Vous souhaitez mettre en place un parc solaire de 10 000 kW et vous vous demandez combien de panneaux photovoltaïques installer ? Comme souvent, la réponse dépend de nombreux facteurs propres à votre projet, à commencer par : qu’entendez-vous par « kW » ? Dans cet article, nous allons vous donner toutes les informations utiles pour bien dimensionner votre centrale, notamment :
- La différence entre une centrale qui produit 10 000 kWh et une centrale qui développe une puissance de 10 000 kWc
- Le calcul pour savoir combien de panneaux photovoltaïques installer dans ces deux cas de figure
- La surface nécessaire
- Les configurations d’installation possible
- Le coût et la rentabilité d’un tel projet
- Les avantages et les défis que cela représente
- La réglementation en vigueur
Voyons tout cela ensemble.
Combien de panneaux pour 10 000 kWc : en bref
- Une ferme solaire de 10 000 kWc contient en moyenne entre 20 000 et 25 000 panneaux photovoltaïques
- Sa mise en place représente un coût situé entre 6 et 9 millions d’euros
- Elle peut produire environ 12 millions de kWh d’électricité par an
- Attention à ne pas confondre une centrale de 10 000 kWc avec une centrale produisant 10 000 kWh par an : il s’agit ici d’une petite installation résidentielle d’une vingtaine de panneaux, idéale pour les particuliers
Comprendre la notion de 10 000 kW en photovoltaïque
Différence entre kW, kWc et kWh
Il nous semble important de commencer ce guide en clarifiant une notion clé en photovoltaïque, qui est sujette à bien des confusions : la différence entre kW, kWc et kWh.
Le kilowatt-crête (kWc)
kWc signifie kilowatt-crête. Il s’agit de l’unité de mesure de la puissance-crête d’un panneau solaire ou d’une installation photovoltaïque. La puissance-crête, quant à elle, est la puissance de production électrique maximale générée par un panneau solaire dans des conditions de fonctionnement optimales : inclinaison et orientation idéales, température extérieure de 25 °C, taux d’irradiation lumineuse de 1 000 W/m², etc.
Ces circonstances d’utilisation parfaites sont appelées Conditions Standards de Référence, ou Standard test conditions. Comme leur nom l’indique, il s’agit des conditions de test effectuées sur les panneaux solaires en laboratoire avant leur mise sur le marché. Elles ne correspondent donc pas aux performances d’un module dans un environnement d’utilisation réelle (variations de lumière et de température au fil de la journée et de l’année, etc.).
Il s’agit cependant de données très fiables et standardisées permettant de comparer efficacement les performances de différents panneaux solaires.
Le kilowatt-heure (kWh)
Le kWh (kilowattheure ou kilowatt-heure) est l’unité de mesure permettant de quantifier la puissance énergétique produite ou consommée par un appareil dans le temps.
Décortiquons le terme de kilowatt-heure pour illustrer cela. Il est composé de :
- Kilo (k), qui signifie 1 000
- Watt (W), l’unité permettant de mesurer une puissance électrique
- Heure (h), qui indique… Eh bien, une heure, tout simplement !
Le kilowatt-heure permet de quantifier l’énergie produite par un panneau solaire ou consommée par un équipement d’une puissance de 1 000 watts (1 kW) pendant une heure.
Il faut donc faire attention à ne pas confondre kWc et kWh. Pour résumer :
- Le kWc est une unité de mesure de production en conditions idéales d’utilisation, et reste stable.
- Le kWh est l’unité de mesure de la production en conditions réelles et pendant une durée déterminée.
Le kilowatt (kW)
Comme nous venons tout juste de le voir, kilowatt signifie juste « 1 000 watts ». Mais, par simplification de langage, le terme kilowatt est souvent utilisé dans le milieu du photovoltaïque à la place de kilowatt-crête.
Il est donc courant d’entendre « un panneau de 500 kW » au lieu d’ « un panneau de 500 Wc », ou « une installation solaire de 10 000 kW » à la place d’ « une installation solaire de 10 000 kWc ».
Mais le terme kilowatt est également utilisé pour remplir sa fonction première : exprimer la quantité d’énergie produite par une installation solaire. Alors, comment savoir de quoi on parle ? Eh bien, le mieux est de préciser clairement les termes kilowatt-heure ou kilowatt-crête afin d’éviter toute confusion !
