Publié le 8 janvier 2019 - par

SunShare pour partager son électricité avec un Raspberry Pi

SunShare est un projet opensource lancé en septembre 2018 : Partager l’électricité, auto-consommer pour économiser. En installant chez soi et en auto-consommant une partie de sa production (généralement 30% à 50% selon son profil) on peut réduire ses frais de fourniture d’énergie, de réseau, et les taxes associées.

SunShare, quand l’électricité se partage

Pour l’électricité restante, SunShare limite le nombre d’intermédiaires entre un producteur et un consommateur, et évite l’accumulation de chacune de leur marge. Le coût diminue encore lorsque chaque “producteur – consommateur” de la communauté ne recherche pas le profit mais des économies sur sa facture
Chaque “pro-sommateur” de la communauté consomme, produit une quantité équivalente d’électricité, il la partage à travers le réseau public.

Présentation du projet

 

 

Pourquoi partager l’énergie ?

Le marché de l’électricité fait intervenir beaucoup d’intermédiaires dont la plupart ont un intérêt à augmenter les volumes vendus, et leur marge. Il en va de même de nombreux secteurs d’activité, comme de l’économie en général, et nous sommes incités à consommer. La désintermédiation d’un marché réduit les coûts pour le consommateur. Le partage entre particuliers les diminue encore. On peut imaginer que des particuliers, pour des secteurs d’activité de plus en plus nombreux, réduisent les frais en mutualisant leur ressources et en y consacrant un peu de temps.

Michel BAUWENS, pour ses idées sur l’intérêt des communs et l’efficience des systèmes “pairs-à-pairs”, et Jeremy RIFKIN, pour sa vision des énergies renouvelables au cœur d’une société au coût marginal zéro, ont beaucoup inspiré la construction du modèle de SunShare.

L’indépendance que suggère une toiture photovoltaïque fait proposer à certains opérateurs des systèmes de stockage. Ces installations de stockage coutent cher, parce qu’une batterie consomme beaucoup d’énergie à fabriquer, et parce qu’il y a un peu de perte à la charge. Les technologies des batteries s’améliorent et leur coût diminue, mais elles resteront encore longtemps plus chères que le réseau électrique, sauf pour les sites très isolés.

La plupart des prestataires qui vendent des batteries associées à des panneaux solaires photovoltaïques recherchent une augmentation de leur volume de vente.

Le modèle économique de SunShare

SunShare souhaite développer un service de fourniture d’électricité permettant à des usagers de partager l’électricité qu’ils produisent.
Les revenus de SunShare proviennent de plusieurs sources :

  • Des frais d’installation et de mise en service du contrat après raccordement de l’installation de production
  • Des frais d’abonnement, comme pour chaque fournisseur d’électricité
  • Des frais de commercialisation de l’électricité sur le marché dit “de gros”, répartis au sein de la communauté

SunShare a peu d’intérêt au volume d’électricité. Ses clients, en économisant l’électricité, génèrent un surplus et font des économies.

Le projet de SunShare

Vous pouvez avoir une idée du résultat final sur la page http://demo.sunshare.fr

L’objectif de SunShare

Proposer au plus grand nombre une box énergie pour moins de 100€ et sans abonnement. SunShare souhaite permettre à chacun de suivre sa consommation électrique, sa production et son autoconsommation. L’objectif est d’ouvrir ce projet à d’autres initiatives en faveur des énergies renouvelables pour tous.

La box énergie

Le projet s’appuie sur le Raspberry pi et Node-RED. Une première fonctionnalité visible sur le site demo.sunshare.fr a été développée. . C’est un premier pas ! à 95€ …… mais on peut faire encore moins !

L’équipe SunShare pense que ce projet est prometteur et faisons appel à la communauté de makers et développeurs opensource pour l’ajout de nouvelles fonctionnalités :

  • développer une carte électronique pour faciliter la connexion, « shield raspberry »
  • améliorer le portail de visualisation, l’affichage déporté [1]
  • consolider et maintenir le système d’exploitation sur la base de raspbian et quelques logiciels
  • étendre les fonctionnalités vers le partage d’électricité, l’autoconsommation collective
  • assurer la compatibilité avec des projets de maitrise de l’énergie, de domotique ou de production électrique (openenergymonitor, jeedom, domoticz, sunspec….)
  • développer un aspect éducatif, ludique et de sensibilisation aux économies d’énergie, à la production d’électricité, à la transition énergétique
  • et pourquoi pas votre idée… si les autres sont d’accord ?

(1) exigence réglementaire applicable aux fournisseurs d’énergie pour les ménages modestes….. mais qui tarde a être appliquée.

Une expérience collective et des équipes pour relever le défi

Ce projet sera aussi une expérience collective enrichissante pour partager le monde numérique libre et le monde de l’énergie. SunSHare veuts aussi expérimenter la collaboration de citoyens vers une solution de qualité pour un projet ouvert à tous et accessible.

