Gestionnaire d’énergie solaire : piloter sa domotique d’autoconsommation et optimiser production/consommation

Lecture estimée : 14 minutes

• Un gestionnaire d’énergie solaire mesure en temps réel, décide et pilote automatiquement les usages pour maximiser l’autoconsommation.
• Priorisez des règles simples avec hystérésis, un pilotage local‑first et des protocoles ouverts (Modbus, MQTT, Zigbee, API locales).
• Suivez les KPIs clés : taux d’autoconsommation, taux d’auto‑production, import/export, puissance de pointe.
• Orchestrez VE, ballon d’eau chaude, PAC et prises selon le surplus solaire, la météo et les prix (HP/HC, spot).
• Mesure fine (1–10 s), latence faible et dashboards clairs pour un pilotage fiable sans pompage.

• Introduction
• 1. Rôle et bénéfices
• 2. Architecture type
• 3. Mesure et courbe de charge
• 4. Stratégies et algorithmes
• 5. Scénarios concrets
• 6. Choisir son gestionnaire
• 7. Mise en œuvre
• 8. Monitoring et amélioration
• 9. Limites et dépannage
• 10. FAQ
• Conclusion
• Encadrés et ressources

Introduction – Gestionnaire d’énergie solaire et domotique autoconsommation

Un gestionnaire d’énergie solaire est l’ordinateur de bord de votre maison solaire. Il suit en temps réel la production photovoltaïque et la consommation, lit la courbe de charge, et pilote automatiquement les usages pour maximiser l’autoconsommation. Objectif immédiat : mettre en place un suivi fiable, lire une courbe de charge claire, automatiser l’effacement et orchestrer les appareils avec des règles simples et efficaces. Promesse : méthodes concrètes, architectures types, algorithmes pas à pas, critères de choix pour sélectionner le bon gestionnaire et booster votre domotique d’autoconsommation.

1. Gestionnaire d’énergie solaire : rôle, périmètre, bénéfices

1.1. Définition opérationnelle et composants clés

• Mesure temps réel : puissances PV, consommation, import réseau et injection.
• Décision et pilotage : allumer/moduler/couper selon surplus, priorités, horaires et météo.
• Interface utilisateur : app web/mobile avec dashboards, widgets, courbe de charge et alertes.
• Intégration domotique : Modbus, MQTT, Zigbee, Wi‑Fi, API locales; hub type Home Assistant ou Jeedom.

1.2. Différences avec onduleur, passerelle et EMS/SGE

• Onduleur : convertit DC en AC, ne planifie pas les usages.
• Passerelle de mesure : remonte la télémétrie (Linky TIC), ne pilote pas.
• EMS/SGE industriels : périmètre multi‑énergies; en logement, viser un gestionnaire résidentiel plus simple et fin.

1.3. Bénéfices mesurables

• Hausse du taux d’autoconsommation et de l’auto‑production; baisse des imports réseau.
• Réduction des pics et des appels de puissance, plus de confort et de longévité des appareils.
• Suivi distant, alertes utiles, maintenance prédictive (anomalies, dérives de rendement).

1.4. KPIs à suivre

• Taux d’autoconsommation (%) = énergie solaire consommée / énergie solaire produite.
• Taux d’auto‑production (%) = énergie solaire consommée / énergie totale consommée.
• Énergie importée et injectée (kWh/jour/mois), puissance de pointe (kW) et signatures d’usage.

Sources : FHE, Solarwatt, EDF Solutions Solaires, France Renouvelables

2. Architecture type d’un système d’autoconsommation piloté

2.1. Mesure : capteurs et compteurs

• Pinces ampèremétriques et compteurs modulaires par circuit.
• Linky TIC : import/export, puissance souscrite, index HP/HC.
• Sondes température et irradiance pour corréler météo et production.

2.2. Interfaces et protocoles

• Modbus TCP/RTU, MQTT, Zigbee.
• Wi‑Fi et API locales pour bornes VE, onduleurs, thermostats; hubs Home Assistant/Jeedom.

2.3. Équipements à piloter

• Onduleur PV, batterie (SOC), chargeur VE, ballon d’eau chaude, PAC/chauffage et prises pilotées.

2.4. Cloud vs local

• Local : faible latence, résilience, souveraineté des données.
• Cloud : accès simple et MAJ; recommander local‑first + passerelle cloud optionnelle.

2.5. Schéma d’ensemble (flux)

• Énergie : Panneaux PV → Onduleur → Tableau → Charges/Batterie → Réseau.
• Données : Capteurs → Gestionnaire → Règles → Actionneurs → Retour d’état → Dashboards.

