Vous souhaitez installer des panneaux solaires en toiture mais vous vous demandez comment anticiper la production annuelle qu’ils pourront fournir ? Retrouvez dans ce guide tout ce qu’il faut savoir pour estimer la production d’une installation photovoltaïque et en optimiser l’efficacité.
Les différents facteurs à la production annuelle d’une installation photovoltaïque
Vous cherchez à estimer la production annuelle que pourrait atteindre votre future installation solaire ?
Si vous cherchez à vous faire rapidement une idée, vous pouvez vous reporter à la puissance en kilowatt-crête (ou kWc) qu’indiquent les fabricants.
Mais sachez toutefois qu’il ne peut s’agir que d’une indication : en effet, cette mesure correspond à la puissance maximale de vos panneaux photovoltaïques, obtenue dans des conditions optimales de production.
Or, dans la vie réelle, de nombreux éléments viennent perturber ces prévisions : l’irradiation des panneaux est irrégulière par exemple (période d’obscurité la nuit, ensoleillement moindre les jours de mauvais temps ou en hiver…).
Voyons ensemble les critères dont vous devez tenir compte pour estimer au plus juste la production solaire de vos modules.
La taille de votre centrale photovoltaïque
La taille de votre installation a bien entendu une incidence sur la production globale de votre centrale. Logiquement, plus le nombre de panneaux sera important, plus votre production annuelle le sera également.
La puissance et le rendement de vos modules photovoltaïques
Autres facteurs évidents influençant la production annuelle de votre installation photovoltaïque sont la puissance et le rendement de vos panneaux.
Selon la technologie présente dans vos modules photovoltaïques (silicium, technologie dite des “couches minces”, technologies dites “organiques”) mais également selon la marque du fabricant et la manière dont le panneau utilise la matière semi-conductrice (monocristallin, polycristallin…), leur rendement et donc la puissance qu’ils développent varient.
L’ensoleillement de votre toiture
Un panneau solaire a besoin de soleil pour fonctionner ! Il est donc évident que la région dans laquelle vous habitez va compter lorsqu’il s’agit d’évaluer la production que pourrait atteindre votre installation solaire.
Il faut en effet savoir qu’à panneaux solaires égaux, la quantité d’énergie solaire produite ne sera pas la même à Marseille qu’à Lille.
LE SAVIEZ-VOUS ?
Si l’ensoleillement de votre région est un facteur à prendre en considération dans le calcul de production de votre centrale solaire, il ne doit cependant pas être considéré comme un frein absolu. Une installation bien configurée en Bretagne peut être aussi performante qu’une centrale moins bien agencée en Corse ! Il faut à ce sujet savoir que l’Allemagne est par exemple un des pays les plus producteurs d’énergie solaire !
Votre installation souffre-t-elle d’ombres projetées ?
Les ombres projetées peuvent constituer une gêne sur la productivité des panneaux solaires installés sur votre toiture. Avant de calculer votre production, tâchez d’estimer si des arbres ou des immeubles proches risquent d’ombrager votre installation solaire à certaines heures du jour.
La production annuelle d’une installation dépend de l’orientation et de l’inclinaison de votre toiture
Pour évaluer la production annuelle de vos modules photovoltaïques, vous devez également prendre en considération ces deux facteurs : l’orientation de la toiture qui recevra l’installation ainsi que son inclinaison.
L’orientation idéale est évidemment l’exposition plein sud. Ainsi, vos modules recevront le maximum d’ensoleillement possible. D’autres configurations sont possibles même si elles sont moins performantes : Ouest, Sud-Ouest, Sud, Sud-Est ou Est. Seule une toiture orientée plein Nord n’est pas adaptée à la pose de panneaux solaires.
L’inclinaison de votre charpente est également un facteur déterminant pour calculer la production annuelle de vos modules solaires. Le niveau de rendement maximal sera par exemple atteint avec une toiture inclinée à 30°.
La production annuelle d’une installation dépend de la température des panneaux photovoltaïques
Il faut savoir que la puissance de crête est calculée sur la base de panneaux présentant une température égale à 25 degrés. Or, dans des conditions normales d’utilisation, la température des panneaux fluctue en fonction de l’heure de la journée et de la saison. Lorsqu’elle est supérieure à 25°, le rendement des panneaux à tendance à diminuer. On estime qu’il faut retirer 0,4% par degré supplémentaire au rendement moyen d’une installation. C’est une des raisons qui explique que les installations solaires ont en moyenne un meilleur rendement à l’année en Bretagne qu’en Corse !
