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Comment est calculée la rentabilité de vos panneaux solaires ?

par Béatrice

Si vous lisez cet article, c’est que vous avez ou vous souhaitez installer des panneaux solaires chez vous et que vous vous posez la question de la rentabilité de votre projet. C’est une question évidente et nécessaire à laquelle nous allons tenter de répondre. En effet, vous pouvez estimer le rendement de vos panneaux solaires selon la situation de ces derniers mais pour calculer la rentabilité économique de votre projet, il vous faudra avoir une approche technique qui vous permettra de connaître le niveau de performance et la production dans le temps de vos panneaux solaires. Nous vous présenterons ici la méthode de calcul qui est suivie, accompagnée des différentes hypothèses qui vous permettront de comprendre comment est calculée la rentabilité de vos panneaux solaires. 

rentabilité panneaux photovoltaïques

Les profils de production et les profils de consommation

Si vous souhaitez calculer la rentabilité de vos panneaux solaires, il vous faudra établir votre profil de production (qui dépend de l’orientation de vos panneaux solaires) et votre profil de consommation, aussi appelé facteur de charge. Ces deux éléments sont essentiels pour votre méthode de calcul.

Le profil de production

Le profil de production est établi en calculant heure par heure la production des panneaux solaires (exprimés en kWh). Cela, tous les jours et toute l’année. Ces résultats donnent à l’échelle d’une journée une courbe en cloche qui évolue en fonction des jours de l’année et les moments de la journée. On trouvera une courbe plus large et plus haute en été à la différence de l’hiver où la cloche sera plus fine et plus basse. Comme le montre le schéma ci-dessous :

niveaux de production sur une journée type

Le profil de production changera ensuite selon l’orientation de vos panneaux solaires. En effet, en toute logique, si vous avez une orientation Sud, votre profil de production sera certainement meilleur que celui de panneaux avec une moins bonne orientation. Comme nous le montre le schéma ci-dessous : 

profil e production

Ce graphique montre les niveaux de production d’installations avec différentes orientations. On retrouve en abscisse les heures de la journée. On constate que le pic de production est aux alentours de 12h pour une orientation sud mais qu’il est plus tôt avec une orientation est et plus tard avec une orientation ouest. Ce qui est totalement logique. Le profil de production n’est également pas le même tous les jours de l’année. En effet en été, le pic va être plus haut et la courbe sera plus large qu’en hiver comme expliqué précédemment. Les jours de mauvais temps, en cas de passage nuageux, les panneaux baissent en production ce qui va s’exprimer par des hachures dans la courbe.

Le profil de consommation ou “facteur de charge” 

La rentabilité de vos panneaux solaires sera calculée en fonction de vos habitudes de consommation, c’est ce que l’on appelle le profil de consommation ou le facteur de charge. Cet élément est important et il révèle un élément essentiel : les pertes énergétiques. En effet, si vous avez des panneaux solaires, le moment où ils produisent de l’électricité peut être totalement en différé par rapport au moment où vous consommez de l’électricité. Il est donc important de bien connaître son profil de consommation afin d’adapter si besoin, sa consommation électrique et ainsi optimiser sa production d’électricité. Voici un exemple de profil de consommation :

facteur de charge d'un foyer classique

On observe ici des pics de consommation qui correspondent aux moments de fonctionnement de certains appareils électriques. 

Le premier pic correspond à une personne qui se réveille et qui fait tourner sa bouilloire et son grille pain. Il revient chez lui à midi et utilise des plaques de cuisson. Il rentre enfin le soir et lance une machine à laver ainsi que le four et termine sa soirée en regardant la télévision. On remarque dans un second temps que la consommation n’est jamais à 0. C’est le “bruit de fond” électrique du foyer. Il est composé de la consommation des appareils électroménagers connectés à une prise comme les téléviseurs éteints, la box, les chargeurs restés branchés, etc.

Il faut comprendre que la forme d’un profil de consommation change quand on change le “pas”. Le “pas” c’est l’échelle de temps pour deux mesures différentes. Ici on regarde un profil avec un pas d’une heure. Donc tout ce qui est consommé entre 12h et 12h59 va être additionné pour représenter le niveau de consommation à 12h. Si on prend un “pas” d’une minute, les résultats seront davantage représentés par des pics plus abrupts, la précision des mesures étant plus importantes. 

