L’électricité solaire plus payante que jamais

Vivre plusieurs heures ou plusieurs jours sans électricité et risquer de perdre toute sa nourriture dans le congélateur et le frigo, personne ne veut cela. Une solution intelligente et plus écologique qu’avoir recours à une génératrice consiste à s’équiper de panneaux solaires et d’accumulateurs pour fournir de l’énergie en cas d’urgence.

Par Stéphane Gagné et André Fauteux

Au moment où les événements climatiques extrêmes se multiplient (verglas, vents violents, etc.), la durée des pannes d’électricité par client a augmenté de 82 % en 2022, pour atteindre 230 minutes d’interruption selon Hydro-Québec qui vient de doubler, en six ans, le budget consacré à l’élagage des arbres. Une situation qui risque de s’aggraver, malgré les 126  millions de dollars que la société d’État investira l’an prochain pour mieux protéger son réseau.

Début avril 2023 :  30 à 35 mm de verglas s’abattent sur le sud du Québec. Quelque 1,1 million de Québécois sont privés d’électricité et plus des trois quarts des abonnés d’Hydro-Québec n’ont pas de courant pendant  plusieurs jours.

Sébastien Muniz a été l’une des victimes de cette tempête de verglas. Il a été privé de courant durant trois jours à sa résidence principale, située à Montréal. Toutefois, il y a un an, ce restaurateur a installé sur son toit plat 12 panneaux solaires photovoltaïques (PV), totalisant 5 kilowatts (kW) de puissance. Ils sont reliés, dans sa demeure, à un onduleur pouvant gérer 5,5 kW d’énergie et à une réserve de batteries de 10 kWh. Ce système lui a permis d’obtenir l’éclairage et de faire fonctionner le lave-vaisselle, le frigo, le congélateur et d’avoir de l’eau pendant trois jours, sauf les six dernières heures. Coût du système qu’il a installé lui-même : 32 000 $ (tous les prix mentionnés sont avant taxes).

C’est bien sûr coûteux, mais M. Muniz y trouve son compte. À son chalet de Saint-Donat, municipalité rurale de Lanaudière, il possédait déjà une installation similaire qu’il avait fait installer pour 35 000 $ par l’entreprise lavalloise Volts Énergie, en 2019. À Saint-Donat, , les pannes d’électricité sont fréquentes et durent souvent 10 à 12 heures. Grâce à son onduleur hybride pouvant diriger l’énergie dans des batteries ou sur le réseau public quand les batteries sont pleines, M. Muniz a pu adhérer à l’option tarifaire de mesurage net offerte par Hydro-Québec. Celle-ci permet aux autoproducteurs d’énergies renouvelables admissibles (PV, éolienne, hydraulique, biomasse,  géothermique) de se faire créditer les kWh injectés sur le réseau. La plupart des autoproducteurs économisent sur le coût des batteries en « stockant » sur le réseau jusqu’aux deux tiers de leur production (la part non consommée instantanément), mais sans batteries, ils n’ont évidemment pas de réserve quand le réseau est en panne.

Avec une réserve de 10 kWh et une puissance photovoltaïque instantanée maximale de 5 000 W pouvant produire 20 kWh en été, alors qu’on ne compte pas plus de quatre heures de plein ensoleillement par jour en moyenne et seulement 10 kWh en hiver avec deux heures de plein soleil par jour, on électrifie seulement les charges essentielles. « La cuisinière consomme trop d’énergie et ne peut fonctionner avec l’énergie des panneaux solaires, explique M. Muniz en entrevue. Pour la cuisson, j’utilise donc un four à raclette électrique. L’énergie solaire ne peut pas non plus assurer le chauffage : au chalet, je chauffe au bois tout l’hiver et en ville, ma maison a été refaite selon les nouvelles normes. Elle est donc bien isolée et assez étanche ».   

L'option de mesurage net

Au 1^er août 2023, Hydro-Québec comptait 844 clients autoproducteurs d’énergies renouvelables dont la capacité de production des systèmes totalisait 5,1 mégawatts (MW ou millions de watts) d’énergie. « C'est très minime par rapport à l'ensemble de la production globale d’Hydro-Québec », dit l’expert en énergies renouvelables Bernard Cyr, de BC Énergies. L’ingénieur retraité de la société d’État fait le calcul : « 5,1 MW x 1 100 heures d’ensoleillement par année = 5,6 gigawattheure (GWh ou millions de kWh)/année. Divisé par les ventes d’Hydro-Québec, de 216 térawattheures (TWh ou milliard de kWh/an), ça donne 0,00259 %! »

« Hydro-Québec n’a pas d’objectif précis de clients pour cette option qui demeure, à l’heure actuelle, une mesure de soutien à l’autoproduction et non un moyen d’approvisionnement, explique son porte-parole Cendrix Bouchard. Cependant, en tenant compte de l’évolution des nouvelles technologies, Hydro-Québec prévoit sur l’horizon de son Plan d’approvisionnement 2022-2032 une croissance marquée de la production solaire de l’ordre de 0,7 TWh », soit 700 gigawattheures (GWH ou millions de kWh) ou presque 1 % de la consommation des résidences québécoises en 2022 (70 941 GWh ou 70,9 TWh).

