Comment estimer le rendement et la production de vos futurs panneaux solaires

Le photovoltaïque est certainement l’énergie renouvelable la plus accessible, financièrement et technologiquement, au grand public. Toutefois, elle véhicule beaucoup de fantasmes et parfois se voit survendue. Pour vous aider à y voir plus clair, nous vous proposons de comprendre et de calculer le rendement énergétique de votre projet photovoltaïque.

Malgré le retour en grâce du nucléaire, les énergies renouvelables ne sont pas à mettre au rebut, loin de là. Et dans ce domaine, le photovoltaïque est certainement l’énergie la plus accessible au grand public. Toutefois, derrière les chiffres flatteurs des capacités énergétiques des panneaux solaires se cachent une réalité un peu plus complexe. Défrichons un peu tout cela afin que vous puissiez réaliser une rapide estimation du rendement énergétique de vos futurs panneaux solaires.

Quels sont les éléments qui influent sur l’efficacité d’un panneau solaire ?

Les panneaux solaires sont des surfaces qui vont convertir l’énergie solaire en électricité. Il existe plusieurs technologies de panneaux photovoltaïques aux rendements différents. Deux dominent le marché :

• les panneaux en silicium monocristallin, de couleur sombre : ils offrent en moyenne un rendement de 18 % à 19 % ;
• ceux en silicium polycristallin, de couleur bleue : leur rendement moyen est moins efficace (12 à 15 %), mais ils sont moins coûteux à l’achat.

La technologie de vos futurs panneaux solaires est donc le premier élément qui va jouer sur votre production électrique. Mais ce n’est pas le dernier et de nombreux autres paramètres viennent l’influencer.

Chaque panneau dispose d’une Puissance maximale (Pmax sur les fiches techniques) qui s’exprime en Watt Crête. Elle correspond à la production d’électricité maximale que peut générer un panneau solaire dans des conditions « optimales » qui sont :

• Le niveau d’ensoleillement à l’endroit où seront installés les panneaux et qui se mesure en Watts/m². Un ensoleillement optimal est de 1000 Watts/m², ce qui correspond à un soleil radieux, à midi et sans une once de nuages.

• Une température extérieure de 25° est considérée comme optimale, mais ce n’est pas si simple. Si le panneau solaire ne dispose pas d’une aération suffisante à l’arrière, il peut rapidement « chauffer ». Ce qui aura pour effet de réduire son rendement de façon importante. Paradoxalement, vous pouvez donc vous retrouver avec une efficacité énergétique plus conséquente en hiver qu’en période caniculaire.
• L’inclinaison des panneaux est un autre point essentiel, qu’il faut adapter en fonction de la latitude des panneaux solaires. Pour simplifier, une inclinaison optimale dans le sud-est de 30°, 40° dans le nord et environ 35° dans le centre de la France.
• Enfin, vous pouvez avoir les meilleurs panneaux du monde, le meilleur ensoleillement, si vous placez vos panneaux solaires dans une zone ombrageuse, autant ne pas le faire.

Attention, sans réunir toutes ces conditions, l’installation de panneau solaire reste intéressante. Elle sera surtout deux à trois fois plus rapide à rentabiliser sur la Côte d’Azur qu’à Dunkerque.

Comment estimer la production de ses panneaux solaires

Votre production d’électricité dépend du rendement de vos panneaux solaires, de leur surface et enfin de la puissance solaire reçue. Cette dernière varie en fonction de votre latitude et du nombre d’heures d’ensoleillement par année. La France peut se diviser en quatre zones :

• Nord de la France et région parisienne avec 1400 à 1600 heures de soleil par an ;
• Régions centres avec 1600 à 2000 heures de soleil par an ;
• Le sud-ouest avec 2000 à 2400 heures de soleil par an ;
• Enfin, les régions PACA et Corse avec 2400 à 3000 heures de soleil par an.

Des chiffres intéressants, mais qui ne sont pas très éclairants si l’on ne connaît pas la puissance solaire reçue dans sa zone d’habitation. La carte ci-dessous permet de se faire une idée du potentiel d’énergie photovoltaïque de votre département.

Toutefois, pour le futur producteur d’énergie que vous êtes, ce qui nous intéresse le plus est le niveau de production moyen dans votre région.

Pour rappel :

• Le watt (W) est l’unité de mesure de la puissance énergétique.
• Le watt heure (Wh) est l’unité de mesure utilisée pour indiquer la quantité d’énergie produite par les panneaux en une heure.
• La puissance crête est la puissance des modules photovoltaïques exprimée en Watt Crête (Wc). Il s’agit de la puissance maximale que va produire le panneau solaire dans des conditions optimales.

Ce qui vous intéresse le plus est surtout le rendement de production solaire, qui correspond à la production d’électricité (qui s’exprime en Wh), par mois ou par an pour 1 Watt Crête (Wc) installé. Ce ratio kWh produit/kWc s’exprime donc en Wh/Wc et il se dégage pour la France quatre grandes zones de production.

• Zone 1 : nous avons là principalement les DOM-TOM avec un rendement solaire de 1418 Wh/Wc.
• Zone 2 : la seconde zone de France la plus favorable à l’installation de panneaux photovoltaïques regroupe les régions Provence-Alpes-Côte d’Azur, la Corse ou encore L’Occitanie avec des rendements d’environ 1150 Wh/Wc, 1148 Wh/Wc et 1145 Wh/Wc.
• Zone 3 : elle comprend les régions centrales de la France, avec un rendement solaire annuel allant de 1095 et 1115 Wh/Wc.
• Zone 4 : cette zone regroupe les régions du nord (Île-de-France incluse), de l’extrême ouest et de l’est de la France. Leur rendement solaire est compris entre 1007 et 1081 Wh/Wc.

Voici un petit tableau pour chaque région de France :

Source : BDPV 

Maintenant que vous avez ces informations, il devient plus facile d’estimer la production d’une installation. Ainsi, si vous prévoyez une installation de 3 kWc et que vous habitez en Bretagne, vous produirez environ :

Ratio kWh produits/kWc (1,055 kWh/kWc) x Puissance Crête installée (3 kWc) = 3 165 kWh/an.

De nombreux outils permettent de simplifier vos estimations. Nous en avons sélectionné deux provenant d’associations dédiées à la promotion du photovoltaïque :

• Photovoltaique.info
• BDVP

Désormais, vous avez tous les outils pour mieux comprendre les tenants et les aboutissants de la production d’énergie photovoltaïque. Vous pouvez vous faire une idée plus précise de la production que pourra générer votre future installation de panneaux solaires.