Au moment de se lancer dans l’autoconsommation, il est important de regarder quelle sera la production de vos panneaux solaires. Cela permet de déterminer la rentabilité de votre projet. Comment calculer la production d’un panneau photovoltaïque ? Quels sont les facteurs qui influent sur le rendement ?
La production d’un panneau solaire se réfère à la quantité d’électricité qu’il génère, généralement exprimée en kilowattheures (kWh). Cette production dépend de plusieurs facteurs tels que :
Le rendement d’un panneau solaire correspond au rapport entre la puissance électrique qu’il est capable de produire et la puissance de référence reçue du soleil. Il s’exprime en pourcentage et permet de mesurer l’efficacité d’un panneau à convertir l’énergie solaire en électricité.
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La production d’un panneau solaire photovoltaïque dépend de nombreux facteurs. Quels sont-ils ? Comment influencent-ils la quantité d’énergie générée ?
La puissance d’u panneaux solaire se calcule en Watt crête (Wc) ou kiloWatt crête (kWc). Cette unité prend en compte la mise en situation du panneau solaire dans des conditions optimales de production. La puissance d’un panneau est estimée sur la base d’une heure de production en kWc (kilowatt crête).
Le kWc désigne la production maximale du panneau photovoltaïque dans les conditions de référence d’emplacement et d’usage :
Dans cette situation, le soleil rayonne en moyenne avec une puissance de 1 000 watts/m², au niveau du sol. Ce standard de mesure intègre l’ensemble du spectre lumineux, (ultra-violet, lumière visible, infrarouge, etc.). Il est en vigueur dans le monde entier pour mesurer l’efficacité des panneaux solaires.
L’ensoleillement de votre région a un impact significatif sur la production des panneaux solaires. De manière logique, pour deux installations de même puissance, les régions plus ensoleillées, comme le Sud de la France assurent une plus grande production d’électricité par rapport aux régions Nord moins ensoleillées.
C’est ce que l’on peut observer sur la carte ci-dessous. Une installation photovoltaïque de 1 kWc produit plus de 1400 kWh à l’année à Nice contre 1100 à Lille.
L’orientation des panneaux solaires doit favoriser une exposition maximale aux rayons du soleil. Il est souhaitable qu’ils soient orientés sud, mais ce peut-être le sud-est, le sud-ouest. Si cela est impossible, l’est ou l’ouest peuvent toutefois convenir.
Sachant qu’un panneau solaire est fixé sur une toiture, son inclinaison ne peut être changée ; c’est le soleil qui va changer de position au cours de la journée et de l’année. En juillet ou en août, lorsque le soleil est au zénith et quasi vertical, la toiture est fortement « arrosée ». L’hiver, lorsqu’il est presque à l’horizontale (de 20 à 30°), le rendement est bien moindre.
Il faudrait théoriquement que les panneaux soient inclinés à 60° en hiver, à 10° en été, etc. Or, ce que l’on recherche c’est une production maximale tout au long de l’année. L’angle jugé optimal à une latitude telle que Paris se situe entre 30° et 35°.
La température extérieure joue sur la capacité de production des panneaux solaires. En effet, contrairement aux idées reçues, les panneaux solaires n’aiment pas la chaleur. Si le risque de surchauffe est minime en cas de canicule, les vagues de chaleur vont avoir tendance à diminuer le rendement de vos modules photovoltaïques.
Les panneaux solaires fonctionnent de manière optimale à une température d’environ 25°C. Lorsque la température extérieure dépasse ce seuil, leur rendement diminue. Plus précisément, pour chaque degré au-dessus de 25°C, les modules perdent jusqu’à 0,5 % de leur efficacité. Par exemple, si la température atteint 30°C, les panneaux pourraient perdre jusqu’à 2,5 % de rendement par rapport à leur performance optimale à 25°C.
La production des panneaux solaires dépend aussi de la technologie choisie. On distingue deux types de cellules photovoltaïques :
On peut également exploiter un silicium dit amorphe (c’est-à-dire dans lequel les atomes ne sont pas rangés de façon ordonnée selon une structure cristalline), mais son rendement est faible (de 6 à 9 %).
Autre facteur à considérer : la « bande interdite » ou « gap » du panneau. Les cellules d’un panneau absorbent la lumière jusqu’à une certaine longueur d’onde. Au-delà, la lumière va traverser la surface. Les photons ayant une énergie inférieure à ce gap ne sont pas absorbés et ne contribuent donc pas à produire de l’électricité. A l’heure actuelle, on obtient la performance maximale d’un panneau avec un gap qui se situe dans l’infrarouge (autour de 0,8 micron (µm)).