Or, selon un rapport d’experts soumis cet été dans le cadre de la consultation sur l’encadrement et le développement des énergies propres, l’énergie solaire pourrait combler entre 12 à 25 % des nouveaux besoins en électricité du Québec en 2032 estimés par Hydro à 16,1 TWh (16 100 GWh). Pour y arriver, il faudrait ajouter jusqu’à 4 000 mégawatts de capacité de production solaire grâce à deux mesures incitatives :
• Un crédit d’impôt provincial de 20 % qui viendrait s’ajouter au crédit fédéral de 30 % accordé à l’achat de technologies de l’énergie verte et des systèmes de stockage;
• L’achat par Hydro-Québec de l’autoproduction solaire résidentielle à 16 ¢/kWh et à 13 ¢/kWh pour l’autoproduction commerciale et institutionnelle, puisque cette énergie produite localement ne nécessiterait pas d’investissements coûteux dans un réseau de transport et de distribution, ceci, contrairement à l’énergie éolienne qu’Hydro paie 6 ¢/kWh et qui exige la construction de nouveaux équipements de transport d’électricité.

Un autre cas à Saint-Lazare

En banlieue de Montréal, à Saint-Lazare, Arthur Pawlak a manqué d’électricité durant une semaine à la suite du verglas d’avril dernier. En mars 2023, ce développeur logiciel a équipé sa maison autoconstruite d’un réseau PV de 14 kW accompagné de trois batteries de cinq kWh chacune. Le système lui a coûté 50 000 $, installation comprise par l'entreprise Québec Solaire. Le tiers du coût a été consacré à l’onduleur (qui convertit le courant continu produit par les capteurs solaires en courant alternatif consommé par ses appareils) et les deux autres tiers aux panneaux et aux batteries.

Durant la panne, tout s’est bien déroulé. « J’ai arrêté la thermopompe et l’échangeur d’air, je n’ai pas utilisé le four de la cuisinière et j’ai aéré la maison en ouvrant les fenêtres, dit-il. La cuisine s’est faite sur des plaques chauffantes, branchées sur une prise normale. Pour le chauffage, j’avais une petite chaufferette de 1 500 watts. Ma maison, conçue en misant sur l’énergie solaire passive [traversant les vitrages], consomme peu d’énergie pour le chauffage. Enfin, j’ai pu utiliser le chauffe-eau durant la moitié de la durée de la panne. » Il apprécie son installation, car elle se met en marche automatiquement lors d’une panne sans qu’il ait à faire quoi que ce soit.

Lors du dernier épisode de verglas d’avril, il a constaté qu’autour de chez lui, il était le seul à ne pas utiliser une bruyante génératrice carburant à l’énergie fossile (essence, diésel, propane ou gaz naturel). 

Quelle autonomie me donnera mon système?

Au Québec, on bénéficie en moyenne de 1 100 à 1 200 heures de plein ensoleillement par année, soit de 100 heures par mois. Ainsi, chaque kilowatt de puissance crête (potentiel maximal en plein soleil) de panneaux photovoltaïques installés peut produire jusqu’à 1 200 kWh par année (3,3 kWh en moyenne quotidienne), ce qui représente 120 $ d’électricité par année au tarif d’Hydro-Québec de 10 ¢/kWh taxes incluses. Ainsi, une installation PV totalisant 4 kW peut produire en moyenne jusqu’à 4 800 kWh par année ou 13 kWh par jour. En hiver, la production d'électricité solaire est peu affectée par la neige car elle glissera quand le soleil aura réchauffé les panneaux s'ils sont inclinés. « Nos mesures à Varennes (en Montérégie) indiquent des pertes de production annuelles de l’ordre de 1 à 2 %, mais en Gaspésie, Nergica rapporte des pertes annuelles de l’ordre de 5 %, précise Yves Poissant, spécialiste du PV à Ressources naturelles Canada. Ces pertes sont pour des systèmes installés sur des supports qui sont exposés au vent et avec un dégagement suffisant en bas pour que la neige se dégage. Si on parle d’un système PV installé sur toiture (à 10 deg. sur un toit plat ou à 30 deg. à un pouce d’un revêtement de bardeau d’asphalte où la neige peut s’accumuler), ces pertes peuvent doubler. »

