OptimaSolar Worblental – Une coopérative d'énergie renouvelable : une réussite exemplaire

Dans le domaine des énergies renouvelables, certains projets ont non seulement un impact écologique positif, mais contribuent également à renforcer la communauté. Le projet Utzigenrain, mené par la coopérative énergétique OptimaSolar Worblental, en est un exemple inspirant. Son approche consiste non seulement à produire de l'électricité sans émissions de CO₂ grâce à une installation photovoltaïque installée sur les toits des deux terrasses du parc, mais aussi à vendre localement cette énergie solaire aux propriétaires des logements.  Cette référence donne un aperçu de la réussite d’une initiative coopérative qui allie innovation et durabilité tout en améliorant la situation financière des propriétaires.

Le complexe d'Utzigenrain compte au total 50 appartements. Une installation photovoltaïque d'une superficie d'environ 550 m² a été mise en place en 2016 sur les toits des deux parkings en terrasse. Cette installation a été financée grâce aux certificats de parts souscrits par 25 membres de la coopérative OptimaSolar Worblental.  

RCP participants

L'association des propriétaires d'Utzigenrain (EGU) s'est constituée dès que cela a été possible pour former une association d’autoconsommation (RCP).

 

Optimisation

  • Chaudières et bornes de recharge électriques
  • conçu par Gerber AG Energietechnik
  • avec les systèmes d'smart-me et Loxone

 

Système photovoltaïque

  • Surface des panneaux solaires : 550 m²
  • Production annuelle : 91 590 kWh
  • Puissance installée : 97,44 kWc
  • Coûts d'investissement : 190 000 CHF

Membres de l'association OptimaSolar

25 membres de la coopérative énergétique OptimaSolar Worblental ont contribué au financement de l'installation photovoltaïque.

 

Paul Althaus

Paul Althaus

Co-fondateur de la coopérative OptimaSolar

En adhérant à la coopérative énergétique, chaque individu peut contribuer à façonner la transition énergétique tout en bénéficiant d'un retour sur investissement. Les membres de la coopérative reçoivent une part des bénéfices de l'association. Les intérêts annuels versés (à l'instar d'un dividende) sur le certificat de participation sont calculés en fonction du résultat d'exploitation et sont redéfinis chaque année conformément à une décision de la direction.

Le défi de la réduction des pics de consommation

Avant 2018, la technologie destinée aux associations d'autoconsommation en était encore à ses débuts et n'était pas réglementée juridiquement ; par exemple, les compteurs intelligents privés ne pouvaient pas encore être utilisés pour effectuer des relevés dans le cadre de modèles tarifaires. Le 21 mai 2017, le peuple suisse a approuvé la nouvelle loi sur l’énergie. Celle-ci vise à réduire la consommation d’énergie, à accroître l’efficacité énergétique et à promouvoir les énergies renouvelables. Cela a ouvert la voie à ce qu’on appelait alors une « communauté d’autoconsommation », et Paul Althaus a examiné différentes options de mise en œuvre. Paul Althaus explique : « L’optimisation de l’autoconsommation nécessite l’utilisation de systèmes avancés de gestion de l’énergie et de technologies intelligentes. »

« Jusqu’à il y a quelques années, il n’existait pratiquement aucune solution dans ce domaine. Je ne disposais pas des données en temps réel nécessaires pour optimiser l’utilisation de l’installation photovoltaïque. » En tant que chef de projet, Paul Althaus a compris qu’il était particulièrement important de gérer efficacement les gros consommateurs d’énergie, tels que les chaudières électriques et les nouvelles bornes de recharge, afin d’augmenter l’autoconsommation et, par là même, la rentabilité.

L'une des préoccupations urgentes concerne la mise en œuvre de mesures d'écrêtement des pics de consommation. Lorsque les résidents du complexe utilisent simultanément des appareils à forte consommation d'énergie, tels que des cuisinières électriques, des radiateurs ou des systèmes de climatisation, cela entraîne une forte demande en électricité. En raison de ces pics de charge élevés, la copropriété est contrainte de verser environ 700 CHF par mois au fournisseur d'énergie. Le bilan du réseau (voir graphique) montre clairement comment ces pics de charge sont provoqués par la mise en service des groupes de chaudières. La charge des chaudières est déjà quelque peu optimisée, puisqu’elle a été répartie en quatre groupes par le système de contrôle de la BKW. Ce problème sera exacerbé à l’avenir par la mobilité électrique. En effet, la recharge simultanée de plusieurs véhicules électriques peut entraîner des pics de charge encore plus importants.