Sources : FHE, Solarwatt

3. Mesurer pour agir : suivi et courbe de charge

3.1. Granularité et fréquence

• Pas de 1 à 10 s; agrégations minute/heure/jour/mois.
• Plus la mesure est fine, plus le pilotage est précis (anti‑pics/anti‑cyclage).

3.2. Tableaux de bord

• Temps réel : production, consommation, import, injection.
• Bilans énergie : kWh/jour/semaine/mois, autoconsommation, auto‑production.
• Comparatifs saisonniers et widgets de courbe avec météo et signatures d’appareils.

3.3. Lire une courbe de charge

• Chapeau PV 10–16 h : aligner les consommations dessus.
• Signatures : VE (3–7 kW), ballon (1,5–3 kW), PAC (cycles longs variables).
• Repérer dérives saisonnières et ajuster règles.

3.4. Alertes et diagnostics

• Seuils de puissance, délestage, non‑production, dérives de rendement, incohérences de mesure.

3.5. Export et exploitation

• Exports CSV/API, optimisation continue, partage aux pros pour réglages fins.

Sources : FHE, Solarwatt

4. Stratégies d’optimisation et algorithmes de pilotage

4.1. Règles simples et hystérésis

• IF surplus > 1500 W 120 s THEN ballon ON; OFF après 300 s si < 600 W.
• Hystérésis ±200 W et temporisations pour éviter ON/OFF rapides; fenêtres 10–16 h.

4.2. Pilotage prédictif

• Prévisions météo et calendrier d’usage (VE, douches, présence).
• Modèles d’habitudes; optimisation à horizon glissant toutes les 5 min.

4.3. Ordonnancement des charges

• Priorités : sécurité/confort → ballon → VE → lessives → prises non essentielles.
• Limiter charges simultanées et gérer conflits par priorité.

4.4. Effacement et délestage

• Effacement pour maximiser le soleil local; délestage pour respecter l’abonnement.
• Stratégies progressives par paliers.

4.5. Batterie et véhicule électrique

• Batterie : mode éco, SOC min nuit 30 %, SOC max jour 90 %.
• VE : modulation 6–32 A, HC en complément, V2H/V2G si disponible.

4.6. Tarification dynamique et signaux externes

• Règles indexées HP/HC ou prix spot; réaction aux signaux réseau.

Source : FHE

5. Scénarios domotiques concrets

5.1. Surplus solaire

• Ballon : ON si surplus > 1,8 kW 2 min; OFF si < 0,6 kW 5 min; modulation via SSR 300–2000 W.
• Pré‑chauffage/pré‑refroidissement selon saison.
• VE : intensité modulée par surplus et heure de départ.

5.2. Jours sans soleil / hiver

• Effacement des charges non essentielles; bascule HC; lissage des pointes avec batterie.

5.3. Journées mixtes

• Micro‑ordonnancement LL 11 h, LV 13 h, SL 15 h; hystérésis renforcée.

5.4. Automatisations types

• Si surplus > 1200 W 3 min ET SOC > 60 % → ballon ON; OFF si < 400 W 5 min.
• Si météo J+1 dégagée ET SOC > 40 % → retarder LL à 11 h.
• Si prix spot bas ET surplus faible → VE à 10 A.
• Si P_tot > P_abonnement − 500 W → délester VE.

5.5. Sécurité et repli

• Failsafe : tout OFF sauf circuits vitaux; priorités non coupables (congélateur, VMC, pompes).
• Redémarrage par paliers après incident.

Sources : Solarwatt, EDF Solutions Solaires

6. Choisir son gestionnaire d’énergie solaire

6.1. Compatibilités matériels et protocoles

• Onduleurs, batteries, bornes VE, ballons compatibles; Modbus, MQTT, Zigbee, Wi‑Fi; API locales ouvertes; intégration Home Assistant/Jeedom.

6.2. Qualité du suivi

• Ergonomie claire, widgets lisibles, latence de quelques secondes, granularité 1–10 s, export CSV/API.

6.3. Ouverture et pérennité

• API locale documentée, mises à jour régulières, communauté active.

6.4. Sécurité et confidentialité

• Données locales par défaut, chiffrement, comptes et droits, 2FA, sauvegardes/restauration.

6.5. Coûts et TCO

• Licence éventuelle, capteurs/actionneurs, maintenance; privilégier local‑first + options cloud; TCO sur 5–10 ans.