Le nombre de jours d’autonomie que ce système peut offrir à un ménage dépend de la réserve d’énergie stockée dans les batteries préalablement chargées à bloc (par les panneaux ou par le réseau hydroquébécois quand le soleil n’est pas au rendez-vous), mais évidemment, cela dépend aussi de la consommation d’électricité ; une réserve de 10 kWh peut aussi bien durer de trois à sept  jours, selon les appareils utilisés, qu’être flambée en une ou deux journées si on ne fait pas ses calculs.

Consommation typique des appareils

Ces exemples de la consommation quotidienne de certains appareils et usages vous feront comprendre pourquoi il faut prévoir se chauffer et cuisiner au bois et/ou au gaz durant une panne. On évitera aussi de raccorder aux batteries les autres appareils énergivores comme la sécheuse et le chauffe-eau, lequel conserve tout de même sa chaleur 48 heures quand l’alimentation est coupée, selon le site https://www.fournisseurs-electricite.com. L'idéal est toutefois de mesurer les kWh consommés par vos appareils en les branchant une journée dans un lecteur tel le Kill A Watt.

Trois douches* au débit standard de 9,5 litres/minute x 8 minutes : 5,9 kWh

Un bain* de 100 litres (baignoire standard) : 3 kWh

Réfrigérateur avec congélateur dans le bas construit depuis 2017 : 1,5 kWh

Congélateur coffre compact de 2011 à 2016 : 0,6 kWh

Téléviseur 12 W à écran ACL 30 po de diagonale 2011-2013 en marche durant 5 heures) : 0,2 kWh

Charge fantôme d’un téléviseur (2005-2007) éteint, mais branché : 0,1 kWh

Ordinateur et moniteur 90 W (mode actif ou attente) x 12 heures : 1,1 kWh

Ordinateur et moniteur (mode veille de 5 W) x 10 heures : 0,1 kWh

12 ampoules émettant 800 lumens x 8 heures : 6 kWh avec des lampes incandescentes (durée de vie de 1 000 heures) et 1 kWh pour des DEL (25 000 h)

Climatiseur 6000 btu/h (0,5 tonne), rendement EER 10 (années 2000) x 5 heures : 3 kWh

Grille-pain 800 W x 5 minutes : 0,1 kWh

Échangeur d’air 150 W x 12 heures : 1,8 kWh

Sécheuse (2017 +), utilisation moyenne : 1,4 kWh

Recharge typique d’un véhicule électrique : environ 15 kWh pour 100 km, selon hellowatt.fr

* La consommation dépend de la température du chauffe-eau et de la quantité d’eau utilisée

Source : hydroquebec.com/residentiel/espace-clients/consommation/

Les temps changent, les habitudes aussi

Les génératrices carburant aux produits pétroliers ne sont pas une réponse adéquate aux pannes d’électricité qui surviennent justement plus souvent à cause de la combustion d’énergies fossiles, principale cause des changements climatiques, fait remarquer Patrick Goulet, président de l’association Énergie solaire Québec (ESQ). « L’option solaire hybride, malgré son coût élevé, devient plus intéressante, dit ce technicien retraité d’Hydro-Québec. Je reçois plus de demandes d'informations depuis les deux dernières années à ce sujet. Les gens s’intéressent moins au retour sur l’investissement, qui peut être long, et davantage à la résilience. Avec le solaire et les batteries, vous êtes autonomes en énergie et vous pouvez, dès le début d’une panne, mettre le système automatiquement en marche afin d’éviter les pertes de nourriture dans le frigo et dans le congélateur. » Il est ainsi possible de répondre à des besoins d’énergie de base (ex. : éclairage, ordinateur et un minimum d’eau chaude).

Autre argument favorable à l’énergie solaire : « les génératrices demandent de l’entretien et du carburant, souligne Patrick Goulet. Lors d’une panne, les stations-service peuvent aussi tomber en panne ou en rupture de stock et devoir fermer. Si la personne a besoin de carburant pour alimenter sa génératrice, cela peut être problématique. »

La technologie des batteries évolue aussi dans le bon sens : « Leurs composantes lithium-fer-phosphate est plus sécuritaire, car moins à risque d’incendie, dit M. Goulet. De plus, d’autres technologies comme les batteries au sodium et au lithium au phosphate de fer et manganèse (LMFP), ne nécessitent pas l’usage de cobalt. Ce type de batterie est en développement en Chine et commence à être utilisé dans ce pays. » La production de masse (notamment de véhicules électriques) est prévue l’an prochain dans le cas des lithium-ion au phosphate de fer et manganèse, selon le physicien Pierre Langlois, blogueur sur le site Roulez électrique.

