Approvisionnement d’urgence en eau pendant El Niño aux Philippines : solution A1000 + photovoltaïque + stockage + réseau pour produire de l’eau 24 h/24

Résumé de la solution : Pour préparer l’approvisionnement d’urgence en eau pendant El Niño aux Philippines, sur les sites déjà raccordés au réseau et visant un fonctionnement de l’A1000 24 h/24, il est recommandé de privilégier le photovoltaïque, de combler le déficit par le réseau et de réserver le stockage aux coupures, plutôt que de dimensionner une installation entièrement hors réseau. Avec des modules de 650 W mesurant 2384 × 1303 mm, une base budgétaire possible est de 100 modules photovoltaïques (65 kWc) + 150 kWh de stockage lithium-fer-phosphate ; pour couvrir une coupure d’environ 12 heures, le stockage peut être porté à 250 kWh. Ces indications ne constituent ni un choix définitif des équipements, ni une garantie d’alimentation électrique ininterrompue toute l’année ou de production d’eau constante.

1. Eau d’urgence pendant El Niño : usages et limites de capacité

L’agence météorologique philippine PAGASA indique qu’El Niño peut accroître les risques de précipitations déficitaires, de sécheresse et de périodes sèches dans certaines régions, mais que les typhons et d’autres systèmes météorologiques peuvent encore provoquer de fortes pluies. La planification de l’approvisionnement d’urgence en eau doit donc prendre simultanément en compte le manque d’eau, les coupures électriques, les vents violents, le drainage et l’entretien des équipements ; El Niño ne doit pas être assimilé à un ensoleillement permanent.

Après évaluation du site, l’A1000 peut constituer une source d’eau complémentaire pour des points communautaires d’eau potable, des écoles, des camps ou d’autres lieux aux besoins prioritaires. La sécheresse ou une baisse de l’humidité de l’air peuvent aussi réduire la production d’eau atmosphérique ; l’appareil ne doit pas être présenté comme une source illimitée indépendante de la météo, ni remplacer sans vérification tous les besoins domestiques ou agricoles en eau d’une communauté.

2. Électricité pour fonctionner 24 h/24 : le réseau couvre le déficit habituel

La puissance d’entrée indiquée dans la documentation de l’A1000 est de 12,3 kW ; à cette puissance pendant 24 heures en continu, la consommation de l’unité principale est de 295,2 kWh/jour. Cette solution retient provisoirement un budget de 13 kW et 312 kWh/jour ; les 0,7 kW supplémentaires ne sont qu’une provision pour les auxiliaires. Les consommations propres réelles des pompes, de la climatisation du stockage, des contrôleurs et autres équipements doivent être mesurées et additionnées. La puissance documentaire n’est pas une puissance moyenne journalière validée ; les relevés du compteur du site pourront servir à une optimisation ultérieure.

• En journée : le photovoltaïque alimente d’abord l’unité principale, puis l’excédent recharge la batterie selon une stratégie préservant un SOC d’urgence ; la production inutile est bridée, ou une solution appropriée de raccordement au réseau est mise en œuvre après autorisation locale.
• La nuit et par temps pluvieux ou couvert : le réseau complète normalement l’alimentation ; il n’est pas nécessaire de reporter toute la consommation nocturne sur la batterie.
• En cas de coupure : le réseau est isolé et les charges critiques sont alimentées par un système de stockage capable de former un réseau et compatible avec le photovoltaïque. Un onduleur classique raccordé au réseau ne peut pas poursuivre automatiquement l’alimentation lors d’une coupure.
• Stockage de l’eau : l’eau produite est conservée dans un réservoir sanitaire pour amortir les interruptions brèves de production ; le réservoir n’augmente pas la capacité quotidienne de production de l’unité principale.

3. Combien de modules photovoltaïques de 650 W faut-il ?

La ressource varie selon les îles, les villes et les saisons aux Philippines. La présentation d’Energypedia sur le développement photovoltaïque aux Philippines cite un aperçu de la ressource d’environ 4,5–5,5 kWh/m²/jour, qui ne peut pas être directement considéré comme une garantie pour chaque site. Ce budget retient 4,0 heures de soleil de pointe et un coefficient effectif de 80 % du photovoltaïque au jeu de barres d’alimentation pour comparer les configurations, et non comme minimum annuel aux Philippines. Ce coefficient n’inclut pas les pertes ultérieures de transfert par la batterie ; l’orientation, l’ombrage, la température, le bridage et les consommations propres des équipements doivent également être vérifiés.