  • Equipe 1 : Carte électronique l’équipe documente ses réflexions ici : shield raspberry sunshare
  • Equipe 2 : Page locale de présentation le sujet est décrit en détails ici : dashboard, web
  • Equipe 3 : Registre partagé, cloud, données personnelles Cette équipe est en cours de constitution
  • Equipe 4 : Animation Cette équipe est en cours de constitution : animation, recherche de fonds, coordination. Equipe non constituée.
  • Equipe 5 : Autres applications Selon les idées de chacun : optimisation de consommation électrique, alarmes de défaillances de l’onduleur, autoconsommation collective, sensibilisations aux économies d’énergie….. Équipe non constituée, c’est encore un peu tot car le proto de box n’est pas prêt
  • Equipe 6 : Systeme Maintenir le système Raspbian pour faciliter le paramétrage, suivi des dépôts. Equipe non constituée, c’est encore un peu tôt car le proto de box n’est pas pret.Histoire des partenaires….

sunshare.fr et data-players.com travaillent ce projet depuis septembre 2018 avec l’appui de daisee.org, pour une “box énergie” low-cost, opensource et sécurisée. Ce projet est orienté production d’électricité, autoconsommation et compteur intelligent (LINKY). Le but est d’être au maximum compatible avec les projets opensources proches comme openenergymonitor, jeedom, sunspec, domoticz…. Basée dans la région nantaise, SunShare s’est rapprochée de l’association nantaise ping pour accéder à la communauté opensource.
Sunshare s’appuiera sur cet outil pour faciliter le troc d’électricité entre particuliers et agréger la production collective à partir de l’outil dataplayers.….. Vous trouverez plus d’infos sur sunshare.fr

L’étude du matériel

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Il s’agit d’explorer les solutions qui permettent de récupérer sur un Raspberry Pi ou sur un serveur externe la mesure de la production et de la consommation électrique, en vue d’une solution utilisable par le grand public, pour moins de 100€ et un abonnement nul ou symbolique. L’exploitation en ligne est envisagée par le bus sémantique. La mesure physique s’effectue au compteur Linky (télé-information client), au tableau électrique (compteur à impulsion) et par l’onduleur (port de communication RS485).

Projet SunShare - Synoptique

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La réflexion a abouti à une solution technique à mettre en place à terme :

  • Tâche 2b : un shield apposé en extension d’un Raspberry Pi pour la connexion simple des cables de communication (RS485, impulsion, TIC client) – partiellement ou totalement open-source
  • Tâche 2a : un concentrateur/sous compteur autonome type GCE Ecodevice après upgrade -non open source mais paramétrable, (cette solution ne supporte pas linky en mode historique)
  • Tâche 2c : une documentation d’extensions Raspberry Pi existantes pour faciliter l’installation – 100% open-source

Le système à installer pourrait se faire avec un systeme raspbian a télécharger ou livré sur carte SD. Des applications de base de données et de visualisation sont disponibles. Une compatibilité avec appli domotique serait complémentaire avec OEM (open energy monitor), JEEDOM et/ou Domoticz, éventuellement KNX

Périmetre

Le comptage électrique s’effectue à partir du compteur ENEDIS. Les solutions à partir de pinces ampèrmétriques (OEM par exemple) ont été écartées car l’index produit sera difficilement rendu vérifiable / contractuel.
Un compteur à impulsion peut mesure la production et/ou la consommation totale. Choisir un sous-compteur certifié MID, à installer dans son tableau électrique proche du LINKY ou de l’onduleur. 35€ env.
L’onduleur mesure l’énergie produite et dispose d’un port de communication.

Les variables nécessaires à la construction du projet sont :

  • graphique d’énergie : Production (onduleur), Soutirage(LINKY), Injection(LINKY)
  • plage de tension réseau de la journée
  • point de consommation (n° PDL et login/localisation)

Le Raspberry Pi et le matériel utilisé

Le matériel envisagé

Les solutions les plus simples sont à base d’optocoupleurs pour TIC et RS485 et en direct pour les impulsions (voir §Solution Maison)

Une connexion directe sur le GPIO du Pi est peut être envisageable, il faut alors trouver une solution pour capter toutes les impulsions et se connecter ponctuellement au TIC (linky) et au RS485 (onduleur).

Installation des périphériques

Envoi des impulsions en direct sur le GPIO – grâce à ce tuto de Dominique de McHOBBY, auteur du livre “Python, Raspberry Pi et Flask” paru aux Editions ENI.

Le traitement du signal et la visualisation sont envisagés à partir des logiciels :

  • Node Red : https://nodered.org/ – Traitement de flux IoT
  • InfluxDB (locale) et grafana d’après ce tuto- avec l’avantage d’une instance OVH : https://grafana.metrics.ovh.net/login
  • Google Charts sur nodered : https://flows.nodered.org/node/node-red-contrib-googlechart
  • EmonCMS : https://emoncms.org/ – Solution open-source de visualisation de données énergie
    Production directe d’une page web avec le graph en intro
  • Jeedom : https://jeedom.com/ – Suite domotique open-source en français avec communauté active

Conclusion

Pour changer des tutoriels mettant en œuvre le Raspberry Pi, j’ai pensé que ce projet en cours de gestation pouvait être intéressant pour la communauté. En cette période où le bouleversement climatique et la nécessaire réduction de la consommation énergétique sont des enjeux majeurs, la framboise peut amener sa contribution, même modeste, à la prise en compte de ces problèmes.

Un projet opensource à base de Raspberry Pi qui sera intéressant à suivre. Ce projet d’énergie libre recherche des citoyens 3.0 et des développeurs opensource. Si vous êtes intéressé(e) vous pouvez vous joindre au projet en écrivant à contact@sunshare.fr.

Sources

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. Auteur de plusieurs livres sur le Raspberry Pi publiés aux Editions ENI.

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