Que représente une installation de 10 000 kW ?
Maintenant que nous avons clarifié la base, revenons au cœur de notre sujet : le dimensionnement d’une centrale de 10 000 kW. Comme vous le savez désormais, on peut comprendre cet énoncé de deux façons :
- Une installation solaire produisant une quantité d’énergie de 10 000 kWh dans une période donnée, par exemple un an
- Une installation développant une puissance-crête de 10 000 kWc
Dans cet article, nous parlerons des deux cas de figure, afin d’être sûrs de couvrir le sujet qui vous intéresse 😉
Combien de panneaux photovoltaïques pour produire 10 000 kWh ?
Puissance unitaire des panneaux solaires
Il existe une palette assez large de puissances disponibles au sein des différents modèles de panneaux solaires présents sur le marché : en général entre 350 Wc et 550 Wc. Leurs performances dépendent de cette puissance, mais aussi de la technologie sur laquelle ils sont construits (TOPCon, PERC, Bifaciale, etc.).
Pour simplifier, nous prendrons ici les deux puissances les plus courantes : 400 Wc et 500 Wc.
Combien de panneaux pour générer 10 000 kWh par an ?
Selon la puissance de vos panneaux solaires et leurs conditions réelles d’utilisation (température et taux d’ensoleillement de votre région, optimisation de la mise en place, etc.), entre 15 et 30 panneaux peuvent suffire à produire 10 000 kWh d’électricité gratuite par an depuis chez vous.
Voici un tableau comparatif pour illustrer cela :
| Zone d’installation | Production solaire annuelle optimale | Puissance d’installation nécessaire pour produire 10 000 kWh | Nombre de panneaux 400 Wc | Nombre de panneaux 500 Wc |
| Nord de la France | 950 kWh/kWc | 11 kWc | 28 panneaux | 22 panneaux |
| Sud de la France | 1 350 kWh/kWc | 8 kWc | 20 panneaux | 16 panneaux |
Calcul du nombre de panneaux photovoltaïques pour 10 000 kW
Nombre de panneaux pour une puissance solaire de 10 000 kWc
Précisons-le à nouveau pour éviter toute confusion : nous parlons cette fois d’une centrale solaire développant une puissance-crête de 10 000 kWc.
Or, il faut bien réaliser l’ordre de grandeur d’une telle installation. À titre comparatif, la majorité des parcs photovoltaïques résidentiels développent des puissances crêtes comprises entre 3 kWc et 12 kWc. Comme vous le voyez, nous parlons ici d’un ordre de grandeur entre 800 et 3 000 fois plus important.
Une installation domestique compte en moyenne entre 8 et 20 panneaux. En multipliant 20 par 800, on peut déjà avoir une idée approximative du nombre de panneaux nécessaire pour atteindre 10 000 kWc : au minimum 16 000 modules !
Il s’agit donc d’installations professionnelles à très grande échelle (ferme solaire, centrale industrielle), pas de parcs photovoltaïques résidentiels. Affinons un peu ce résultat à l’aide d’un calcul plus précis.
Formule de calcul simple
Le calcul permettant de déterminer le nombre de panneaux solaires nécessaire pour atteindre une puissance-crête globale est très facile à réaliser. Le voici :
Puissance-crête totale de l’installation ÷ puissance-crête unitaire du modèle de panneau choisi
Dans le cas d’une centrale de 10 000 kWc (soit 10 000 000 Wc) équipée de panneaux solaires 400 Wc, cela donne :
10 000 000 ÷ 400 = 25 000 panneaux
Voyons maintenant le cas d’une centrale de 10 000 kWc (soit 10 000 000 Wc) équipée de panneaux solaires 500 Wc :
10 000 000 ÷ 500 = 20 000 panneaux
Surface nécessaire pour une installation de 10 000 kW
Dimensions et surface des panneaux
La surface moyenne d’un panneau solaire est généralement comprise entre 1,7 et 2 m², en fonction du modèle choisi.
Attention cependant à bien prendre en compte la surface nette de l’installation, pas la surface brute (taille du panneau multipliée par le nombre de panneaux). Il faut en effet ajouter une marge correspondant aux zones non implantables pour obtenir la surface nette :
- Dans le cas d’une installation résidentielle sur toiture, il est nécessaire de rajouter les zones de sécurité à respecter et celles pouvant contenir des obstacles à la pose, comme une cheminée, une lucarne, etc.
