médiocres au point qu'ils sont difficilement utilisables pour optimiser le chauffage. Le conseil syndical réclame depuis 10 ans un échange de ces thermostats au promoteur qui ne semble pas savoir que pour pouvoir être digne d'un ECO quartier, il est souhaitable de contrôler le chauffage. Le conseil syndical et le promoteur sont en procès sur ce point. Autant dire qu'aucun propriétaire n'a pris l'initiative de changer ses thermostats. Ils attendent tous l'issue de la justice. Quel que soit l'issue, le chauffage aura été mal réglé pendant dix ans. En cas de non échange des thermostats par le promoteur, parce que le promoteur aura fait appel à de meilleurs avocats, quelques propriétaires conscients du raté changeront à leur initiative leurs thermostat. Les locataires ne prendront pas une telle initiative. Seul le conseil syndical pourrait tenter d'imposer un changement de tous les thermostats par un prestataire à la charge des propriétaires. Ceci serait du bon sens même dans un immeuble qui ne serait pas dans un ECO quartier. D'un autre côté, pour la conformité au Plan Climat, voir le document élogieux de l'Agence Parisienne du Climat (pdf) sur Quintessence. Pour les informations générales, vous pouvez aller sur la page de la construction de Quintessence en 2012. 
L'immeuble Quintessence vu du parc Martin Luther-King (mi mars 2019). 
Quintessence et ses panneaux solaires Photovoltaiques (mi mars 2019). Rappel de l'historique du photovoltaiques pour le quartier MLK : Pour ceux qui veulent en savoir plus sur le solaire dans ce projet. En 2010 il était prévu que Solarvip interviendrait sur l'écoquartier Clichy-Batignolles, où 40.000 m2 de panneaux occuperaient les toitures. La mairie de Paris prévoyait que les promoteurs installeraient, sur une trentaine de bâtiments, quelque 40.000 mètres carrés de panneaux photovoltaïques intégrés à la toiture. A la livraison des immeubles, la Semavip verserait au promoteur un droit de bail, correspondant à un remboursement partiel de l'investissement basé sur le tarif d'achat du courant d'origine photovoltaïque qui serait alors en vigueur. A la mise en service des panneaux, le bail serait transféré au propriétaire de l'immeuble (copropriété, bailleur social). Solarvip exploiterait et entretiendrait les panneaux pendant vingt ans (la durée du contrat de rachat de l'électricité par EDF), encaisserait les recettes de vente de kilowattheures et verserait un loyer au propriétaire du bâtiment. Denis Baupin (Mairie de Paris, Les Verts) disait que ce montage résultait d'un travail de défrichage juridique mais qu'il le poussait car c'était l'un des engagements du Plan Climat et donc la Semavip pouvait étendre son rôle sur les questions environnementales dans le cadre de son propre plan de développement avec le renforcement de son rôle d'aménageur de Paris. Marie-Anne Belin (directrice de la Semavip avant PBA et P&MA) espérait qu'il y aurait un retour sur les charges facturées aux occupants. 
Quintessence et ses panneaux solaires Photovoltaiques. Au second plan à gauche, la rue Cardinet et Les Batignolles. A droite, le commencement de la rue Mstislav Rostropovitch avec le Centre Commercial My Cardinet (mars 2020). 
Le parc MLK, fermé pour covid19, et Quintessence (28 mai 2020). 
Le quartier Martin Luther-King et l'immeuble Quintessence (février 2021). 
L'immeuble Quintessence au début de l'automne (octobre 2021). La suite de la lecture sur l'énergie dans le quartier MLK : En continuant sur l'énergie une page sur la géothermie dans le quartier Clichy-Batignolles. Sur l'énergie également le projet CoRDEES de gestion des ressources et de l'utilisation de l'énergie. Ou la page générale sur l'ECO quartier Martin Luther-King.
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