Subventions disponibles

Avec la volonté des gouvernements d’accélérer la transition énergétique, des subventions sont aussi disponibles pour l’achat et l’installation de systèmes à l’énergie solaire. La Subvention canadienne pour des maisons plus vertes offre 1 000 $ par kW de panneaux PV installés. Ce même programme fédéral offre aussi jusqu’à 1 000 $ si l’on connecte des nouvelles batteries en permanence à un système PV.

Pour être admissible, il faut commander les évaluations énergétiques avant et après travaux sur le site renoclimat.qc.ca, car le gouvernement du Québec livre ici ces deux programmes. Rénoclimat offre une aide allant jusqu'à 20 000 $ pour les travaux admissibles (isolation, étanchéité, fenestration, systèmes mécaniques, etc.) et le programme fédéral jusqu'à 5 000 $, incluant des mesures de résilience comme les batteries et les membranes de toit et de fondations.

Une liste détaillée des mesures admissibles à l’aide fédérale et des montants offerts est disponible sur le site du programme.

Des possibilités encore plus grandes

Malgré la disponibilité de ces subventions, le fait que nos tarifs d’électricité soient les plus bas en Amérique du Nord nuit à l’adoption rapide de cette forme d’énergie, fait remarquer Ghislain Vézina, un maître électricien de la région de Québec qui installe notamment des panneaux PV. : « L’investissement est important et demeure moins intéressant s’il ne sert que pour une utilisation ponctuelle, en cas de pannes d’électricité, par exemple », dit-il en expliquant que les gens le contactent bien davantage pour la pose de génératrices.

Cela pourrait toutefois changer si le Québec imposait la tarification dynamique de l’électricité  consistant à augmenter son prix durant les pointes de demande et à le diminuer hors pointe. Cela refléterait les coûts réels d’approvisionnement car, par grands froids, Hydro-Québec doit importer de l’électricité coûteuse de source fossile lorsque la demande excède la capacité de son réseau.

L’électricité solaire pourrait alors devenir plus intéressante, et pas seulement pour suppléer aux pannes de courant, selon le physicien Yves Poissant, spécialiste en énergie solaire PV au laboratoire CanmetÉNERGIE de Ressources naturelles Canada (RNCan) à Varennes. Il croit que ce type de tarification sera éventuellement adopté au Québec, car la demande en électricité augmente plus vite que l’offre, alors que le gouvernement accélère l’électrification des transports et des industries afin de respecter ses engagements climatiques.

Yves Poissant ajoute que les batteries des véhicules électriques (VÉ) offrent aussi une avenue formidable pour alimenter en énergie une maison en cas de panne, car elles peuvent stocker jusqu’à 80 kWh d’électricité. Cette solution comporte l’avantage de ne pas nécessiter l’installation de panneaux PV ni l’achat de coûteuses batteries au lithium (jusqu’à 4 000 $ pour 5,12 kWh) pour stocker l’énergie solaire. Les VÉ qui alimentent des appareils 120 volts ou carrément le panneau électrique d’une maison, comme l’Outlander PEHV de Mitsubishi et le camion F-150 Lightning de Ford, seront un jour chose commune, comme c’est déjà le cas au Japon. La plupart des VÉ vendus en Amérique du Nord pourraient ainsi servir de génératrice dès 2026, du moins chez General Motors.

Actuellement, Hydro-Québec propose des tarifs dynamiques de façon volontaire afin de réduire l’utilisation d’appareils énergivores, comme les sécheuses et les plinthes chauffantes, en période de pointe hivernale : celle-ci dure moins d’une centaine d’heures par année et survient par grands froids, de 6h à 9h et de 16h à 20h. Comme 80 % des Québécois chauffent leur habitation à l’électricité, la tarification dynamique ne pourrait toutefois pas être imposée sans protéger les locataires et autres personnes ne pouvant pas se chauffer autrement en période de pointe.

Le PV déjà à parité avec Hydro

Les panneaux (on dit aussi modules) PV ont tout de même un bel avenir, car leur prix a chuté d’environ 90 % depuis une décennie. Des modules de qualité de 375 à 400 watts se vendent actuellement de 275 $ à 300 $, par exemple, selon des prix que nous avons obtenus des détaillants Écosolaris et Québec Solaire.