- Dans le cas d’une ferme solaire implantée au sol, il faut ajouter l’espacement permettant de circuler entre les rangées de modules afin d’en assurer la maintenance, en général 2 mètres multipliés par la longueur des rangées.
Ces données dépendent de chaque projet, il n’est donc pas possible de vous donner des chiffres exacts et généraux en ce qui concerne la surface nécessaire à l’implantation de ce type de parcs solaires. Voici néanmoins des moyennes permettant de se faire une première idée :
- Espace nécessaire à la pose sur toiture d’un parc solaire générant une production annuelle de 10 000 kWh et composé de 16 panneaux de 500 Wc : entre 35 et 40 m².
- Espace nécessaire à la pose au sol d’une ferme solaire de 25 000 panneaux : entre 15 et 20 hectares.
Types d’installations pour 10 000 kW
Centrales au sol ou sur toiture
Les centrales domestiques peuvent aussi bien être installées sur toiture qu’au sol, si vous disposez de la surface nécessaire. Notez cependant que les aides au photovoltaïque imposent en général une pose sur toiture.
Les fermes solaires professionnelles se limitent quant à elles à une mise en place au sol, en raison de la surface gigantesque dont elles ont besoin.
Toitures industrielles, entrepôts et ombrières photovoltaïques
De nombreuses grosses centrales professionnelles sont installées sur des toitures de bâtiments industriels, agricoles ou commerciaux. Certaines font aussi office d’ombrières sur de grands parkings.
Il s’agit cependant d’options qui ne sont pas compatibles avec une ferme solaire de 10 000 kWc, qui a besoin d’une surface de pose d’au moins 15 hectares.
Coût d’une installation photovoltaïque de 10 000 kW
Prix des panneaux et des équipements
Quelle que soit la configuration de centrale photovoltaïque dont on parle, la répartition des coûts d’installation est globalement la même :
- Coût des panneaux : 40-50% du budget total
- Onduleurs et systèmes électriques : 15-20%
- Structures et montage : 10-15%
Bien entendu, le prix final peut fortement varier en fonction de nombreux facteurs, notamment :
- Les prix proposés par l’installateur
- La marque et le modèle des équipements
- La technologie de vos panneaux solaires
- L’accessibilité à la zone de pose
- Etc.
Comptez en moyenne :
- Entre 8 000 et 1 000 € (pose comprise) pour un parc de 16 panneaux solaires pouvant produire 10 000 kWh par an
- Entre 6 et 9 millions d’euros pour une ferme solaire de 10 000 kWc
Financement et modèles économiques
Dans le cas d’un projet de ferme solaire, deux solutions sont possibles :
- L’investissement direct, via des fonds propres, un prêt bancaire ou un financement participatif. Vous touchez alors la totalité ou une partie des gains générés par la vente de l’électricité produite.
- La location de votre terrain via un bail emphytéotique établi avec un tiers investisseur, qui prend en charge tous les frais d’installation et de maintenance. Vous touchez alors uniquement un loyer, correspondant généralement à une somme comprise entre 2 000 et 5 000 € par hectare et par an.
Production et rentabilité d’une centrale 10 000 kWc
Production électrique annuelle de 10 000 kW de panneaux solaires
On peut estimer la production moyenne d’électricité d’une ferme solaire de 10 000 kWc à environ 12 millions de kWh par an.
Cette production peut soit :
- Être revendue en totalité à EDF OA (via l’obligation d’achat) ou un acheteur privé (via un PPA)
- Être divisée en deux : une partie dédiée à l’autoconsommation (pour de grosses exploitations industrielles ou agricoles, ou des collectivités locales) et une partie vendue pour générer un revenu.
Retour sur investissement de l’installation
D’après un rapport publié en 2021 par la CRÉ (Commission de Régulation de l’Énergie),
le taux de rentabilité des fermes solaires est en moyenne de 3,66 % sur 20 ans, et de 4,72 % sur 30 ans.
