On parle souvent du rendement des panneaux photovoltaïques, néanmoins il s’agit d’être prudent sur son calcul et ses estimations. En effet, si vous possédez des panneaux solaires, ces derniers peuvent ne pas produire autant d’énergie qu’une autre installation similaire. En effet, le rendement de vos panneaux solaires dépend de certains imprévus liés à son installation (système de câblage par exemple), de la configuration de votre toiture (orientation, inclinaison de votre toit) et du matériel utilisé (les cellules photovoltaïques). Des informations qui sont importantes quand on s’apprête à investir dans des panneaux solaires. Nous vous expliquons tout ce que vous devez savoir sur le rendement de vos panneaux solaires et ce qu’il faut prendre en compte dans son calcul !
La production de vos panneaux solaires
La production de vos panneaux solaires dépend de plusieurs facteurs que vous pouvez estimer vous-même ou si vous souhaitez obtenir des informations plus précises, vous pouvez demander à un spécialiste de réaliser un devis pour vous. Nous reprenons pour vous les éléments à prendre en compte dans le calcul de votre production photovoltaïque.
L’orientation de vos panneaux solaires
On devine facilement que la meilleure orientation pour ses panneaux solaires est l’orientation plein Sud. Le but étant de capter un maximum les rayons du soleil, il faut donc éviter de poser des panneaux solaires plein Nord… Néanmoins l’orientation plein Sud, bien que la plus optimale, n’est pas la seule envisageable pour poser des panneaux solaires sur son toit ! En effet, d’autres alternatives d’orientation de toiture existent ! Nous avons la chance, en France, de bénéficier globalement d’un assez bon ensoleillement car nous sommes en zone médiane tempérée. Ainsi, vous pouvez installer des panneaux solaires sur votre toit si vous avez une orientation Est, Sud-Est, Ouest ou encore Sud-Ouest.
L’inclinaison de vos panneaux solaires
Fortement liée à l’orientation de vos panneaux solaires, l’inclinaison de vos panneaux photovoltaïques aura une incidence sur la production de ces derniers. En effet, si ces deux éléments sont bien combinés, les résultats énergétiques n’en seront que meilleurs ! Pour une inclinaison optimale, on préconise un angle de 30° combiné à une orientation Sud. Vous n’avez pas de telle conditions d’orientation ni d’inclinaison ? Pas de panique ! Nous vous proposons un tableau récapitulatif qui reprend les différents cas de figure et vous donnerons une idée de la qualité de la production énergétique de vos panneaux solaires.
| Inclinaison | Or. Ouest | Or. Sud-Ouest | Or. Sud | Or. Sud-Est | Or.Est |
| 0° | 93% | 93% | 93% | 93% | 93% |
| 30° | 90% | 96% | 100% | 96% | 90% |
| 45° | 84% | 92% | 96% | 92% | 84% |
| 60° | 78% | 88% | 91% | 88% | 78% |
| 90° | 55% | 66% | 68% | 66% | 55% |
Or. = Orientation
Si vous êtes habitez la Rochelle par exemple, chaque kWc que vous installerez chez vous pourra produire jusqu’à 1390 kWh par an dans des conditions optimales. Avec une orientation Sud-Est et une pente de 45°, pour une installation de 3 kWc, vous produirez donc :
3 x 1390 x 92% = 3836,4 kWh à l’année
Le niveau d’ensoleillement de votre toiture
Tout comme l’orientation d’un toit, le niveau d’ensoleillement d’une toiture est un élément auquel on pense immédiatement lorsque l’on envisage de poser des panneaux photovoltaïques sur le toit de sa maison. Est-ce que ma maison est dans une région qui va me permettre un bon rendement ? Est-ce que ma maison ne va pas manquer d’ensoleillement ? Ce sont des questions courantes qui méritent que l’on y réponde ! En effet on peut penser que seul le Sud de la France bénéficie d’un niveau d’ensoleillement optimal, ce qui est vrai, mais il y a d’autres régions qui vont présenter de très bons intérêts également. Les différences de production d’électricité selon les situations géographiques en France ne sont pas aussi importantes que ce que l’on peut penser. Pour preuve voici une carte qui reprend le niveau d’ensoleillement de la France :
Source : PGVIS/ Commission européenne
Le rendement de vos panneaux solaires
Une fois les caractéristiques de votre région et de votre toiture connues, il faut vous attarder sur la composition de vos panneaux solaires ! En effet, comme tout matériel, tous les modèles ne se valent pas et répondent à des critères différents ! Il est important notamment de vous intéresser à la technologie utilisée pour vos panneaux photovoltaïques. D’autre part, des éléments extérieurs peuvent générer des pertes qui seront représentées dans le Performance Ratio.
Les technologies utilisées par vos panneaux solaires
Plusieurs technologies existent pour construire des panneaux solaires. La plupart des panneaux solaires sont fabriqués à partir de silicium, un matériau semi-conducteur. Si généralement c’est votre installateur qui choisira son matériel, il est intéressant pour vous de connaître les différences entre ces différents matériaux, aussi légères soient-elles.
