Comment fonctionne ce calculateur de consommation de groupe électrogène
Les fiches techniques des groupes électrogènes indiquent en général la consommation à 25, 50, 75 et 100 % de charge, et ces points s’alignent presque parfaitement sur une droite qui ne passe pas par zéro. Cette droite a deux composantes : une consommation à vide fixe, proportionnelle à la taille du moteur, et une consommation marginale, proportionnelle à l’électricité réellement tirée. Le calculateur utilise cette courbe de consommation linéaire (le même modèle que HOMER et la plupart des outils de conception de systèmes hybrides) pour les groupes au gazole, à l’essence, au GPL et au gaz naturel.
Cette courbe donne la consommation horaire à votre charge moyenne, l’autonomie par réservoir, l’énergie par litre (ou par m³ de gaz) et le vrai coût de chaque kWh. Ce coût ajoute au carburant l’entretien et l’usure du moteur, l’usure correspondant au prix d’achat réparti sur la durée de vie du moteur en heures. Il est ensuite comparé à l’électricité du réseau et au solaire avec batterie, avec le CO₂ par kWh.
La formule
kWh par litre = P_out ÷ F Autonomie par réservoir = réservoir ÷ F Rendement électrique = P_out ÷ (F × contenu énergétique du carburant)
Coût par kWh = prix du carburant ÷ (kWh par litre) + (achat ÷ heures de vie du moteur + entretien par heure) ÷ P_out
Coefficients par défaut : gazole a = 0,08, b = 0,25 L/kWh ; essence a = 0,12, b = 0,33 ; GPL a = 0,15, b = 0,45 (litres de liquide) ; gaz naturel a = 0,10, b = 0,30 m³/kWh. Contenus énergétiques : gazole 10,0 kWh/L, essence 9,1, GPL 7,08 kWh/L, gaz naturel 10,55 kWh/m³.
Exemple chiffré
Les valeurs par défaut décrivent un groupe diesel de 10 kW à 50 % de charge (5 kW), qui tourne 8 heures par jour pendant 30 jours, avec un réservoir de 50 L et un gazole à 1,60 €/L.
Le débit de carburant vaut 0,08 × 10 + 0,25 × 5 = 2,05 L/h. Chaque litre fournit 5 ÷ 2,05 = 2,44 kWh (rendement carburant-électricité d’environ 24 %), et le réservoir de 50 L tient environ 24 heures. Le seul carburant coûte 1,60 ÷ 2,44 = 0,66 € par kWh.
L’usure du moteur ajoute 6 000 € ÷ 15 000 h = 0,40 € par heure et l’entretien encore 0,25 €. Réparti sur 5 kW, cela fait 0,13 €/kWh, pour un total de 0,79 €/kWh. En un mois, le groupe tourne 240 heures, brûle 492 L de gazole et produit 1 200 kWh. Carburant et entretien reviennent à environ 847 €. La même énergie coûterait 300 € sur le réseau à 0,25 €/kWh, ou 216 € en solaire avec batterie à 0,18 €/kWh. Le CO₂ atteint environ 1,1 kg par kWh, soit 1,3 tonne par mois.
Le tableau des charges montre pourquoi le dimensionnement compte. À 20 % de charge, la même machine ne produit que 1,54 kWh par litre (1,04 €/kWh de carburant) ; à pleine charge, elle atteint 3,03 kWh/L (0,53 €/kWh).
Comment lire les résultats
- La consommation de carburant est le chiffre principal : litres (ou m³) par heure à votre charge moyenne.
- L’énergie par litre indique le mieux si le groupe convient à la charge. Un diesel sous 2 kWh/L environ est probablement surdimensionné.
- Le coût total par kWh est le chiffre à comparer au réseau et au solaire. Le seul coût du carburant le sous-estime.
- Le graphique de la courbe de consommation trace les litres par heure (en hausse) et les kWh par litre (en baisse à faible charge). La zone idéale se situe en général entre 60 et 85 % de charge.
- Le verdict vous avertit quand la charge descend sous 30 %, là où les diesels gaspillent du carburant et commencent à s’encrasser.
Valeurs typiques
| Groupe | Charge | Consommation typique | kWh par unité de carburant |
|---|---|---|---|
| Portable essence 3 kW | 50 % | 0,8–1,0 L/h | 1,5–2,0 kWh/L |
| Inverter essence 2 kW | 25 % | 0,3–0,5 L/h | 1,0–1,7 kWh/L |
| Diesel 10 kW | 50 % | 1,8–2,2 L/h | 2,3–2,8 kWh/L |
| Diesel 10 kW | 100 % | 3,0–3,5 L/h | 2,9–3,3 kWh/L |
| Diesel 100 kVA (80 kW) | 75 % | 16–19 L/h | 3,2–3,7 kWh/L |
| Groupe de secours au gaz naturel 20 kW | 50 % | 3,5–4,5 m³/h | 2,2–2,9 kWh/m³ |
Conseils pour réduire la consommation d’un groupe électrogène
- Dimensionnez correctement le groupe. Faire tourner un gros groupe à 20 % de charge peut consommer 50 à 60 % de carburant en plus par kWh qu’un groupe plus petit à 70 %.
- Ajoutez une batterie. Laissez le groupe charger une batterie à forte charge pendant quelques heures, puis arrêtez-le. Cette stratégie de « charge par cycles » est la norme en site isolé. Dimensionnez-la avec le calculateur de batterie solaire.
- Ajoutez du solaire. Même un champ photovoltaïque modeste peut réduire de 50 à 80 % le temps de fonctionnement du groupe pendant les mois ensoleillés. Modélisez sa production avec le simulateur de panneaux solaires.
- Utilisez un groupe Inverter pour les petites charges. Le régime moteur variable économise 20 à 40 % sous la mi-charge.
- Entretenez-le. Des filtres à air propres, la bonne huile et des injecteurs en bon état maintiennent la consommation proche de la fiche technique.
Limites
La courbe de consommation linéaire est une approximation : saisissez les coefficients de votre fiche technique pour un résultat précis. La consommation réelle dépend aussi de l’altitude, de la température, du facteur de puissance et de la fréquence des démarrages et arrêts de charges. La durée de vie et le coût d’entretien des moteurs varient beaucoup entre les groupes portables grand public et les groupes industriels de production continue. Les prix du carburant sont supposés constants, et la livraison vers les sites isolés n’est pas comptée. Le CO₂ couvre la seule combustion, pas la production du carburant.
Méthode et hypothèses
Débit de carburant = a × kW nominaux + b × kW fournis (litres ou m³ par heure). Rendement électrique = puissance fournie ÷ (débit de carburant × contenu énergétique). Coût du kWh = prix du carburant ÷ kWh par unité + (prix d’achat ÷ durée de vie du moteur en heures + maintenance par heure) ÷ kW fournis. CO₂ : gazole 2,68, essence 2,31, GPL 1,51 kg/L, gaz naturel 1,93 kg/m³.
Questions fréquentes
Combien de gazole un groupe électrogène consomme-t-il par heure ?
Combien de temps un groupe électrogène tourne-t-il avec un plein ?
Pourquoi un groupe électrogène a-t-il un si mauvais rendement à faible charge ?
Combien coûte le kWh produit par un groupe électrogène ?
Groupe électrogène ou solaire avec batterie : qu’est-ce qui revient le moins cher hors réseau ?
Combien de CO₂ émet un groupe électrogène diesel ?
Sources et références
Intégrer ce calculateur
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