Estimation de l’énergie quotidienne = nombre de modules × 0,65 kWc × 4,0 heures × 0,80.

Ce tableau compare des quantités totales ; il ne représente ni le taux réel d’autoconsommation, ni le pourcentage d’économie sur la facture, ni une couverture photovoltaïque garantie. Avec 100 modules, même si toute la production est utilement exploitée et que les pertes ultérieures sont négligées, le réseau doit encore fournir au moins environ 104 kWh par jour ; si le photovoltaïque est excédentaire à midi, si le stockage est plein ou si la réserve de secours limite le décalage de consommation, le recours au réseau sera plus élevé. En l’absence d’autres charges diurnes, il faut simuler heure par heure les options de 80–120 modules afin d’éviter un bridage important résultant d’une recherche de puissance installée maximale.

La surface d’un module est de 2,384 × 1,303 = 3,106352 m². Les 100 modules représentent 310,6 m² nets ; une emprise d’environ 405–500 m² peut être provisoirement réservée pour le budget. Pour 120 modules, la surface nette est de 372,8 m², avec une réserve provisoire d’environ 485–600 m². Cette réserve est estimée à environ 1,3–1,6 fois la surface nette et ne constitue pas une norme universelle d’implantation ; les accès incendie, la résistance aux vents de typhon, la capacité portante de la structure et les dégagements de maintenance doivent être conçus pour le site.

4. Avec le réseau, la batterie se dimensionne selon la durée des coupures

Cette solution affecte principalement le stockage au secours en cas de coupure et ne suppose plus par défaut une batterie de 300 kWh pour couvrir toute une nuit de consommation normale. Les hypothèses budgétaires sont une profondeur de décharge de 90 %, un rendement de décharge de la batterie vers le courant alternatif de 94 % et une capacité résiduelle de 90 % :

Capacité nominale nécessaire = 13 kW × heures de secours ÷ (0,90 × 0,94 × 0,90).

Avec ces hypothèses, 150 kWh fournissent environ 114,2 kWh en courant alternatif et alimentent une charge de 13 kW pendant environ 8,8 heures ; 250 kWh permettent environ 14,6 heures. Toutes ces durées supposent un départ à pleine charge et l’utilisation intégrale de la fenêtre de SOC définie ; un SOC initial faible, des charges supplémentaires ou une dégradation plus importante les raccourcissent. La capacité résiduelle de 90 % n’est qu’un point de calcul budgétaire, pas une garantie de fin de vie. Le photovoltaïque peut prolonger le fonctionnement pendant une coupure, mais la capacité de secours ne dépend pas d’un ensoleillement supposé certain.

La stratégie de commande doit préserver un SOC d’urgence et distinguer la capacité consacrée au décalage habituel de consommation de celle réservée aux coupures. Si la batterie est vidée chaque nuit, il est impossible de promettre simultanément 8 heures complètes de secours lors d’une coupure tôt le lendemain matin. Pour disposer d’énergie d’urgence à tout moment, il faut envisager une marge de SOC supplémentaire ou une capacité réservée séparément.

5. Compatibilité électrique aux Philippines : vérifier d’abord les 60 Hz et la tension triphasée

La documentation technique de Meralco indique 60 Hz et des niveaux de fourniture comprenant 400/230 V et 460 V, mais ses conditions de desserte ne peuvent être assimilées à celles de chaque site du pays. La documentation actuelle de l’A1000 correspond à différentes configurations fournies : 380–400 V/50 Hz ou 440–460 V/60 Hz. Si le site est en 400 V/60 Hz, il ne faut pas présumer une compatibilité avec l’une des versions existantes ; le fournisseur doit confirmer par écrit le modèle ou la solution adapté. Un transformateur ordinaire ne modifie pas la fréquence, et un dispositif quelconque de conversion de fréquence ne peut pas non plus être considéré comme une garantie de compatibilité de l’ensemble de la machine.