Stratégie de solution

L'intégration des bornes de recharge électriques et des chaudières dans la gestion énergétique du complexe nécessite une planification et une configuration minutieuses afin d'obtenir les meilleurs résultats possibles. De plus, la facturation des 50 appartements, et en particulier la réponse aux demandes des clients, prend relativement beaucoup de temps.

Gerber AG Energietechnik a donc repris la propriété d'Utzigenrain le 1er janvier 2023. Elle est chargée de la facturation, effectue des contrôles périodiques de l'installation et formule des suggestions pour optimiser l'autoconsommation.

Le concept de comptage prend en compte non seulement les compteurs des différents appartements, mais aussi l'installation photovoltaïque, les bornes de recharge électrique et les chaudières. Les premiers compteurs MID d'smart-me AG ont été intégrés avec succès au projet en 2018. Le système intelligent de gestion de l'énergie d'smart-me, les modèles tarifaires flexibles de smart-me Billing et (d'ici fin 2023) le système de gestion de la charge de Loxone seront utilisés pour faire face aux pics de consommation et optimiser l'autoconsommation. Ces systèmes contribuent à répartir et à optimiser la consommation d'électricité afin d'éviter les surcharges et de réduire ainsi les coûts d'électricité pour les résidents.

Réduction des pics de consommation et gestion intelligente de la charge

La stratégie la plus courante pour augmenter l'autoconsommation consiste à réguler le chauffage de l'eau. Cependant, chaque appartement de l'Utzigenrain dispose de sa propre chaudière, ce qui complique l'optimisation. Il faut non seulement tenir compte de la production photovoltaïque actuelle et de la demande en électricité des chaudières, mais aussi mettre au point une logique permettant de déterminer quand et à quel niveau les chaudières doivent être mises en marche ou arrêtées afin d'optimiser l'autoconsommation.

Bien que des optimisations simples puissent être mises en œuvre avec les actions if/then de smart-me Pour des optimisations plus complexes, l'utilisation d'un système tiers est recommandée, notamment pour le cloud. Les 50 chaudières du projet seront donc régulées par Loxone. Si la centrale photovoltaïque produit plus d'énergie que les besoins actuels des ménages (un « excédent » est généré), les chaudières électriques servent de ballons d'eau chaude sanitaire. Le système est conçu pour que la consommation électrique des chaudières soit toujours activée dès que le surplus d'électricité est suffisant ; l'électricité du réseau n'est utilisée qu'en cas d'urgence. Au lieu d'injecter le surplus d'électricité dans le réseau à un prix prohibitif, il est désormais utilisé pour chauffer l'eau. Cela favorise l'autoconsommation et l'énergie solaire produite localement est stockée dans l'eau chaude sanitaire. Plus important encore, la mise en marche échelonnée des chaudières permet de réduire les pics de consommation et, par conséquent, de réaliser des économies considérables.

Le système de gestion énergétique « smart-me » surveille en permanence la production et la consommation d'énergie en temps réel. Ces informations sont transmises en direct à Loxone. Loxone envoie ensuite les signaux de commande aux compteurs « smart-me », qui régulent les chaudières via les sorties numériques. Les données sont transférées depuis « smart-me » vers Loxone via une interface API automatique et n'entraînent aucun coût supplémentaire.

Markus Streit

Markus Streit

Chef de projet, Gerber AG Energietechnik

La mise en œuvre du système de commande de la chaudière dans le cadre de ce projet a constitué un défi passionnant. Grâce à une coordination précise des systèmes, nous avons non seulement pu améliorer le rendement, mais aussi réduire les coûts. Il est toujours impressionnant de constater à quel point les technologies intelligentes peuvent contribuer concrètement au développement durable et à la rentabilité.  

L'investissement dans Loxone sera amorti en 3 à 4 ans. Markus Streit dispose d'une vue d'ensemble précise de la répartition des pics de charge et des coûts qui en découlent sur le portail web smart-me . Il s'est appuyé sur ces données pour démontrer à la communauté des copropriétaires la rentabilité d'une optimisation supplémentaire des charges de la chaudière grâce à Loxone.

Bornes de recharge électriques dans un parking à étages

 Ces bornes de recharge « RCP » sont facturées directement via le système de facturation «smart-me ».

Modèles tarifaires flexibles

Une autre optimisation concerne la gestion des bornes de recharge électriques. L'administration (EGU) a fourni l'installation de base et le câble plat, tandis que les propriétaires achètent les bornes de recharge individuelles. Les données en temps réel permettent aux utilisateurs de connaître précisément le courant de recharge effectivement utilisé, c'est-à-dire s'il provient de l'installation photovoltaïque ou du réseau. Comme les bornes de recharge sont également facturées selon des tarifs haut, bas et solaire, les utilisateurs sont incités à ne recharger leur voiture qu’en cas d’excédent photovoltaïque. Cela signifie que plus de 80 % des recharges sont effectuées avec de l’électricité photovoltaïque produite localement. En conséquence, l’électricité issue de l’installation photovoltaïque est directement utilisée pour recharger les véhicules électriques, ce qui réduit encore davantage la consommation du réseau.