En 2009, Yves Poissant a fait poser sur le toit de sa propre maison un système PV de 1,3 kW, relié au réseau et sans batteries, qu’il a payé 7,69 $/W installation comprise. Or, aujourd’hui les prix tournent autour de 3 $ à 4 $ le watt selon la puissance installée, toujours sans batteries, nous informe-t-il.

Selon Yves Poissant, sur la durée de vie minimale de 30 ans des panneaux PV, une installation sans batteries d’au moins 6 kW payée 2,66 $/W en 2019 (vs 3,50 $/W en 2016) revenait déjà au même prix que celui de la deuxième tranche de consommation du tarif domestique (D) d’Hydro-Québec. Aujourd’hui, celle-ci en est à 10,041 ¢/kW au-delà des 40 premiers kWh consommés quotidiennement, permettant ainsi aux plus petits systèmes PV sans batteries d’atteindre ce seuil de parité avec l’hydroélectricité.

Quand des autoproducteurs (qui adhèrent à l'option tarifaire de mesurage net) injectent leurs surplus sur le réseau public, Hydro-Québec crédite les kWh solaires au tarif de la deuxième tranche de consommation, « car les crédits sont appliqués au solde de leur facture », fait-il remarquer, ajoutant que l’outil en ligne d’Hydro-Québec sur le PV ne semble pas tenir compte de l’augmentation annuelle élevée des tarifs d’électricité. « Le tarif D 2^e tranche est passé de 7,51 ¢/kWh en 2012 à 10,041 ¢/kWh en 2023. C’est un taux moyen d’augmentation de 2,4 % depuis 10 ans. Au même rythme, ce tarif sera de près de 20 cents/kWh dans 30 ans, alors qu’un système solaire PV raccordé au réseau et sans batteries produit aujourd’hui de l’électricité avec un coût de revient de 8 à 9,5 cents/kWh à compter de l’année 1 et ce, pour les 30 années suivantes. On mentionne aussi, sur le site d’Hydro-Québec, une période de récupération d’investissement de 23,5 années (ce qui est dans la fourchette supérieure des prix). Mais si on fait l’analyse des coûts des rénovations écoénergétiques (changement de fenêtres, isolation des murs extérieurs) et du remplacement des technologies de chauffage (thermopompe) dans le contexte inflationniste d’aujourd’hui, un système PV n’est pas toujours la solution la plus coûteuse à installer. »

M. Poissant ajoute que les aides fédérales actuelles rendent l’énergie PV encore plus rentable : « Avec la subvention du programme fédéral Maisons plus vertes (1 000$ par kW de puissance installée, et un prêt sans intérêt allant jusqu’à 40 000 $ remboursable en dix ans) le coût de revient du solaire tombe à 6,08 cents/kWh et la période d’amortissement à 15 ans. À ce coût, le système est rentable, même lorsque comparé au tarif de la première tranche (bloc patrimonial, 6,51 cents depuis avril 2023) et est donc en parité totale avec le tarif D de l’électricité au Québec.

Il précise qu’il faut respecter trois conditions pour que le PV soit moins cher ou à parité avec l’hydroélectricité sur 30 ans : « Le plus important, c’est que le soleil soit au rendez-vous (maison orientée franc sud, les panneaux inclinés entre 30 et 60 degrés et non ombragés par des végétaux ou des structures), que le prix du système soit compétitif,que le financement soit à un taux raisonnable. »

Ses calculs prévoyaient que le système serait financé sur une marge hypothécaire à un taux de 3,5 % sur dix ans et qu’Hydro-Québec augmenterait son tarif domestique de 1 % par année. « S’il est payé en totalité à l’achat plutôt que financé, ce même système de 6 kW peut se rentabiliser en une vingtaine d’années ou moins, avant la subvention fédérale  », dit-il.

Les calculs de M. Poissant supposent aussi un vieillissement réduisant la puissance du système de seulement 0,5 % par année et que l’on devra remplacer l’onduleur au bout de 15 ans. Autrement, un système PV ne demande qu’à être bien installé et que l’on nettoie périodiquement les panneaux du pollen et autres débris qui s’y déposent. 

Une industrie en émergence

En parcourant le répertoire des entreprises membres d’ESQ, on constate qu’une dizaine d’entre elles se spécialisent dans les systèmes PV, comme Québec Solaire, fondée à Montréal en 2015.