Panneaux solaires au silicium monocristallin
C’est la technologie que l’on retrouve le plus souvent sur le marché des installations résidentielles. Le silicium monocristallin est également décrit comme le plus performant. Composé à partir d’un seul bloc de silicium, le silicium monocristallin permet de fabriquer des panneaux solaires plus sombres que les autres et plus efficaces pour récolter le rayonnement diffus, c’est-à-dire la luminosité renvoyée par l’atmosphère ou les nuages. Une spécificité appréciable lorsque l’on n’a pas forcément les meilleures conditions d’ensoleillement dans notre région.
Panneaux solaires au silicium polycristallin
Les panneaux solaires fabriqués à partir de silicium polycristallin sont un peu moins performants que les panneaux fabriqués à partir de silicium monocristallin. Le silicium polycristallin est fabriqué à partir de chutes de silicium monocristallin. Esthétiquement, ces panneaux sont bleutés. Ils sont également plus performants avec le rayonnement direct. Néanmoins il faut garder en tête que cette différence est minime, de l’ordre de 1%. Ces panneaux photovoltaïques sont moins sensibles aux variations de températures, moins énergivore à fabriquer et dans le même temps moins chers que les panneaux solaires au silicium monocristallin, ce qui en fait une technologie largement employée pour les centrales au sol.
Panneaux solaires amorphes
Une nouvelle génération de panneaux solaires est arrivée sur le marché. Il s’agit des panneaux solaires amorphes, c’est à dire à la technologie photovoltaïques de couches minces. Ce procédé de fabrication n’a besoin que d’1% du silicium nécessaire pour la fabrication des panneaux polycristallins ou monocristallins de même taille. Ces panneaux sont plus souples et offrent donc de plus grandes opportunités d’installation. Les panneaux solaires amorphes sont gris foncés et sont également moins chers que des panneaux au silicium polycristallin ou monocristallin. Le rendement des panneaux solaires amorphes est en revanche moins élevé. Les panneaux solaires amorphes représentent actuellement environ 10% du marché.
Les éléments du système photovoltaïque
D’autres éléments peuvent jouer sur le rendement de vos panneaux solaires et peuvent malheureusement générer des petites pertes. Cela peut dépendre des composants de votre panneau solaire comme votre câblage ou l’onduleur par exemple. Et cela aura un impact direct sur le Performance Ratio.
Le Performance Ratio
Ce que l’on appelle le Performance Ratio (PR) est la donnée qui prend en compte les pertes du système du fait des composants ou du réseau à cause notamment de l’effet Joule. L’effet Joule est la perte d’énergie causée par la dissipation thermique au moment du passage de l’énergie dans un câble. Le Performance Ratio peut varier de 75% à 90% selon la qualité du câble, de l’onduleur et de tous les autres éléments du système photovoltaïque. La température locale aura également une influence sur le performance ratio. Plus elle est élevée, moins la conversion énergétique sera importante.
La rentabilité de vos panneaux solaires
Vous l’avez vu, le rendement de vos panneaux solaires est corrélé à plusieurs éléments qui peuvent varier sur des éléments facilement identifiables (orientation, inclinaison et ensoleillement de votre toiture) mais également d’éléments moins tangibles comme les pertes d’énergie que l’on peut uniquement estimer. Pour vous aider à vous faire une idée de votre rendement, une méthode de calcul existe que nous vous détaillerons plus bas.
Comment calculer le rendement de vos panneaux solaires ?
Si vous souhaitez entreprendre le calcul du rendement probable de vos panneaux solaires, plusieurs éléments sont à prendre en compte :
- Votre situation géographique
- Le type de panneaux solaires installés
- La puissance crête de vos panneaux solaires
Par exemple, à Perpignan, l’irradiation reçue par m² est de 1920 kWh / m². En appliquant un performance ratio de 0,785, on arrive à une quantité d’électricité en sortie de l’installation de 1500 kWh/kWc/an. Avec une installation de 3 kWc, vous produirez donc 4500 kWh/an.
Ces informations ont certainement pu vous éclairer sur les éléments à bien prendre en compte lorsque vous souhaitez évaluer le rendement de vos panneaux solaires. Attention néanmoins ce ne sont que des estimations et non une donnée à prendre au chiffre prêt ! Le soleil étant une ressource naturelle, on ne peut le contrôler ni anticiper des conditions météorologiques pour votre maison pour les prochaines années à venir. Néanmoins, contrairement à ce qu’on pourrait penser, l’ensoleillement ne varie que peu d’une année sur l’autre, l’amplitude maximale que l’on pourrait rencontrer est de l’ordre de 10%.
Si ces données restent des estimations et sont à placer dans un contexte particulier, il est cependant intéressant d’avoir une estimation moyenne de la production de vos panneaux solaires sur la durée de vie de son installation. Vous pourrez ainsi avoir une idée de la rentabilité de votre projet solaire et vous pourrez vous projeter plus facilement dans l’installation de panneaux solaires !