Tout savoir sur l’ensoleillement des panneaux solaires

Vous avez décidé d’installer des panneaux solaires, et souhaitez préparer au mieux votre projet photovoltaïque pour maximiser son rendement et sa rentabilité ? Vous êtes au bon endroit !

En effet, bien qu’il existe de nombreux paramètres permettant d’optimiser votre parc solaire – comme la taille et le nombre des modules, leur orientation et leur inclinaison, etc. – un facteur est particulièrement déterminant à prendre en compte : le taux d’ensoleillement.

Mais comment savoir quelle est l’exposition au soleil de votre zone d’habitation ? 

Carte, cadastre solaire, calcul du rendement de votre futur parc photovoltaïque, conseils d’optimisation… Après la lecture de cet article, vous aurez toutes les clés en main pour maîtriser l’ensoleillement des panneaux solaires et maximiser la productivité de votre installation !

Points clés :

• Le taux d’ensoleillement est la quantité d’énergie solaire à laquelle est exposé un panneau pendant une période donnée
• Il s’exprime en kilowatt-heure par kilowatt-crête kWh / kWc)
• Il peut grandement varier selon la région où vous habitez
• L’outil en ligne PVGIS vous permet de calculer gratuitement le rendement de vos futurs panneaux 

L’ensoleillement : un facteur clé de la production solaire

Qu’est-ce que le coefficient d’ensoleillement ?

Le coefficient (ou taux) d’ensoleillement est la quantité d’énergie solaire à laquelle est exposé un panneau durant une période donnée. 

Il est exprimé en kilowatt-heure par kilowatt-crête, et varie énormément d’une région à une autre de l’hexagone. On peut ainsi relever une moyenne annuelle de 825 kWh / kWc par an au nord de la France, contre 1 500 kWh / kWc sur la Côte d’Azur.

Quel est l’impact du soleil sur le rendement des panneaux solaires ?

Nous avons vu qu’un panneau produit de l’énergie en captant la lumière du soleil. Donc, plus un module est exposé à une quantité importante de lumière solaire, plus il produit d’électricité ou de chaleur.

Quels facteurs affectent l’ensoleillement ?

Les facteurs extérieurs

Les facteurs extérieurs à votre installation qui peuvent impacter votre rendement sont essentiellement dus au contexte climatique :

• Temps couvert
• Pluie, orage
• Faible luminosité (hiver)
• Forte température 

Mais il peut également s’agir de saletés déposées sur vos panneaux, qui gênent la captation des rayons du soleil (poussière, feuilles d’arbres, pollen, déjections d’oiseaux, etc.).

Les facteurs liés à l’installation

Attention, un rendement limité n’est pas toujours dû à des conditions météorologiques peu clémentes ! Il peut également être causé par une installation non optimisée de vos panneaux solaires, notamment :

• Une mauvaise orientation de vos modules
• Une mauvaise inclinaison 
• Des zones d’ombres qui gênent la captation de la lumière du soleil

La bonne nouvelle, c’est qu’il est facile d’anticiper et d’éviter les baisses de rendement dues aux dépôts de saleté et à une installation imparfaite. Nous y reviendrons plus loin dans cet article. 

Mais, pour le moment, penchons-nous un peu plus en détail sur les taux d’ensoleillement des régions françaises et sur l’estimation de votre future production à l’aide d’un cadastre solaire.

Taux d’ensoleillement par région

Afin de vous faire une idée générale, voici une estimation du coefficient d’ensoleillement de la France, répartie en quatre zones :

La carte de l’ensoleillement en France

On distingue 3 principales zones 

Un ensoleillement “faible” représenté sur le nord du territoire français, cette zone est dans les moins ensoleillées de France mais cela ne veut pas dire qu’avoir des panneaux solaires dans ces régions vous empêche d’avoir un bon rendement, la durée d’amortissement sera certes plus importante mais vous restez tout de même gagnant en faisant des économies sur vos factures d’électricité.

Un ensoleillement “moyen” représenté par le milieu et l’ouest du pays, ces zones sont de bonnes sources d’ensoleillement et sont un bon compromis entre nord et sud pour installer des panneaux solaires. La durée de rentabilité sera plus légèrement plus courte que dans le nord mais plus longue que dans le sud de la France.

Un ensoleillement “élevé” représenté par le sud de la France, c’est là où le soleil est le plus présent tout au long de l’année, c’est ici que votre kit solaire sera rentabilité le plus rapidement. 

Il est important de rappeler qu’importe le lieu d’installation, les panneaux solaires seront toujours rentables et vous aideront à réduire vos factures d’électricité, seule la durée d’amortissement sera impacté par la localisation géographique de vos panneaux solaires.

La notion de microclimat

Nous l’avons vu précédemment, l’ensoleillement varie d’une région à une autre. Certaines d’entre elles possèdent des microclimats. 

Un microclimat est un climat localisé qui est différent de sa région. Ces différences peuvent se manifester en matière de températures, d’humidité, de vitesse du vent ou d’autres variables météorologiques. 

Les microclimats les plus connus en France sont :

• Le bassin d’Arcachon ;
• Le golfe du Morbihan ;
• La Rochelle ;
• Le golfe de Fréjus ;
• La Corse

Il faut donc noter que si vous installez des panneaux solaires dans des microclimats, la production et le rendu global de votre installation risque d’être différent du reste de votre région.

Estimer sa production avec un cadastre solaire

Un cadastre solaire est une cartographie représentant le potentiel de production solaire d’un territoire. Il sert donc à estimer la quantité d’énergie que peut générer un panneau exposé à l’ensoleillement d’une zone définie.

