Panneaux solaires : qu’en est-il de la production annuelle ?
L’énergie solaire devient de plus en plus prisée par les particuliers en raison de ses nombreux avantages. Véritable alternative aux énergies fossiles et nucléaires, cette source d’énergie inépuisable gagne progressivement du terrain sur le marché des énergies renouvelables.
Si vous décidez d’installer des panneaux solaires pour produire et consommer votre propre électricité, ATSE s’engage à vous accompagner dans toutes les étapes nécessaires, de l’établissement de votre profil énergétique jusqu’à la pose complète de votre installation photovoltaïque.
Malgré les avantages écologiques et financiers proposés par les panneaux solaires, beaucoup de questions se posent sur la production annuelle de ces modules. Dans cet article, découvrez le mode d’estimation de la production d’une installation solaire, ainsi que la meilleure façon d’optimiser ses performances.
Les facteurs qui influencent la production annuelle des panneaux solaires
Pour vous faire une idée sur la production annuelle d’un panneau photovoltaïque donné, n’hésitez pas à regarder ses caractéristiques techniques, plus précisément sa puissance en kilowatt-crête (kWc).
Cependant, cet indicatif est juste à titre informatif, car cette puissance en kWc désigne la puissance déployée par l’installation solaire dans des conditions d’ensoleillement standards. Or, la réalité est toute autre, car les conditions météorologiques peuvent impacter sur la captation et l’absorption du rayonnement solaire par les modules, comme en cas de mauvais temps, de faible ensoleillement ou d’obscurité.
Afin d’estimer la production annuelle d’une installation photovoltaïque de manière approximative, vous devez prendre en compte plusieurs critères :
La taille de l’installation photovoltaïque
La taille des capteurs solaires a une énorme influence sur la production totale de votre installation. Plus le nombre de modules est important, plus la production annuelle sera importante.
La température des capteurs
Pour information, la puissance d’un panneau solaire en kWc est déterminée d’après un calcul de base de température à 25 degrés. Toutefois, un module photovoltaïque qui fonctionne dans des conditions normales est soumis à une variation de température, selon l’heure et la saison.
Une fois que la température dépasse 25°, on remarque une baisse de rendement. Cela s’explique par un phénomène d’agitation thermique qui se produit à l’intérieur du panneau. En effet, la tension baisse alors que le courant augmente, ce qui aboutit à une faible puissance et une faible production d’énergie. Il faut savoir qu’un panneau solaire a besoin d’ensoleillement et non de chaleur.
Ainsi, vous devez soustraire 0,4 % par degré additionnel au rendement moyen d’un panneau solaire. C’est justement pour cela que le rendement annuel en Bretagne est meilleur qu’en Corse.
La puissance et le rendement des capteurs
La puissance et le rendement des capteurs jouent également un rôle crucial dans la production annuelle de l’installation photovoltaïque. En effet, la puissance et le rendement des panneaux solaires sont déterminés par la technologie utilisée lors de leur fabrication, la marque du fabricant, ainsi que le type de matière conductrice présente dans le panneau (monocristallin ou polycristallin).
Le niveau d’ensoleillement
Logiquement, une installation a besoin des rayons du soleil pour fonctionner correctement. Du coup, la production annuelle de vos panneaux va dépendre essentiellement de la région où vous habitez. En effet, deux installations solaires totalement identiques, l’une à Paris et l’autre à Marseille, ne produiront pas la même quantité d’énergie.
L’orientation et l’inclinaison des panneaux
En prenant compte de l’orientation et de l’inclinaison de vos panneaux solaires, vous pourrez estimer leur production annuelle. Que la pose soit en toiture ou en façade, l’orientation idéale pour obtenir un maximum d’ensoleillement est l’exposition plein sud. Vous pouvez également adopter d’autres configurations, en exposant vos panneaux à l’ouest, au sud-ouest, au sud-est ou bien à l’est, mais ces orientations seront moins performantes. Le nord reste la seule orientation à ne pas adopter pour une installation solaire.
Le degré d’inclinaison des modules est également un facteur déterminant à la production annuelle des panneaux photovoltaïques. Afin d’obtenir un rendement optimal, l’inclinaison de vos panneaux doit être de 30°.
Les potentiels obstacles
La production et l’efficacité des panneaux photovoltaïques peuvent également être affectées par différents obstacles qui créent des ombrages. Avant d’effectuer la pose en toiture, veillez à ce que les arbres, les poteaux, les maisons voisines ou la cheminée ne créent pas des ombrages sur votre installation solaire à certaines heures de la journée.