En fonction de la puissance installée et de l’ensoleillement, il est possible de calculer la production d’une installation solaire. Voici quelques exemples pour 3 et 6 kWc de puissance.
Avec 3 kWc de puissance, il est possible de produire jusqu’à 4 200 kWh d’électricité par an, si les panneaux sont situés dans le Sud de la France. Dans le Nord de la France, la production tournera autour de 3 000 kWh à 3 200 kWh. Il s’agit bien évidemment de données théoriques puisque la production réelle dépend avant tout de la météo d’une année sur l’autre.
Avec 6 kWc, il est possible de produire entre 6000 kWh et 8 400 kWh en fonction de l’emplacement géographique de l’installation.
On considère qu’il faut environ 5m2 pour 1 kWc d’électricité. Cela varie en fonction de la puissance de chaque module. Sur 5 m2 de surface recouverte par des panneaux solaires, il est donc possible de produire 1000 kWh à 1400 kWh. Cela représente 200 kWh à 280 kWh pour 1 m2.
Tout savoir sur l’autoconsommation solaire
Un panneau solaire fournit annuellement une certaine quantité d’électricité et il en sera ainsi pendant toute sa durée de vie. Ce qui se dégrade, c’est avant tout la structure qui est sujette à la corrosion.
Mais, la performance des panneaux solaires reste très bonne dans le temps. Chez EDF solutions solaires, Pour la première année, il est garanti que la puissance nominale des modules sera d’au moins 98 %. Par la suite, une dégradation annuelle maximale de 0,5 % est prévue. Ainsi, après 10 ans, la puissance nominale minimale garantie sera de 93,5 %, et après 25 ans, elle sera d’au moins 86 %. Ces garanties permettent de s’assurer que les panneaux conservent une grande partie de leur efficacité initiale sur une longue période.
Pour assurer la rentabilité de votre installation photovoltaïque, la puissance à adopter dépend de votre consommation d’énergie aujourd’hui mais aussi de l’évolution que vous prévoyez demain. En effet, le mieux reste de pouvoir produire un maximum d’électricité pour pouvoir couvrir vos besoins en énergie au quotidien.
Afin de calculer la production potentielle de votre toiture et choisir la bonne puissance, le mieux reste de faire appel à une société spécialisée, comme EDF solutions solaires, pour réaliser un bilan solaire.
Il existe plusieurs manières d’optimiser la production des panneaux solaires. Ainsi, on peut réduire au maximum sa facture d’électricité.
Ajuster l’inclinaison des panneaux solaires peut aider à maximiser la production tout au long de l’année. En hiver, une inclinaison plus élevée est préférable, tandis qu’en été, une inclinaison plus faible est optimale.
Attention, cela n’est pas possible pour les panneaux solaires en toiture. Ces derniers sont fixés en fonction de la pente du toit. En revanche, il est possible de jouer sur l’inclinaison de panneaux solaires au sol ou sur celle d’un kit solaire plug-and-play.
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Des feuilles mortes ou des saletés vont faire barrage à la lumière, essentielle pour assurer la production d’énergie. C’est pourquoi, il est conseillé de procéder à un entretien régulier des panneaux solaires. Pensez à les déneiger en hiver et au fil de l’année, à retirer les impuretés qui viennent s’y coller avec un peu d’eau douce sans savon ni produit abrasif.
Un gestionnaire d’énergie est un dispositif intelligent conçu pour optimiser l’utilisation de l’électricité produite par les panneaux solaires. Ce système surveille en temps réel la production d’électricité des panneaux solaires ainsi que la consommation d’énergie du logement. il peut prioriser l’utilisation de l’énergie solaire pour alimenter les appareils ménagers lorsque la production est élevée.
Ainsi, on optimise son taux d’autoconsommation et on réduit les dépenses en énergie. Grâce à cet outil, les ménages peuvent faire jusqu’à 60% d’économies à l’année sur leur facture d’électricité avec leur installation photovoltaïque.
Bon à savoir : EDF solutions solaires inclut automatiquement un gestionnaire d’énergie dans ses offres. Baptisé YUZE, il vient lancer le chauffe-eau lorsque vos panneaux solaires produisent de l’énergie pour favoriser davantage d’économies d’énergie.