Selon son président, Maxime Morency, un système hybride intéressant (avec batteries et stockage de ses surplus sur le réseau public), avec 5 kWh de réserve coûte environ 25 000 $ installation comprise. Outre la batterie au lithium, il comprend aussi 2 kW de panneaux PV et un onduleur pouvant gérer jusqu’à 5 kW d’énergie (ainsi, avec le temps, on pourra plus que doubler la puissance de ce microréseau PV).

Pour les gens qui désirent cuisiner lors de pannes, M. Morency suggère l’emploi d’une plaque à induction, plus écoénergétique qu’une cuisinière classique. La durée d’autosuffisance en énergie dépend du nombre d’occupants dans la maison et de leurs habitudes de consommation. Pour connaître plus précisément le type de batterie solaire nécessaire, l’entreprise met à la disposition de ses clients un calculateur de charge sur son site Internet.

Bien que les prix soient à la hausse depuis un an à cause de difficultés relatives aux chaînes d’approvisionnement, M. Morency constate un accroissement d’intérêt pour le solaire. « Les trois quarts de notre clientèle convoitant un système hybride sont propriétaires de résidences permanentes desservies par un puits. Ils ont besoin d’eau en cas de panne de réseau, » dit-il.

Énergie Volthium est une autre entreprise prometteuse dans le domaine des énergies renouvelables. Basée à Châteauguay (Montérégie), elle est la seule entreprise canadienne à avoir réussi les tests d’homologation d’Hydro-Québec pour ses batteries lithium-fer-phosphate (LFP).

Elle offre 14 modèles, dont quatre destinés aux usages résidentiels et commerciaux. « Nos batteries LFP ne contiennent pas de cobalt ni de nickel », précise Yanni Samson, président et directeur technique d’Énergie Volthium. L’extraction de ces métaux est polluante et implique parfois des enfants qui risquent leur vie en creusant le minerai dans des mines du Congo.

Avec la mise en marché de sa première batterie au lithium, il y a trois ans, son entreprise a connu une croissance fulgurante, passant d’un à 25 employés. Cependant, en raison des bas tarifs d’électricité, l’entreprise fait surtout de bonnes affaires dans les autres provinces canadiennes, dont l’Ontario, en plus de desservir d’importants clients comme Hydro, Bell Canada et les Forces armées canadiennes.

Comme Yves Poissant, Yanni Samson croit que l’usage des batteries au lithium deviendrait chose courante si la Régie de l’énergie autorisait la généralisation de la tarification dynamique. Selon lui, il serait alors plus avantageux de consommer l’énergie solaire produite à domicile que d’obtenir un crédit d’Hydro-Québec grâce au mesurage net. « Quand la superficie disponible sur une maison ne permet pas d’installer plus de 4 kW de panneaux, il vaut mieux consommer sa propre énergie et opter pour la tarification dynamique Flex D, puisqu’il n’y aura pas de surplus à stocker sur le réseau. »

En somme, c’est peut-être l’un des rares avantages de la crise climatique qui s’aggrave d’année en année : l’option solaire deviendra de plus en plus intéressante, écologique et durable pour se prémunir contre les pannes d’électricité qui se produiront assurément plus souvent.

Exemple de système

Panneaux solaires 4 kW(10 x 335 $) : 3 350 $ 
Livraison : 500 $ 

Onduleur hybride 12 kW avec entrées pour 18 kW de solaire : 7 500 $

Batterie de 10 kWh : 7 500 $

Câblage reliant panneaux et batteries : 1 000$

Installation (215 $ par panneau) : 2 150 $

Supports et quincaillerie : 1 500 $ 

Total : 29 850$

Source : Énergie Volthium et  https://solardirectcanada.com/product/trina-390-solar-panel/

Mise en garde d’Hydro-Québec

Il faut se méfier des vendeurs de panneaux solaires qui promettent une rentabilité rapide faisant suite à l’installation de cette forme d’énergie, avertit Hydro-Québec. La société d’État offre un outil de calcul en ligne et recommande de faire appel à un ingénieur spécialisé dans le domaine du solaire afin d’évaluer la rentabilité d’un projet avant d’investir dans l’achat d’un système solaire photovoltaïque. Est-ce réaliste de penser que les consommateurs feront appel à un ingénieur?