L’encrassement des modules
La crasse présente sur les panneaux photovoltaïques influence grandement la production de ces derniers, car ils ne captent pas assez de rayons solaires. D’après les spécialistes, la perte d’énergie est estimée à 5 % pour un panneau encrassé par la poussière.
La neige, la poussière, les feuilles mortes et autres objets déposés par le vent sont des éléments à considérer dans le calcul de la production annuelle d’une installation photovoltaïque.
L’âge de l’installation photovoltaïque
L’âge des panneaux est un facteur essentiel à prendre en compte dans le calcul de la production annuelle. Comme tout appareil, les modules solaires sont sujets à l’usure. Ainsi, une installation photovoltaïque perd 0,5 % de sa puissance chaque année.
La qualité des onduleurs
L’onduleur central et les micro-onduleurs sont des dispositifs qui permettent de convertir le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif. Seul le courant alternatif est propre à la consommation et peut alimenter tous vos appareils domestiques.
Durant la conception de votre projet solaire, veillez à bien choisir votre onduleur, car la qualité et les performances de ces dispositifs varient en fonction de la marque et de la technologie utilisée.
La quantité d’énergie générée par les modules à l’année
D’après les estimations, une installation solaire de 3 kWc posée dans des conditions optimales générera 3 200 kWc à l’année. Toutefois, cette estimation doit tenir compte de tous les facteurs cités précédemment. En effet, des panneaux solaires situés dans la partie sud de la France produiront 5 % de plus que ceux qui trouvent dans le nord-est, par exemple.
Le calcul de la production d’une installation photovoltaïque
Afin de calculer efficacement la production d’une installation photovoltaïque, il est important de déterminer la production déployée par un seul panneau solaire. Pour cela, vous devez considérer 2 facteurs :
- La puissance du module : exprimée en kWc, cette puissance définit la production potentielle d’un panneau dans des conditions d’ensoleillement normales. Généralement, la puissance d’un panneau tourne autour de 280 à 450 Wc.
- Le rendement du panneau : il s’agit de la quantité d’énergie solaire maximale que le panneau peut convertir en courant électrique. Le rendement réel d’un module est de 7 à 24 %.
Pour estimer la puissance totale de vos panneaux solaires, vous avez le choix entre 2 méthodes :
Vous savez le nombre de modules qui vont constituer votre installation :
Si vous savez le nombre de modules qui vont constituer votre centrale photovoltaïque, la production annuelle de votre installation solaire sera égale au nombre de capteurs multiplié par la puissance de crête unitaire de votre centrale solaire.
Par exemple, vous disposez d’une installation photovoltaïque de 25 modules de 375 Wc. La production annuelle équivaut à 25 x 375 Wc = 9 375 Wc.
Vous savez la surface allouée aux panneaux sur la toiture
Vous voulez calculer la puissance d’une installation solaire à partir de la surface dédiée aux panneaux photovoltaïques sur la toiture ? Pour cela, vous pouvez convertir la puissance crête en Wc en m², puis multiplier le résultat obtenu par le nombre de m² disponible.
Par exemple, vous disposez d’un panneau solaire de 1,2 m² doté d’une puissance crête de 375 Wc et une surface disponible de 35 m² sur la toiture. Ainsi, la production annuelle équivaut à (375 Wc / 1,2 m²) x 35 m² = 7 720 Wc.
La pondération de la production de crête
Pour rappel, la puissance de crête ne vous donne qu’une estimation maximale. Vous ne devez pas penser que votre installation photovoltaïque vous offrira une telle production annuelle, une fois installée. Savoir calculer la puissance maximale de votre centrale solaire n’est que la première étape.
Afin d’estimer la production annuelle réelle de votre installation photovoltaïque, vous devez mesurer le résultat de la puissance maximale par divers coefficients. Effectivement, le résultat que vous obtiendrez ne sera pas identique selon l’inclinaison de la toiture et l’orientation des capteurs.
Dans le 2e exemple, l’orientation de la toiture est exposée plein sud, mais l’inclinaison de la toiture est de 45° au lieu de 30°. Du coup, la pondération de la production doit se faire par un coefficient de 96 %, c’est-à-dire 7 720 Wc x 0,96 = 7 411 Wc.
Ainsi, des taux de pondération doivent être appliqués si votre logement se situe dans la partie nord de la France, par exemple.