La vitesse de recharge des véhicules électriques peut également être réglée. Les bornes de recharge Zaptec utilisées peuvent être régulées par Loxone selon quatre niveaux. Si l'installation photovoltaïque produit moins d'électricité ou si la consommation électrique du bâtiment augmente, la puissance de recharge des véhicules peut être réduite afin d'éviter les pics de consommation coûteux.

Succès coopératif

En optimisant la consommation d'énergie et en vendant l'électricité produite localement, la centrale photovoltaïque d'OptimaSolar Worblental affichera rapidement des résultats impressionnants. La production photovoltaïque, l'autoconsommation et les économies réalisées augmenteront considérablement. À elles seules, les économies réalisées grâce à l'écrêtement des pics de consommation permettront à la coopérative d'amortir l'ensemble des investissements et des prestations fournies par Gerber AG Energietechnik en seulement cinq ans.

Cependant, ce projet se caractérise avant tout par sa structure organisationnelle coopérative et son esprit pionnier. Les membres d'OptimaSolar Worblental investissent leurs propres fonds pour financer des installations mises en place sur des toitures louées. L'exploitation est financée par la vente d'électricité solaire et d'autres services complémentaires. Les excédents financiers sont soit distribués sous forme de bénéfices, soit utilisés pour rembourser le capital investi. Cela signifie que tant les membres de la coopérative que les participants à l'association d'autoconsommation tirent un avantage économique de ce projet.

« Le projet de centrale photovoltaïque d'Utzigenrain, destinée à notre propre consommation d'électricité (EGU), a dépassé nos attentes. Nous sommes fiers d'utiliser de l'énergie solaire renouvelable produite localement et de contribuer ainsi à la protection de l'environnement. La structure organisationnelle coopérative nous permet d'investir ensemble dans l'avenir des énergies renouvelables et d'obtenir un rendement approprié. » – Paul Althaus.

De plus, l’Utzigenrain sera une « RCP » exemplaire, optimisée par notre partenaire Gerber AG Energietechnik. L’électricité solaire autoproduite étant directement utilisée au sein de l’ RCP, les besoins en électricité provenant du réseau sont considérablement réduits. Cela permet de diminuer les factures d’électricité des participants, car ils prélèvent moins d’électricité sur le réseau. Cela soulage le réseau électrique, en particulier pendant les périodes de pointe, et contribue à la stabilité du réseau. De plus, les participants réduisent leur dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’énergie et des fluctuations des prix de l’électricité sur le marché.

Stefan Fischer, Paul Althaus et Markus Streit

Stefan Fischer, Paul Althaus et Markus Streit (de gauche à droite)

Les coopératives énergétiques sont en pleine croissance

L'objectif général de la coopérative OptimaSolar est d'encourager la population à investir collectivement dans la production photovoltaïque et à couvrir ses propres besoins en électricité grâce aux énergies renouvelables. Le projet ne cesse de prendre de l'ampleur et des coopératives similaires ont déjà vu le jour dans d'autres régions.

Le législateur évolue lui aussi et il se pourrait qu’à l’avenir, il soit possible de créer des associations d’autoconsommation (RCP) quel que soit leur lieu d’implantation. Un nouvel article, l’art. 17bbisa de la loi sur l’électricité (StromVG), vise à permettre la création de communautés locales d’électricité (LEG) au sein desquelles des quartiers, des producteurs d’énergie renouvelable et des opérateurs de stockage peuvent unir leurs forces pour s’approvisionner mutuellement en électricité. Cela répond à un besoin similaire à celui de l’association d’autoconsommation (RCP), mais peut également faire appel au réseau public. Les participants doivent se trouver dans la même zone de réseau et au même niveau de réseau. Cette mesure vise à favoriser le développement accru des systèmes d’énergie renouvelable, en particulier des installations photovoltaïques, afin qu’ils puissent être exploités de manière plus rentable et que l’électricité produite puisse être utilisée localement. Les coopératives énergétiques étant souvent plus flexibles et plus agiles que les fournisseurs d’énergie, elles peuvent être un moteur d’innovation dans le secteur énergétique. Elles peuvent tester de nouvelles technologies, construire des infrastructures énergétiques efficaces et développer des modèles économiques qui répondent aux besoins de la société.

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