Encrassement des panneaux et production solaire
Des panneaux solaires encrassés peuvent voir leurs rendements chuter, puisque les cellules solaires ne reçoivent pas autant de lumière qu’elles le devraient. On estime à 5% la perte d’énergie d’un module encrassé par la poussière par exemple.
Le dépôt potentiellement régulier de poussières, de neige, de feuilles mortes etc… sont donc un facteur de variation à prendre en compte dans le calcul de production de votre installation solaire.
Efficacité des onduleurs solaires et production de l’installation photovoltaïque
Votre production solaire peut également dépendre de la qualité de vos onduleurs. Ces accessoires indispensables pour convertir le courant produit en courant alternatif capable d’alimenter vos appareils électriques n’ont pas tous la même performance.
L’âge de vos modules influe sur la production annuelle de votre installation solaire
Enfin, l’âge des modules solaires est un facteur à considérer si vous souhaitez calculer la production annuelle d’une installation photovoltaïque qui a déjà plusieurs années. La perte de puissance des modules est évaluée à 0,5% par an.
Quelle quantité d’électricité produit les panneaux solaires à l’année ?
En France, on estime qu’une installation photovoltaïque de taille moyenne (soit environ 3 kWc) produira annuellement 3 200 kWh, si elle est installée dans de bonnes conditions.
Il faut cependant pondérer cette estimation selon les facteurs énoncés plus haut. Une centrale installée dans le sud de la France pourra produire environ 5% plus qu’une centrale installée dans le nord-est du pays.
LE SAVIEZ-VOUS ?
On classifie les productions moyennes d’une installation photovoltaïque par kWc en 4 grandes zones géographiques en France
| Zone géographique | Production annuelle par kWc |
|---|---|
| Nord Est | 800 à 1 000 kWh / kWc |
| Diagonale Bretagne/Haute-Savoie | 1 000 et 1 100 kWh / kWc |
| Sud-Ouest/partie nord du Rhône-Alpes | 1 100 et 1 200 kWh / kWc |
| Sud | 1 200 et 1 400 kWh / kWc |
Comment calculer la production d’une installation solaire ?
Pour calculer la production annuelle d’un système solaire, il vous faut d’abord connaître la production électrique qu’un panneau photovoltaïque peut fournir seul.
Pour cela, vous devez tenir compte de deux éléments :
La puissance du panneau (exprimé en kilowatts-crête ou kWc, c’est-à-dire la production possible par un panneau neuf dans des conditions optimales d’ensoleillement, de température, d’orientation, d’inclinaison etc…). En général, cette puissance unitaire de crête est estimée entre 280 et 450 Wc.
Le rendement du panneau, c’est-à-dire la la quantité d’énergie solaire qu’il sera réellement capable de convertir en électricité. En règle générale, ce dernier se situe entre 7 et 24 %.
Ensuite, pour déterminer la puissance totale de votre installation photovoltaïque, deux solutions sont possibles.
Vous connaissez le nombre de panneaux dont votre installation va être composée
Vous connaissez le nombre de panneaux dont votre installation va être composée ? Dans ce cas, la production annuelle maximale de votre centrale photovoltaïque sera égale à la puissance de crête unitaire multipliée par le nombre de panneaux solaires de votre installation.
Prenons un exemple, pour une installation de 25 panneaux de 375 Wc. La production annuelle maximale sera égale à 25 X 375 Wc = 9375 Wc
Vous connaissez le nombre de m2 de toiture alloué à l’installation solaire
Vous souhaitez déterminer la puissance maximale d’une centrale en fonction du nombre de m2 de toiture sur lesquels vous pouvez installer vos panneaux ? Dans ce cas, vous devez ramener la puissance de crête d’un panneau au m2 puis multiplier ce résultat par le nombre de m2 disponibles.
Imaginons que nous soyons en présence d’un panneau de 1,2 m2 pour une puissance de crête de 375 Wc, et un espace disponible en toiture de 35 m2.
La production annuelle maximale sera égale à = (375 Wc/1,2 m2) X 35m2 = 7720 Wc.
La pondération de la production de crête
Attention ! Avec la puissance de crête, vous n’obtenez qu’une estimation maximale : en aucun cas vous ne pourrez compter sur une telle production d’électricité annuelle une fois votre installation en fonction. Le calcul de la puissance maximale n’est que la première étape !
Pour évaluer la production annuelle réelle, vous devez pondérer ce résultat par différents coefficients. Par exemple, en fonction de l’orientation de vos panneaux et de l’inclinaison de votre toit, vous n’obtiendrez pas le même résultat.
