Le projet Energy Office Solar (EOS) est un projet pilote qui a abouti à l'installation par la municipalité d'eThekwini de 300 kWc de panneaux photovoltaïques sur les toits de 5 toits appartenant à la municipalité. Ce projet pilote a été entrepris en partie pour tester les règlements et les processus que la municipalité a mis en place pour que le secteur privé se conforme lors de l'installation de PV sur les toits.
Description du projet
Le projet EOS trouve ses racines dans la stratégie de Durban sur le changement climatique (DCCS). Le DCCS a été approuvé par le conseil municipal d'eThekwini en 2015. Il a été élaboré selon une approche consultative et participative qui s'articule autour de domaines thématiques. L'un des domaines thématiques est l'énergie, le premier objectif de ce thème est « 40 % de la consommation d'électricité de Durban est fournie à partir d'énergies renouvelables d'ici 2030, conformément aux objectifs nationaux d'atténuation à long terme ». L'une des réponses spécifiques qui nous permettra d'atteindre cet objectif est "Mettre en œuvre une production viable d'énergie renouvelable à petite échelle, telle que la micro-hydroélectricité, l'énergie solaire photovoltaïque sur les toits et les digesteurs anaérobies au sein des actifs municipaux".
Le projet EOS a vu le jour lorsqu'une demande de financement de 2 pages a été adressée au cluster du Trésor municipal d'eThekwini. Initialement, le projet EOS était basé sur une borne de recharge solaire pour Véhicules Électriques (VE). Cependant, ce concept de station de recharge solaire pour VE a été redéveloppé en un projet PV sur le toit en raison de la faible pénétration des VE dans la municipalité d'eThekwini à l'époque.
L'identification de bâtiments appropriés pour ce projet pilote a posé quelques défis, car la Municipalité possède des milliers d'installations. Une longue liste de 18 bâtiments a été créée et raccourcie en utilisant des critères tels que la visibilité du bâtiment, l'espace disponible sur le toit, l'irradiance globale et la consommation d'électricité. Le processus de présélection a abouti à l'identification de 6 bâtiments pour l'installation, ces bâtiments sont uShaka Marine World, le siège de l'eau et de l'assainissement, le quartier général de la police du métro, l'arche du stade Moses Mabhida, le People's Park Café et la maison Loram (qui a ensuite été supprimée en raison de problèmes structurels).
Des panneaux photovoltaïques polycristallins sont utilisés car les modules ont fait leurs preuves depuis plus longtemps que les couches minces et sont plus rentables que les monocristallins. Le système est bien équipé avec les optimiseurs de puissance P300 et P600 pour fonctionner à une efficacité maximale de 99.5 % et capable d'enregistrer des mesures de performance en temps réel. Quatre des cinq bâtiments utilisent la technologie Solar Edge qui diffère des onduleurs à chaîne conventionnels car elle utilise des optimiseurs sur chaque panneau solaire. L'onduleur de chaîne conventionnel d'ABB a été installé dans le bâtiment municipal restant qui fait partie de ce projet. Les systèmes sont bien équipés avec une fonctionnalité de communication intégrée. Les performances des modules, des chaînes et des onduleurs peuvent être bien gérées et contrôlées pour atteindre le rapport de performance de production requis. Le système peut également être réactif lorsque les paramètres fonctionnent bien en dessous de la spécification requise. En cas d'urgence, le système est conçu pour réagir et couper les flux électriques.
La capacité de production conçue des différents systèmes est la suivante, avec les réductions de GES correspondantes par an : uShaka Marine World (165.4 MWh/an, 170,4 tCO2e/an), Water and Sanitation Headquarters (76.7 MWh/an, 79 tCO2e/an ), Metro Police Headquarters (137.4 MWh/an, 141.5 tCO2e/an), Moses Mabhida Stadium Arch (6.8 MWh/an, 7 tCO2e/an), People's Park Café (40.4 MWh/an, 41.6 tCO2e/an).
Dans notre contexte, la consultation était l'un des éléments critiques qui déterminerait le succès du projet. Certaines des parties prenantes critiques sont mentionnées ci-dessous, la plupart font partie de la municipalité d'eThekwini en tant qu'organisation : Département d'architecture (tous les travaux sur les bâtiments municipaux doivent passer par le département d'architecture ou être approuvés par eux) ; Unité d'électricité (pour le raccordement au réseau électrique), Unité de planification (pour l'approbation des petits travaux de construction) et les gestionnaires d'immeubles concernés (pour les questions d'entretien et de sécurité). De plus, Amafa, l'organisme patrimonial du Kwa-Zulu Natal, a dû être consulté car le bâtiment de la maison Loram est classé comme bâtiment patrimonial - par conséquent, aucun travail ne peut être entrepris sur le bâtiment sans le consentement d'Amafa. Parmi les autres parties prenantes figuraient le consultant et l'entrepreneur. La communication doit être aussi inclusive que possible - cela atténuera la non prise en compte des besoins ou des réglementations de certains départements. Il est également essentiel de disposer d'un système de gestion documentaire efficace, notamment pour faciliter l'accès aux documents de conformité après l'installation.
