Article publié le 06/02/2018
La consommation électrique à bord d’un navire dépend de la dimension du bateau ainsi que des appareils et équipements à alimenter. Les navigateurs et ceux qui élisent domicile à bord de leur bateau ou de leur péniche ont à leur disposition plusieurs solutions pour produire la quantité d’électricité nécessaire pour leur confort et le bon fonctionnement de la vie à bord. Parmi cela, il y a la production hybride. Pourquoi et comment adopter et exploiter ce système ?
La production d’électricité hybride consiste à utiliser deux générateurs différents, utilisant deux sources d’énergies différentes. Le premier sert de générateur principal tandis que le second sert d’alimentation d’appoint. L’exemple type de ce système est la motorisation hybride d’une voiture. En temps normal, le véhicule utilise le courant électrique stocké dans son accumulateur (batterie). Et quand celui-ci se décharge, la motorisation thermique (diesel ou à essence) prend le relais. L’inverse est également possible. Quand le réservoir est vide, le moteur électrique meut le véhicule. Il est possible également d’alterner les deux selon le besoin.
Pour l’électricité à bord d’un bateau, la production hybride consiste à adopter sur une même embarcation deux sources électriques différentes. Il en est par exemple le cas de la combinaison d’un groupe électrogène et d’un kit solaire ou encore d’une éolienne et du réseau terrestre.
Pour mieux exploiter le système de production hybride, il convient d’abord de voir les atouts et les faiblesses de chaque type de générateur. Cela permet par la suite de déterminer la valeur qu’il peut ajouter au système ainsi que l’amélioration qu’il peut recevoir d’une autre source.
Le groupe électrogène
Le groupe électrogène pour bateau est un bon producteur de courant. La capacité d’un groupe électrogène à produire de l’électricité est fortement supérieure à celle d’une éolienne ou d’un parc solaire. Il présente deux inconvénients majeurs. Quand le carburant (essence, gasoil) est épuisé, il s’arrête. Le fait de fonctionner avec ces types d’énergie fossile est fortement polluant.
Le réseau électrique terrestre
Un bateau muni d’une prise de quai peut se fournir en électricité directement sur le réseau terrestre (EDF ou Engie en France) quand le navire est sur le port. C’est un système conçu spécialement pour réduire la pollution de l’air rejeté par l’usage des groupes électrogènes. Ainsi, les bateaux en rade peuvent éteindre librement leur moteur et, par la même occasion, stopper leur générateur tout en bénéficiant du courant pour l’éclairage et le confort. Malheureusement, ce système ne peut être utilisé que sur les ports équipés du dispositif pour les prises à quai.
Les panneaux solaires photovoltaïques
Les panneaux solaires produisent de l’électricité grâce à la luminosité du rayonnement solaire. C’est une source d’électricité autonome fortement utilisée en usage domestique. Elle utilise une énergie gratuite et renouvelable qu’est le soleil. De plus, l’installation de panneaux solaires à bord est simplifiée par l’avancée de la technique de fixation et d’adaptation des kits solaires pour le nautisme. Les panneaux solaires présentent toutefois une faille : en l’absence de soleil (intempérie, hiver, temps nuageux), le rendement baisse, voire disparaît.
L’éolienne de bord
L’éolienne est un système par lequel la force de vent entraîne un alternateur dans un mouvement rotatif qui va créer un champ magnétique. Ce flux magnétique va être transformé par la suite en courant électrique grâce à un stator. Le vent est aussi une énergie renouvelable. Toutefois, quand le vent est faible, le rendement diminue.
L’hydro-générateur
Celui-ci fonctionne comme l’éolienne sauf que c’est le courant marin qui le fait tourner. Il perd son intérêt dans les eaux calmes sans courant.
L’objectif principal de la combinaison de générateur et de pouvoir fournir en tout temps et en tout lieu au bateau toutes les quantités d’électricité nécessaire. Voici comment la production hybride peut résoudre le problème d’électricité à bord, et comment elle peut aider à la gestion de consommation électrique.
Obtenir la quantité d’électricité nécessaire
Qu’il s’agit de panneaux solaires, d’éoliennes ou de groupes électrogènes, la quantité de courant fournit dépend de la puissance du générateur. Dans le cas du système photovoltaïque, la quantité obtenue est multiple en fonction du nombre de panneaux installés. Or, sur un bateau qui ne peut recevoir (compte tenu de la taille) qu’un par de kit solaire ne produisant que 800 W par jour, il faut trouver un moyen de fournir les 600 W nécessaire si le total de la consommation journalière est de 1 400 W. De même, c’est quasiment impossible d’installer un groupe électrogène industriel sur un bateau de plaisance. La taille, le poids, l’encombrement et le bruit interdisent cette pratique, d’où l’intérêt d’installer un autre générateur pour compléter la production.
Pallier le problème d’un générateur par un autre de type complémentaire
Ici, une source d’électricité est utilisée en tant qu’alimentation d’appoint. L’objectif est donc de trouver un approvisionnement alternatif quand le générateur principal vient à avoir un problème. Ce deuxième générateur offre, dans la plupart des cas, moins d’électricité que la source principale. Il est dans ce cas branché uniquement sur des appareils ou des équipements importants (éclairage du pont, système de navigation, éclairage des cabines, etc.).
Il existe plusieurs combinaisons de deux ou plusieurs générateurs électriques possibles. Toutefois, il y a ceux qui sont plus rentables que d’autres. Voici par ordre décroissant les meilleures solutions d’électricité hybride pour un bateau.
Panneau solaire-Eolienne
C’est une combinaison de deux systèmes fonctionnant tous les deux avec de l’énergie renouvelable. Primo, il est incontestable que c’est une solution hautement écologique. Secundo, l’association de photovoltaïque à la technologie éolienne est tout à fait complémentaire. Quand il fait beau, il y a moins de vent mais le rayonnement solaire est à son maximum et que les panneaux offrent leur meilleur rendement. Par contre, quand le temps est mauvais, le soleil brille moins, il est possible que les rafales de vent augmentent la productivité des éoliennes. Tertio, la combinaison de ce système sur un bateau ne pose pas de problème.
Groupe électrogène-panneau solaire
Le groupe est le générateur qui peut fournir à lui seul toute l’électricité nécessaire à bord. Il peut être également utilisé en tout temps et en tout lieu, à condition d’être fourni en carburant bien sûr. Le groupe est décrié en étant un gros pollueur. Toutefois, s’il n’est utilisé qu’en tant qu’alimentation d’appoint (en cas d’intempérie par exemple), le navigateur peut obtenir une combinaison gagnante avec le kit solaire.
Réseau terrestre avec n’importe quel autre type de générateur d'éléctricité
La présence d’une prise de quai à bord d’un bateau est très importante. En effet, le réseau terrestre est une source plus rapide pour le chargement à quai du parc de batteries du bateau. Le bateau devrait être dans ce cas équipé d’un chargeur batterie marine. Dans ce cas de figure, le navire peut profiter d’une source extérieure pendant son amarrage tout en stockant de l’électricité dans ses accumulateurs pour un usage futur.
Panneau solaire photovoltaïque-panneau solaire thermique
Il s’agit de production hybride destinée aux bateaux ou péniches utilisés comme lieu de résidence. Le rôle de panneau solaire thermique est ici de fournir de l’eau chaude sanitaire et d’alimenter le système de chauffage du bateau.