La production d’énergie d’une installation solaire est-elle stable chaque année ?
Comme vous le savez, une installation photovoltaïque est soumise à l’usure. En effet, les rendements et la production d’énergie connaissent une baisse constante au fil des années. D’ailleurs, une installation solaire perd 0,5 à 1 % de sa puissance et de son efficacité chaque année.
D’après les fabricants, un panneau solaire photovoltaïque propose 80 % de sa puissance initiale au bout de 25 ans, s’il fonctionne dans des conditions normales.
La cause de cette perte de puissance se trouve dans l’opacification du verre qui enrobe les cellules photovoltaïques du module solaire. Plus les années passent et plus les cellules photovoltaïques sont moins réceptives au rayonnement solaire, ce qui amoindrit largement le rendement.
En considérant la grande durabilité des modules solaires, cette baisse de production et de rendement n’impacte pas trop sur la rentabilité à long terme de la centrale solaire. De plus, les bénéfices que vous avez accumulés sur les coûts d’énergie, en consommant votre propre production ou en la revendant de manière partielle ou totale à EDF OA, vous permettent de prétendre à un retour sur investissement bien avant la fin de vie de vos modules photovoltaïques.
L’optimisation de la production des panneaux
Pour la pose de panneaux photovoltaïques en toiture, les premiers éléments à contrôler afin d’optimiser leur production sont :
- L’ensoleillement de la toiture : l’orientation de la toiture est-elle correcte ? Y a-t-il des zones d’ombrages potentielles ? Votre logement se trouve-t-il dans un lieu ensoleillé ?
- L’inclinaison de la toiture : le degré d’inclinaison de la toiture se situe-t-il autour de 30° ? La toiture est-elle plate ou trop pentue ?
Après avoir vérifié ces faits, vous pouvez procéder à quelques corrections utiles. Dans la mesure où un arbre voisin crée un ombrage sur vos panneaux solaires, n’hésitez pas à faire un élagage.
Peu importe la situation, n’hésitez pas à faire appel à notre équipe pour vous conseiller et vous accompagner dans chaque étape. Après une étude approfondie, nos experts sauront vous affirmer si votre projet photovoltaïque en Nouvelle-Aquitaine est envisageable, rentable, etc.
Une fois posée, votre installation solaire doit être entretenue régulièrement. N’oubliez pas de nettoyer périodiquement les modules pour enlever les saletés, les feuilles mortes, la neige et les poussières qui pourraient les encrasser. Vous n’avez qu’à les nettoyer avec un jet d’eau pour enlever tous les dépôts indésirables. S’il existe des arbres tout près de votre logement, n’hésitez pas à les tailler pour prévenir la création d’ombrages sur les capteurs.
Enfin, pensez à changer les éléments usagés en temps voulu. Pour ce qui est des onduleurs centraux, l’espérance de vie est de 12 ans. Quant aux batteries solaires, elles ont une durée de vie de 2 à 3 ans. Pour bénéficier d’un rendement optimal, pensez à remplacer ces éléments à leurs fins de vie.
Pour conclure
Faire une comparaison de projet est tout à fait impossible, car chaque projet d’installation de modules solaires est unique. Afin de faire une estimation approximative de la production annuelle sur laquelle vous fier avant d’acquérir vos capteurs solaires, n’hésitez pas à recourir à l’expertise d’ATSE.
Notre équipe saura vous conseiller sur l’emplacement idéal de vos panneaux solaires, la taille de l’installation photovoltaïque selon vos projets, les travaux à réaliser, le type de panneaux ajustés à votre projet, le prix de ces panneaux, etc.
En confiant votre projet photovoltaïque à ATSE, vous pourrez avoir une petite idée sur la production et la rentabilité de votre investissement.
Les questions fréquentes
Quelle est la production annuelle d’un module photovoltaïque ?
Pour information, 85 % des centrales solaires installées en France sont dotées d’une puissance inférieure ou égale à 3 kWc. Généralement, la production annuelle d’une installation de 3 kWc tourne aux alentours de 3 200 kWh.
Qu’en est-il de la rentabilité d’un panneau ?
Le taux de rendement d’un panneau solaire monocristallin atteint 24 %. Pour rappel, ce type de panneau est le plus performant sur le marché actuel. Pour ce qui est du panneau solaire polycristallin, son taux de rendement se trouve entre 14 et 18 %.