6.6. Check‑list d’évaluation

• Équipements/protocoles supportés; latence testée; export CSV/API; règles if/then + hystérésis; mode dégradé local; support/communauté.

Exemples de production et rentabilité selon la localisation

Sources : FHE, EDF Solutions Solaires, Solarwatt, Comparatif onduleurs

7. Mise en œuvre pas à pas

7.1. Audit initial

• Cartographier charges, profil d’usage, puissance souscrite, objectifs.

7.2. Installation des capteurs

• Points de mesure, sens des pinces, calibration, branchement Linky TIC.

7.3. Intégration équipements

• Tests lecture/commande onduleur/batterie/VE/ballon; création des entités dans le hub.

7.4. Configuration

• Dashboards, règles de base, hystérésis (120–300 s), logs et notifications.

7.5. Recette

• Jour ensoleillé vs nuageux; stabilité; effacement sans gêne; gains mesurés sur 1 semaine.

7.6. Sécurité électrique

• Protections dédiées, câblages conformes, étiquetage, respect des règles locales.

8. Monitoring continu et amélioration

8.1. Boucle mensuelle

• Analyser KPIs et courbes; ajuster seuils, priorités, horaires; mettre à jour calendriers.

8.2. Rapports et économies

• kWh autoconsommés vs baseline, € économisés, CO2 évité; rapport simple avec actions.

8.3. Adaptation saisonnière

• Été/hiver, vacances (mode absence), nouveaux appareils.

8.4. Santé du système

• Qualité des données, latence < 5–10 s, diagnostic des alarmes récurrentes.

9. Limites, risques et dépannage

9.1. Variabilité météo

• Marges SOC et temporisations plus longues en météo instable; bascule HC en repli.

9.2. Conflits et sur‑automatisation

• Arbitrage par priorités et limite de simultanéité; journal d’exécution.

9.3. Problèmes fréquents

• Mesures erronées (sens des pinces, phase), triphasé mal équilibré, latence réseau, relais bloqué.

9.4. Continuité offline

• Mode local avec scénarios essentiels; cache et resynchronisation; reprise par paliers.

9.5. Protection des données

• Mots de passe forts, 2FA, mises à jour de sécurité, moindres privilèges pour intégrations.

Conclusion – prochaines étapes

Gains attendus : hausse de l’autoconsommation, baisse des pics, confort intact, économies visibles et suivi limpide. Bonnes pratiques : mesure fine, lecture de la courbe de charge, règles simples + hystérésis, priorisation et ordonnancement, effacement progressif et délestage en sécurité, approche local‑first avec API ouvertes et revue mensuelle. Action immédiate : 1) auditez vos charges, 2) choisissez un gestionnaire compatible et ouvert, 3) déployez 3 scénarios de base (ballon en surplus, charge VE modulée, délestage anti‑pointe).

Encadrés et ressources

Lexique des termes clés

• Autoconsommation : part de la production solaire consommée sur place.
• Auto‑production : part de la consommation couverte par le soleil.
• Effacement : décaler/couper une charge pour mieux utiliser l’énergie locale.
• Délestage : couper pour respecter la puissance souscrite.
• Courbe de charge : puissances produites/consommées dans le temps.
• Gestionnaire d’énergie solaire : système qui mesure, décide et pilote pour optimiser.

Modèles de règles prêtes à l’emploi

• Ballon ON : surplus ≥ 1800 W et durée ≥ 120 s → relais ON; OFF si surplus ≤ 600 W 300 s.
• Charge VE éco : surplus ≥ 1200 W ou prix HC → 10–16 A; moduler toutes les 60 s; sécurité −4 A si P_tot > P_abonnement − 500 W.
• Délestage anti‑pointe : si P_tot > P_abonnement − 300 W → OFF prises non critiques → OFF VE → OFF ballon (paliers 30 s).
• Batterie : soleil fort demain → SOC max 80 %; prix élevé ce soir → décharge jusqu’à SOC 30 %.

Modèle de rapport mensuel

• Résumé : autoconsommation, auto‑production, kWh importés/injectés, € économisés, CO2 évité.
• Courbes : jour type, semaine ensoleillée vs nuageuse.
• Actions : règles ajustées, priorités, incidents résolus, prochaines optimisations.

Liens de références

• Gestionnaire d’énergie – FHE
• Gestion autoconsommation PV – EDF
• Système de gestion d’énergie – Solarwatt
• Fonctionnement du solaire et onduleur
• Rentabilité 2025
• Estimer la production (PVGIS)