Les établissements scolaires innovent

Interview de Monsieur COLOMBIER, professeur de physique appliquée au lycée du Grésivaudan, sur les équipements de solaire photovoltaïque installés sur l'établissement.
Propos recueillis par Alexandre GUERLE



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Situé sur la commune de Meylan, à proximité de Grenoble, le lycée du Grésivaudan est un établissement polyvalent, existant depuis 1987, et recevant environ 1650 élèves et étudiants répartis dans 57 classes, de la seconde au niveau bac +3...

 

AGEDEN : Charles Colombier bonjour, vous êtes professeur de physique appliquée dans cet établissement équipé d'une centrale solaire photovoltaïque. Pourquoi cette installation sur le lycée ?
CC : Cette centrale photovoltaïque, installée en 2004, est un projet qui a été proposé par Bernard GENET et moi même, tous deux professeurs dans ce lycée, puis soutenu par l'ensemble de l'établissement.
Historiquement, le lycée avait déjà réalisé des travaux pédagogiques autour du développement durable (visites et études de centrales micro-hydrauliques, maîtrise de la consommation d'électricité sur l'établissement, ...). Nous cherchions à diversifier les applications concrètes quand il nous est apparu que le l'architecture du lycée du Grésivaudan, avec son orientation Sud Est à 22° et des plans inclinés à 30°, convenait particulièrement bien à l'implantation de capteurs photovoltaïques.

(Capteurs photovoltaïques)

A : L'installation sert bien sûr à la fabrication d'électricité mais elle a également un but pédagogique.
CC : Exactement, à partir de cette installation concrète, il est possible d'aborder de nombreux thèmes dans les enseignements techniques, scientifiques et économiques. Une plate-forme pédagogique permet notamment de réaliser des travaux pratiques.
De plus cette installation est l'occasion de " journées de l'énergie " qui permettent aux étudiants de BTS d'accueillir les nouveaux arrivants (en classe de 2nde) en leur présentant la centrale solaire, tout en tenant des stands présentant des systèmes remarquables (moteur sterling, production d'électricité à partir d'une bicyclette - on a atteint 250 W - systèmes de ventilation, ...).

A : Cette centrale est remarquable à plus d'un titre, pouvez-vous nous en dire plus ?
CC : Elle est composée de 380 m² de capteurs photovoltaïques soit une puissance installée de l'ordre de 45 kWc. Toujours dans un but pédagogique, les capteurs sont installés de 3 façons différentes : sur châssis rigides en terrasse, en surimposition de pans inclinés et en verrière. Grâce à cette diversité, il nous est possible d'étudier la production et les spécificités de ces différents types d'intégration.
L'adaptation des capteurs en verrière est intéressant, notamment par le fait qu'il a également pour rôle de filtrer la lumière pour limiter la température du Centre de Documentation et d'Information grâce à son opacité (63 %).
L'électricité sortant en courant continu des différents capteurs passe ensuite dans des onduleurs (13 sur l'établissement) avant d'être vendue au réseau EDF.

(Verrière Centre de documentation)

A : Vous vendez donc l'électricité à EDF, comment cela ce passe t-il ?
CC : Depuis son installation en septembre 2004, la centrale photovoltaïque a généré près de 175 MWh, soit une moyenne annuelle d'environ 57 MWh. L'électricité produite est comptabilisée par un 1er compteur qui permet de déterminer la quantité que nous vendons à EDF. Un 2nd compteur permet de quantifier la consommation résiduelle de nos onduleurs.

EDF nous achète l'électricité à 0,15 €/kWh, ce qui nous fait un revenu annuel de vente d'électricité photovoltaïque de l'ordre de 8 500 €. Jusqu'à présent nous avons obtenu de la région Rhône-Alpes le droit de gérer ces bénéfices au sein de l'établissement, sous réserve de l'investir pour la maintenance de l'installation et en faveur du développement durable au lycée. Ainsi nous avons notamment pu équiper l'établissement de minuteurs pour les toilettes.
Pour informer les usagers du lycée de la production des capteurs, il a été installé dans le hall de l'établissement un panneau explicatif indiquant la quantité d'énergie produite depuis la mise en place des capteurs ou sur la journée, mais aussi le nombre de tonnes de CO2 évitées depuis le 1er kWh produit.

(Compteur et onduleur)


A : D'autres installations ont-elles été réalisées pour approfondir vos projets éducatifs ?
CC : Oui, nous avons installé une centrale météorologique (température, hygrométrie, rayonnement solaire et UV, vent et pluviométrie) permettant de comparer l'évolution des différents paramètres climatologiques avec la production de nos capteurs photovoltaïques. Ceci nous a permis de mettre en évidence que le rendement d'une centrale photovoltaïque est soumis bien-sûr à l'ensoleillement, mais également à la chaleur. Au-delà d'une certaine température, la production des capteurs commence à diminuer.
De manière à pouvoir référencer toutes ces variables, à la fois météorologiques et photovoltaïques, un système informatique de télé-contrôle a été installé. Les relevés sont consultables sur le site internet : www.solaire.lgm.ac-grenoble.fr .

(Capteur de rayonnement solaire)

A : Et du point de vue du financement, comment cela s'est-il passé ?
CC : L'ensemble de l'installation photovoltaïque a coûté près de 300 000 €. Son financement a été équitablement pris en charge par l'ADEME, la région Rhône-Alpes et l'Europe. Pour cette dernière, nous avons eu la chance de pouvoir intégrer le projet UNIVERSOL. Son objectif, aujourd'hui atteint, était d'installer 25 centrales solaires photovoltaïques sur des bâtiments à vocation pédagogique dans 4 pays de l'Union Européenne afin de stimuler le développement de cette technologie.

A : Maintenant que nous avons fait le tour de cette installation, avez-vous quelques remarques à formuler ?
CC : L'installation solaire fonctionne très bien, même au-delà de nos espérances puisqu'elle a atteint et dépassé chaque année sa production annuelle prévisionnelle de près de 10 %.
Au delà des chiffres, l'impact pédagogique de cette installation est indéniable et nous pensons d'ailleurs la compléter avec la pose d'un capteur monté sur la structure orientable déjà en place de manière à pouvoir également étudier les variables de l'orientation et de l'inclinaison par rapport au soleil.
Néanmoins, nous allons devoir résoudre un problème de température excessive sous la verrière du CDI. En effet, derrière les verrières photovoltaïques, et ce malgré une pénétration du soleil atténuée, la température de la pièce s'élève assez rapidement. Pour y remédier, nous envisageons d'installer une ventilation qui permettra d'évacuer l'air surchauffé par une entrée d'air frais.

A : Charles COLOMBIER merci.