Si nous reprenons notre deuxième exemple. Votre toiture est orientée plein sud, mais l’inclinaison de votre toit est à 45° (et non pas 30°).
Vous devez pondérer votre production optimale par un coefficient de 96%, soit 7720 Wc X 0,96 = 7411 Wc.
De la même manière, vous devrez appliquer des taux de pondération si vous habitez dans le nord-est de la France etc…
LE SAVIEZ-VOUS ?
Dans la mesure où le nombre de facteurs influant sur la production annuelle de vos panneaux solaires est important, il est préférable de demander l’avis et le conseil d’un professionnel du secteur.
Les conseillers énergie de Mon Kit Solaire sont à votre disposition pour vous aider à estimer votre production photovoltaïque en fonction des caractéristiques de votre région, de votre logement, de son environnement etc…
Vous aurez alors les éléments les plus fiables pour déterminer si une installation photovoltaïque est vraiment rentable pour votre maison !
La production des panneaux solaires est-elle la même tous les ans ?
Au fil des années, la production des panneaux solaires ainsi que leurs rendements ont tendance à baisser. On estime que les pertes d’efficacité accusées par une installation photovoltaïque sont de l’ordre de 0,5 et 1 % par an.
Ainsi, selon les constructeurs, une centrale en fonctionnement depuis 25 ans produit 80% de ses capacités initiales, si elle est correctement entretenue par ailleurs.
En cause : l’opacification du verre couvrant les cellules photovoltaïques de vos panneaux solaires. Au fur et à mesure du temps, les cellules sont moins sensibles au rayonnement solaire et perdent donc de leur rendement.
Toutefois, compte-tenu de la longévité des panneaux photovoltaïques, cette baisse de rendement n’entache pas la rentabilité à long terme d’une telle installation. De même, avec les gains sur vos coûts d’énergie, soit en autoconsommant votre production, soit en réinjectant votre production dans le réseau (revente au surplus ou totale), il est raisonnable de penser que vous pourrez atteindre un retour sur investissement avant la fin de vie de vos panneaux.
Comment optimiser la production de mes panneaux solaires ?
Vous souhaitez poser des panneaux solaires en toiture ? Voici les éléments à vérifier en priorité pour optimiser la production de vos panneaux :
- L’ensoleillement potentielle de votre toiture (est-elle bien orientée, existe-t-il des zones d’ombres projetées ? Habitez-vous dans une zone plutôt ensoleillée ?)
- L’inclinaison de votre toiture (Présente-t-elle un degré d’inclinaison autour de 30° ? Avez-vous un toit plat ou au contraire un toit très pentu ?)
Une fois ces constatations faites, vous pouvez essayer de corriger ce qui peut l’être : si un arbre projette une ombre dommageable à la rentabilité de votre projet, peut-être serait-il utile de l’élaguer.
En tout état de cause, n’hésitez pas à demander conseil à des professionnels aguerris. Avec leurs yeux d’experts, ils sauront vous dire si votre projet est réalisable, rentable, à quelles conditions etc…
Lorsque votre installation est en fonctionnement, pensez bien à l’entretien. Pour optimiser la production annuelle de vos panneaux solaires, il est important de veiller à ce que les arbres qui pourraient projeter une ombre sur votre bâtiment soient taillés. De même, soyez attentifs à ce que les feuilles mortes, les poussières, la neige et tout autre élément pouvant encrasser vos panneaux soient nettoyés régulièrement. Pour cela, un simple passage d’un jet d’eau claire est suffisant.
Enfin, remplacez le matériel usagé en temps et en heure. Il faut par exemple savoir que la durée de vie des onduleurs est d’environ 12 ans. De même, une batterie a une durée de vie de 10 ans. Pour profiter d’un rendement correct, n’oubliez pas de les changer !
Conclusion
Parce que chaque projet d’installation de panneaux photovoltaïque en toiture est unique, il est impossible de comparer les projets entre eux. Aussi, pour estimer le plus finement possible la production annuelle sur laquelle vous pourrez compter en installant des modules photovoltaïques sur le toit de votre maison, faites appel à des professionnels.
Ils vous aideront à déterminer le meilleur emplacement pour votre centrale, mais aussi la taille optimale de l’installation solaire pour répondre à votre projet, les aménagements à envisager, le type de panneaux adaptés à votre situation en fonction de leur prix etc…
Avec leurs conseils, vous aurez toutes les cartes en main pour évaluer si la production d’une centrale photovoltaïque peut couvrir vos besoins, si elle vous permet de rentabiliser votre investissement… Et ils seront également de solides partenaires pour la maintenance de votre installation !