Yves Poissant de RNCan répond : « À ce propos, les vendeurs de systèmes PV [compétents et honnêtes, comme les membres d'ESQ] produisent une estimation de production et du coût de revient de l’électricité solaire en tenant compte du potentiel d’ensoleillement sur le site, du vieillissement du système PV ainsi que de l’inflation, du coût d’installation et du financement du système. »

Une fois l’achat des panneaux réalisé, il faudra s’assurer d’en faire une installation optimale afin d’en tirer le potentiel maximum. Il faudra bien les orienter plein sud, leur donner le meilleur angle d’inclinaison et voir à ce qu’il n’y ait pas d’arbres ou d’immeubles qui projettent de l’ombre sur l’équipement.

Pour les personnes souhaitant bénéficier de l’option tarifaire de mesurage net d’Hydro-Québec, la société d’État rappelle qu’elle doit approuver au préalable toutes les demandes d’inscription. Le délai de traitement des demandes est de deux à trois semaines. La société d’État mentionne aussi qu’il est important pour les intéressés de lui soumettre un projet avant d’acheter les équipements afin de s’assurer de son admissibilité à cette option tarifaire.

Une option plus économique pour les moins fortunés 

Pour ceux dont le budget est modeste, certaines entreprises, comme la californienne Ecoflow, proposent divers petits systèmes PV portatifs à moins de 10 000 $ offrant plus ou moins d’autonomie électrique lors d’une brève panne de réseau.

C’est le choix qu’a fait Philippe Terrier, professeur à l'École de technologie supérieure et responsable du Laboratoire en ingénierie pour le développement durable. Ce Montréalais a manqué d’électricité durant deux jours lors du verglas d’avril dernier et son acquisition récente lui a permis d’alimenter quelques appareils clés, tels le frigo, l’éclairage et le modem Wi-Fi pour naviguer sur le Web avec son cellulaire. 

Un système haute efficacité

Il a opté pour un ensemble Ecoflow RIVER 2PRO comprenant notamment un panneau solaire monocristallin de 110 W et une batterie au lithium-fer-phosphate (LFP ou LiFePO4) qui se recharge en 70 minutes sur le réseau électrique (avant la coupure) et qui peut stocker 768 Wh (0,768 kWh) d’électricité. Il est également possible de recharger la batterie en approximativement dix heures de plein ensoleillement. Selon l’entreprise, ce système peut fournir jusqu’à 1,8 kWh par jour grâce à l’excellent rendement de son panneau, qui convertit en électricité jusqu’à 23 % de l’énergie solaire auquel il est exposé.

« La nouvelle technologie de batteries LFP permet 3 000 cycles complets de décharge-recharge, contrairement aux anciennes technologies lithium-ion qui se limitaient à moins de 1 000, explique M. Terrier. Sur une base de six cycles par semaine, le système pourrait délivrer son plein potentiel durant 9,6 ans avant de tomber à 80 % de sa capacité maximale. »

Grâce aux multiples rabais disponibles au moment de l'achat sur le site d’Ecoflow, le système de M. Terrier lui a coûté 1 015 $, taxes et transport inclus. Il précise qu’un rabais exceptionnel de plus de 40 % était en vigueur sur les panneaux 110 W, couplé à un autre rabais valable sur le bloc d’alimentation.

Prêt à l’emploi

« Un des avantages de ce système portable est qu’il ne nécessite pas le recours à un maître électricien pour l’installation, souligne M. Terrier. C'est un peu le même concept que le bloc d'alimentation externe que vous pourriez utiliser pour votre téléphone, mais en beaucoup plus gros! Il suffit de maintenir la batterie interne du système en état de charge en branchant le tout sur une prise électrique. Une fois le bloc chargé, on peut le ranger jusqu'à la prochaine utilisation. L'autodécharge étant presque nulle, le bloc demeurera chargé sans perdre de sa capacité pendant plusieurs mois. Lorsqu’il y aura une panne, l'utilisateur se servira de la réserve d'énergie emmagasinée, puis assurera la recharge avec le panneau solaire, qui sera posé, pour l'occasion, sur le balcon ou ailleurs. Aussi, grâce à l’étui fourni avec le panneau, il pourra le ranger facilement après usage. »

Équipé de cette façon, il dit pouvoir alimenter son frigo avec congélateur (consommant 500 Wh ou 0,5 kWh jour), l’Internet (150 Wh/jour) et un peu d’éclairage à DEL (100 Wh/jour) pour un total de 750 Wh, ce qui est légèrement inférieur à la capacité du système, qui est de 768 Wh. Ce système portatif est non hybride : il ne pourra pas distribuer d’énergie sur le réseau d’Hydro-Québec. Cela n’est pas un inconvénient, car l’idée est plutôt de produire et stocker une petite quantité d’énergie qui sera consommée en cas d’urgence. M. Terrier rappelle que lors d’une panne, il faut utiliser l’énergie plus sobrement, par exemple en limitant l’ouverture de la porte du frigo.