Réglementation pour les installations de 10 000 kW
Démarches administratives
Comme tout projet solaire, la mise en place d’une installation de 10 000 kW doit respecter certaines contraintes légales, à commencer par les démarches à effectuer avant le démarrage du projet :
- Le dépôt d’un permis de construire
- La réalisation d’une étude d’impact environnemental sur la zone géographique concernée
- La prise en charge du raccordement au réseau Enedis/RTE
Obligations légales et normes
Avant de lancer les travaux d’installations, le futur exploitant doit également :
- Vérifier que son projet respecte le cadre du PLU (Plan Local d’Urbanisme) et n’est pas dans une zone protégée par les ABF (Architectes des Bâtiments de France).
- S’assurer qu’il dispose de toutes les assurances professionnelles nécessaires pour la mise en place et l’exploitation d’une centrale d’une telle envergure.
Maintenance et exploitation d’une ferme solaire de 10 000 kW
Maintenance préventive
Afin d’assurer un rendement optimal et continu de sa centrale de 10 000 kWc, l’exploitant doit réaliser une maintenance régulière de ses équipements afin de prévenir tout dysfonctionnement. Cela passe par :
- Un nettoyage régulier des panneaux
- Une inspection fréquente de l’état des modules
- Un contrôle régulier des onduleurs et des câblages
- Un entretien constant de la végétation
- La sécurisation du site
Monitoring et supervision
Le bon fonctionnement de la centrale passe également par un suivi de production constant via des systèmes de monitoring professionnels. Ceux-ci permettent de connaître en temps réel la productivité et la rentabilité de l’installation, et alertent instantanément de l’apparition de tout dysfonctionnement sur la chaîne de production.
Fin de vie et recyclage
La durée de vie des fermes solaires ne dépasse généralement pas les 30 ans, car sa rentabilité a tendance à trop chuter au-delà de cette durée.
Or, rappelons que nous parlons ici de 25 000 panneaux installés sur 20 hectares ! Une telle échelle implique de prévoir bien à l’avance la logistique nécessaire pour le démantèlement et le recyclage des équipements photovoltaïques en fin de vie (panneaux, onduleurs, câbles, etc.), ainsi que pour la remise en état du terrain.
Avantages d’une installation photovoltaïque de 10 000 kW
Un Impact environnemental positif
Une centrale photovoltaïque à très grande échelle permet de réaliser un pas de géant en faveur de la transition énergétique du pays. Cela représente des millions de kWh générés par une source d’énergie renouvelable (EnR) et non plus par des énergies fossiles, et donc une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre (CO2, etc.) au niveau national.
Des bénéfices économiques
Un projet photovoltaïque d’une telle ampleur représente également une formidable opportunité économique :
- Pour le propriétaire terrien
- Pour l’exploitant, s’il s’agit d’un tiers investisseur
- Pour la région, notamment avec la création d’emplois locaux
Défis et contraintes des grandes installations
Contraintes techniques
Qui dit très grosse production d’électricité, dit gestion complexe d’une quantité importante d’énergie. En effet, le principal inconvénient des énergies renouvelables est l’intermittence de leur production.
En ce qui concerne une centrale photovoltaïque, sa productivité dépend directement de l’ensoleillement : elle ne produit pas la nuit, et très peu par temps couvert. A contrario, elle produit énormément lorsque l’exposition solaire est maximale (l’été, entre 11 h et 14 h, etc.).
Ce besoin de gestion constante implique la mise en place de systèmes de stockage et de réseau automatisés et performants.
Évolution réglementaire
Le photovoltaïque est soumis à différentes contraintes et fluctuations propres au secteur de l’énergie, et demande de rester attentif à de nombreux facteurs comme :
- L’apparition fréquente de nouvelles normes
- L’évolution constante des tarifs de rachat de l’électricité
- Le vote de nouvelles lois concernant l’écologie ou de taxes sur la production et la vente d’énergie
Notre expertise pour votre projet 10 000 kW
Que vous soyez intéressés par un projet résidentiel produisant 10 000 kWh par an, ou par la mise en place d’une centrale professionnelle de 10 000 kWc, nos équipes sont là pour vous conseiller : contactez vite nos équipes d’experts photovoltaïques pour en savoir plus !
Vos questions sur les centrales photovoltaïques de 10 000 kWc
Besoin d’aide pour finaliser votre projet solaire ?
Appelez maintenant ou choisissez un créneau horaire pour parler de votre projet avec nos experts.
*Appel non surtaxé – Conseillers disponibles du lundi au vendredi de 8h à 19h