Un outil précieux pour évaluer au plus proche de la réalité les capacités de votre projet photovoltaïque !

Pour trouver le cadastre solaire dédié à votre zone d’habitation, le plus simple est de taper « cadastre solaire » suivi du nom de votre commune ou de la ville la plus proche de chez vous sur un moteur de recherche comme Google ou Bing.

Comment connaître la productivité d’une installation solaire ?

Calculer le rendement d’une installation solaire

Pour calculer la future productivité de votre projet solaire, vous devez disposer de plusieurs informations :

• L’exposition au soleil de votre habitation
• La puissance en kilowatts-crêtes (kWc) du kit solaire que vous souhaitez installer
• L’inclinaison et l’orientation de votre toiture

Une fois que vous disposez de ces informations, la méthode la plus simple, rapide et précise d’estimer le rendement de votre futur parc photovoltaïque est de les rentrer dans un outil de calcul en ligne spécifiquement conçu pour cela.

PVGIS, l’outil en ligne pour estimer son rendement 

La plateforme en ligne PVGIS (PhotoVoltaic Geographical Information System), développée par la Commission Européenne, vous indique gratuitement et en quelques clics la production potentielle d’un kit solaire installé sur le toit de votre maison. 

Le plus de PVGIS : pas besoin de connaître le coefficient d’ensoleillement de votre zone d’habitation, il est déjà présent dans sa base de données.

Pour y accéder, il vous suffit de cliquer ici !

Pour plus de renseignements sur ce dispositif et la façon de l’utiliser, n’hésitez pas à aller consulter notre article Calculez votre potentiel photovoltaïque avec le logiciel PVGIS.

Maximiser l’exposition au soleil pour augmenter le rendement

Comme nous l’avons évoqué au début de cet article, vous pouvez facilement anticiper et corriger certains facteurs qui limitent la productivité de vos panneaux solaires. Voyons cela sans plus tarder.

L’importance de l’inclinaison et de l’orientation des panneaux solaires

L’inclinaison et l’orientation de vos panneaux solaires ont un impact important sur la capacité de votre installation à capter un maximum de rayons du soleil.

Ainsi, pour suivre au mieux la course du soleil tout au long de la journée et de l’année, l’orientation idéale de vos modules doit être plein sud, sud-est ou sud-ouest. 

Tableau de rendements selon l’orientation

En ce qui concerne l’inclinaison, elle devrait idéalement représenter un angle de 90 degrés par rapport aux rayons du soleil. Mais, comme nous l’avons suggéré en parlant de l’orientation, le soleil est en mouvement constant, et l’angle des rayons par rapport au sol change au fil des heures et des saisons.

Tableau des rendement selon l’inclinaison

Un bon compromis pour profiter d’une inclinaison optimisée tout au long de l’année est donc d’opter pour un angle de 30°.

Pour en savoir plus, nous vous invitons à découvrir notre guide complet sur l’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires.

L’ ombre, ennemi numéro un des installations solaires

Nous ne le répéterons jamais assez : l’ombre est un facteur limitant à éviter à tout prix ! Vos panneaux ont besoin de soleil pour produire de l’électricité, prenez donc garde à repérer toute zone d’ombrage lorsque vous déterminez la surface d’installation de votre parc solaire.

Conseil Mon Kit Solaire : nous l’avons dit dans la partie précédente, le soleil bouge en continu ; pensez donc à vérifier l’absence d’ombre à tout moment de la journée !

L’impact de la température sur la productivité des modules solaires

Contrairement à certaines idées reçues, les panneaux solaires craignent les fortes chaleurs : une surchauffe cause irrémédiablement une chute de rendement.

Les installations hybrides à eau permettent de compenser ce problème, grâce aux tuyaux véhiculant le liquide caloporteur qui sont placés du côté de leur face arrière et qui font office de circuit de refroidissement.

La nécessité d’entretenir vos panneaux

Afin d’enlever le plus rapidement possible tout dépôt venant gêner la captation du soleil, il est crucial d’entretenir régulièrement vos panneaux solaires.

Il vous suffit pour cela de les nettoyer avec un chiffon doux et de l’eau non pressurisée, en prenant garde à ne pas les rayer et à ne pas marcher dessus.

Comment optimiser la production des panneaux solaires ?

Monitorer sa production et sa consommation

Contrôler quotidiennement la protection de vos panneaux solaires est essentiel pour optimiser la rentabilité de votre installation. Cela permet :

• D’identifier tout dysfonctionnement ou chute de productivité d’un de vos panneaux et de corriger le problème immédiatement
• De connaître les heures où votre installation solaire produit le plus d’électricité
• D’adapter vos habitudes de consommation en lançant vos appareils aux timings où vos panneaux produisent le plus

Pour monitorer simplement et efficacement votre installation solaire, il vous suffit d’utiliser une box de suivi de production, comme l’ECU-R ou l’ECU-B d’APSystems.

Et pour profiter d’un dispositif spécifiquement conçu pour optimiser votre ratio production/autoconsommation, nous vous conseillons vivement la box ECU-C du même fabricant ou l’assistant connecté d’économie d’énergie Ecojoko.

Conclusion

L’ensoleillement de vos panneaux solaires est un critère essentiel pour assurer un rendement maximal de votre installation.

D’une part, connaître le coefficient d’ensoleillement de votre région vous assure de choisir la puissance en kilowatts-crêtes la mieux adaptée pour répondre aux besoins de consommation électrique de votre foyer.

D’autre part, être capable d’identifier les facteurs qui augmentent ou diminuent l’exposition au soleil de votre parc solaire vous permet d’optimiser efficacement la productivité et vos panneaux, et donc vos économies d’énergie !