Achat local

Passionné d’énergie solaire, l’ingénieur Bernard Cyr a installé chez lui, à Saint-Roch-sur-Richelieu, un système PV de 20 kW. « Il produit 22 000 kWh par année, réduisant ma facture globale d’électricité de 65 % », dit cet expert qui a déjà publié une étude sur l’autoproduction solaire commandée par Hydro-Québec.

Ce retraité de la société d'État, qui dirige l’entreprise de consultation en bâtiments durables et énergies renouvelables BC Énergies, préconise pour sa part l’achat local. « Il existe, en sol québécois, des fournisseurs comme Écosolaris, de Saint-Jérôme, qui offrent des petits systèmes d’urgence dans un cabinet métallique quasiment prêt à l’emploi. Par exemple, pour environ  7 000 $ avant taxes, on peut installer soi-même un onduleur-chargeur 2 kW, de marque Victron, avec deux panneaux PV de 375 W chacun et trois petites batteries de 12 volts/100 ampères heure offrant une réserve de 3,6 kWh. Il comprend des prises 120 volts, USB, et permet même de brancher une génératrice afin de recharger les batteries au besoin. »

Maxence Pelletier, directeur de la division solaire chez Écosolaris, explique : « Il suffit de déposer les batteries dans le boîtier et on peut brancher le système soi-même. Tout est précâblé afin de relier des panneaux solaires (montés sur le toit ou sur rail) au boîtier avec des connecteurs rapides. »

Le propriétaire d’Écosolaris, Martin Lambert, commente au sujet des systèmes portatifs tels Ecoflow, GoalZero et Jackery : « C'est bon pour avoir un peu d'énergie pour une periode limitée, mais pas pour être rechargé par le solaire. L'entrée du solaire est toujours limitée à des très petites puissances, donc les temps de recharge sont très longs. Et les onduleurs sont presque toujours de moindre puissance que celle affichée. Et nous n’avons aucune idée de la qualité et de la durée de vie de leurs batteries au lithium. Bref, ce sont des systèmes de batterie pour une alimentation électrique sans interruption mais limité. En général, on dit toujours aux clients qu'au-delà de 1 500 W de puissance, ils sont mieux avec des systèmes aux composantes séparées: onduleurs, batterie et contrôleur MPPT [Maximum Point Power Tracing] plutôt que composantes intégrées. Sinon, quand un problème survient, l'appareil au complet est hors d'usage. »

Coûts d’installation

Selon Bernard Cyr, l’installation représente entre 20 et 25 % du coût d’un système PV. Yves Poissant précise qu’elle peut représenter jusqu’à 50 % du prix quand on ajoute les frais d’inspection et la marge de profit. « Ces données proviennent d’un distributeur pancanadien et reflètent la moyenne canadienne, mais les prix varient de province en province. »

Silice cristalline ou amorphe?

Selon la division solaire d’Engie (ex GDF SUEZ), « les panneaux les plus couramment installés offrent un rendement de 13 % à 24 %, qui peut descendre à moins de 10 % pour les panneaux solaires au silicium amorphe », variété non cristalline du silicium utilisée dans les cellules PV à couches minces qu’on emploie pour les grandes surfaces, tels les bardeaux de toiture PV. Ce type de panneau solaire est cependant moins approprié dans notre pays de neige et de glace. Les panneaux PV monocristallins ont un rendement de 1 à 3 % plus élevés que les panneaux polycristallins, selon Effy, groupe français de la rénovation énergétique.

1. Comparaison des filières de production d'électricité et des bouquets d'énergie électrique : https://www.hydroquebec.com/data/developpement-durable/pdf/15094F.pdf 
Ce résumé est basé sur le rapport du CIRAIG (version intégrale en anglais) : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032118302235

2. Cradle-to-grave greenhouse gas emissions from dams in the United States of T America, C. Song et al, Renewable and Sustainable Energy Reviews, avril 2018 https://www.hydroquebec.com/data/developpement-durable/pdf/comparing-power-generation-options-and-electricity-mixes.pdf

Pour en savoir davantage

Bernard Cyr, le « phénomène » de l'énergie solaire

Primeur : l’électricité solaire à l’aube de la parité au Québec, selon CanmetÉNERGIE/RNCan

Les systèmes photovoltaïques - Guide de l'acheteur (Ressources naturelles Canada, 2003)

Énergie solaire photovoltaïque – maisons solaires, outils, foire aux questions, etc. (RNcan)