L'alignement du document d'appel d'offres qui est publié sur les rapports d'évaluation doit faire l'objet d'une attention particulière, en raison du fait qu'une fois qu'un appel d'offres est conclu avec l'entrepreneur, il ne laisse pas beaucoup de place pour s'écarter et le processus de gestion de la chaîne d'approvisionnement pour apporter des modifications à le contrat prend souvent du temps, ce qui retardera le projet.
En tant que ville côtière, nous avons dû porter une attention particulière aux mesures de protection des métaux qui ont été utilisées pour l'installation. Dans le cas de uShaka Marine, l'installation est à moins de 75m des vagues, ce qui en fait un environnement très corrosif.
L'installation du PV est la première étape principale, ce n'est pas la seule. Il faut réfléchir à la surveillance de l'installation, qui comprend le suivi du rendement - il est préférable de le faire via un système basé sur le cloud en temps réel, certains systèmes vous permettront également de localiser les défauts en quelques minutes. La collecte manuelle des données est inefficace et vous aurez perdu des jours, voire des semaines entre une panne, l'identification d'une panne et la correction de la panne.
La maintenance doit également être prise en charge, il ne faut pas tenir pour acquis que les gestionnaires du bâtiment assureront automatiquement la maintenance du système. Il est préférable que l'entrepreneur maintienne le système sur un an ou 2 et remette progressivement les aspects de maintenance aux gestionnaires de l'installation.
La formation doit être ciblée sur les gestionnaires et les superviseurs des installations. Ce sera probablement une nouvelle technologie pour eux et une compréhension approfondie leur permettra de résoudre des problèmes mineurs.
Une telle installation est une bonne opportunité pour une campagne de sensibilisation, non seulement pour que les parties prenantes du bâtiment au sens large soient informées de l'installation, mais aussi pour faire passer le message des énergies renouvelables, qui est lié à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et au changement climatique.
Il est important de noter que les panneaux photovoltaïques n'arrêtent pas de générer du courant continu, par conséquent, les précautions et réglementations nécessaires doivent être suivies de près. Les mesures d'isolement nécessaires doivent être incluses. Par exemple, en cas d'incendie, les pompiers coupent normalement l'alimentation électrique du bâtiment - mais sans les mécanismes de notification et d'isolation nécessaires, le panneau photovoltaïque continuera de générer du courant continu et de le pousser à travers le système, ce qui présente un risque pour le personnel d'urgence. .
Prochaines étapes
Toutes les installations ont été mises en service entre décembre 2016 et janvier 2017. Nous surveillons actuellement les données de production de toutes les installations. Ces données détermineront la faisabilité du PV sur le toit à Durban. Si les chiffres sont favorables, ils seront utilisés comme élément central de la motivation de la phase 2 pour EOS. La phase 2 devrait être davantage un programme qu'un projet et voir le déploiement du PV sur les toits dans un plus grand nombre d'installations appartenant à la municipalité.
Dans le même temps, les données seront également regroupées pour promouvoir l'installation de panneaux photovoltaïques sur les toits par les propriétaires du secteur privé. Naturellement, le secteur privé a un plus grand potentiel pour l'installation de panneaux photovoltaïques sur les toits en raison du plus grand nombre de bâtiments possédés par rapport aux installations appartenant à la municipalité.
Nos coordonnées
Municipalité d'eThekwini, Bureau de l'énergie
Sibusiso Ntshalintshali, responsable des énergies renouvelables
Tél. +27 31 322 2634
Sbu.ntshalinsthali@durban.gov.za
- Avantages sociaux
- Économique
- Environnement
- Impact clé
- Économies d'énergie totales (à partir de combustibles fossiles) par an : 426.74 MWh
- Réduction des émissions
- Estimation : 440 tCO2e par an
- Depuis que
- Conceptualisation/initiation du projet : début 2014. Début de l'installation : juin 2016.
- Investissements initiaux
- 7,600,000 13 1 R (capital uniquement) à 584,000 R/XNUMX $ = XNUMX XNUMX $ US.
- Économies financières
- 570,000 13 R par an à 1 R/44,300 $ = XNUMX XNUMX $ US.