• Confirmer la disponibilité d’une alimentation réseau triphasée utilisable, et pas seulement d’un branchement résidentiel monophasé ; sa capacité doit couvrir simultanément l’unité principale, les auxiliaires et la recharge de la batterie.
• La comparaison de PCS de stockage triphasés ou de systèmes hybrides peut commencer dans la gamme 30–50 kW ; la puissance continue, les kVA, le courant de démarrage du compresseur et la durée de surcharge doivent être vérifiés séparément, sans garantir le démarrage par un multiplicateur fixe.
• Une puissance de modules de 65–78 kWc en courant continu ne signifie pas qu’un seul onduleur de 30 kW puisse tous les accepter. Vérifier séparément l’entrée photovoltaïque, le courant MPPT, la puissance de charge et la compatibilité hors réseau.
• Le basculement lors d’une coupure exige un isolement conforme, une protection anti-îlotage, une mise à la terre et des protections ; la possibilité d’un transfert sans interruption doit être validée par les performances du système et le temps d’interruption admissible de l’unité principale. Sinon, prévoir un arrêt contrôlé et un redémarrage temporisé, sans annoncer une absence d’interruption.
• Le raccordement au réseau, le zéro injection ou l’injection d’électricité doivent faire l’objet d’une vérification des exigences du distributeur par un installateur local qualifié ; ce texte ne promet ni autorisation d’injection ni revenus.

6. Production d’eau d’urgence et réservoir : une réception indépendante est indispensable

L’A1000 relève de la catégorie de capacité de 1000 L/jour, avec une production de référence de 965 L/24 h à 30 °C et 80 % d’humidité relative ; il ne s’agit pas d’une garantie dans n’importe quelles conditions aux Philippines. La production quotidienne utilisable doit être établie à partir de l’humidité minimale en saison sèche, de la température, de la ventilation et des relevés de fonctionnement continu. Une alimentation permettant de fonctionner 24 h/24 n’équivaut pas à une production constante de 1000 L par jour.

Le réservoir doit être choisi selon la demande quotidienne réelle d’urgence, la durée de réserve prévue, le nettoyage, la désinfection et les conditions de renouvellement de l’eau ; pour une consommation réelle de 1000 L par jour, une réserve de 2 jours correspond à 2000 L nets utilisables, mais la possibilité de la reconstituer à temps dépend de la production mesurée. Un usage potable exige une vérification de la qualité de l’eau et une gestion sanitaire ; une mesure de TDS ne prouve pas à elle seule la sécurité de l’eau pour la consommation. Il est recommandé de conserver également une source externe d’eau d’urgence et un plan de distribution.

7. Comparer d’abord deux configurations

Ces deux options sont proposées à la comparaison sur la base de la disponibilité du réseau, et non d’une durée de secours déjà fixée par l’utilisateur. Si les coupures sont très rares, le stockage peut être encore réduit ; si elles durent fréquemment 24 heures, il faut augmenter le stockage ou ajouter un groupe électrogène, puis recalculer la capacité de recharge. Les 200–220 modules et les 300 kWh de stockage envisagés auparavant dans une logique entièrement hors réseau ne constituent plus la recommandation par défaut de ce projet ; des configurations plus importantes peuvent néanmoins être étudiées séparément pour une couverture photovoltaïque plus élevée ou une autonomie plus longue.

Questions fréquentes

Étape suivante : vérifications sur site

Il faut connaître la ville précise aux Philippines, le distributeur d’électricité, la tension et la fréquence triphasées du site, la capacité électrique disponible, la durée habituelle des coupures, la surface d’installation, la température et l’humidité en saison sèche ainsi que la consommation mesurée de l’A1000. Le nombre de modules en série et en parallèle nécessite les valeurs complètes de Voc, Vmp, Isc et Imp ainsi que les coefficients de température ; il ne peut pas être déterminé à partir des seuls 650 W et des dimensions.

Sources : Informations météorologiques et avis sur El Niño de PAGASA ; Présentation des ressources pour le développement photovoltaïque aux Philippines ; Explications de Meralco sur les tensions de fourniture ; Documentation technique de Meralco sur la qualité de l’électricité ; Caractéristiques de l’A1000. Tous les rendements, les puissances auxiliaires et les réserves de surface sont des hypothèses de la solution, pas des conclusions issues de mesures sur site.

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