Le profil de consommation nous rappelle qu’il est essentiel de se demander à quel moment on consomme et pour quelle utilisation. Ainsi, quelqu’un qui n’est jamais présent chez lui en journée aura beaucoup plus de mal à autoconsommer son électricité qu’un retraité par exemple.

calcul rentabilité solaire

L’autoconsommation, intersection des deux courbes 

Quand on représente graphiquement la courbe de consommation et la courbe de production, on obtient un schéma comme celui qu’on peut voir ci-dessous.  La partie autoconsommée de l’énergie produite va être l’espace sous les deux courbes à la fois. Il faut qu’il y ait à la fois production et consommation au même moment. Si la courbe de production dépasse la courbe de consommation, c’est du surplus : l’installation produit trop par rapport à la consommation et l’excédent est vendu sur le réseau. Si la courbe de consommation dépasse la courbe de production, le foyer s’alimentera sur le réseau pour combler cette différence. L’étude des deux courbes sur une année permettra de savoir quelle part est autoconsommée et laquelle est vendue en surplus. Comme le montre ce schéma avec en rouge la production et en vert la consommation :

consommation et production d'un foyer équipé en photovoltaïque

Transformer les résultats techniques en résultats financiers

Une fois que vous avez en votre possession tous ces éléments, il est important de transformer ces résultats techniques en résultats financiers, plus concrets. Pour cela, il faut se baser sur plusieurs critères, qui sont la durée (basée sur la durée de la garantie des panneaux solaires) ainsi que le prix du kWh.  

La durée de calcul

Pour faire un calcul de rentabilité honnête, il faut prendre comme durée de calcul la durée de garantie. Généralement, ce sera 25 ans pour les modules. Pour les onduleurs, il s’agira d’intégrer à son budget un changement si leur durée de garantie est inférieure, ce qui est généralement le cas. Il est également important de saisir que la production des panneaux photovoltaïques ne reste pas stable dans le temps. La garantie de rendement des panneaux est justement là pour donner une garantie sur la baisse de productivité. (pour rappel, celle-ci est principalement due à l’opacification du verre des panneaux par les rayons uv). On prendra généralement comme valeur 0,5% de perte par an.

Les prix du kWh

Une fois que vous avez la durée de calcul, il faut regarder deux éléments au sujet du prix du kWh :

  • le nombre de kWh autoconsommés : on le multiplie par le prix du kWh de l’année où il a été consommé. Cette dernière partie est importante car le prix du kWh n’est pas stable. Il augmente régulièrement comme on a pu le constater en juin 2019 avec la hausse historique de 5,9% d’augmentation sur le Tarif Réglementé de Vente.  Le prix du kWh est aujourd’hui d’environ 15 cts / kWh, en fonction de votre fournisseur d’électricité et du tarif (Heures Pleines et Heures Creuses vs base vs EJP). En faisant une hypothèse, on peut imaginer une augmentation de 3% du prix de l’électricité pour les années à venir (ce qui est une hypothèse assez basse, le prix du kWh ayant doublé sur les 10 dernières années). Chaque kWh économisé sur la facture est un “revenu” d’un point de vue financier
  • le nombre de kWh vendu en surplus : on le différencie des kWh autoconsommés de ceux vendus car ils ne sont pas valorisés au même prix. Les kWh en surplus sont achetés sur une durée de 20 ans à prix fixe. Ce prix est de 10 cts / kWh.

rentabilité panneaux solaires

Résultats financiers et déduction des aides

Premiers éléments de calcul

Si vous avez bien suivi les étapes de calcul, vous devez avoir deux éléments principaux :

  • les économies faites sur la facture sur 25 ans
  • les valeurs de la vente de surplus sur 20 ans

A cela s’ajouteront les aides comme la prime à l’autoconsommation

Installation (en kWc) Montant de la prime (en € / kWc)
0-3 400
3-9 300
9-36 190
36-100 90

On déduira d’autre part les charges comme : 

  • le prix de vos panneaux solaires
  • les coûts de changement de l’onduleur 
  • le Tarif d’Utilisation des Réseaux Publics d’Électricité (TURPE) (de 25,06 € / an pour l’autoconsommation photovoltaïque)
  • les intérêts de l’emprunt s’il y en a un

Eléments d’analyse financière 

Avec ce tableau de flux financiers, on peut faire apparaître des éléments comme le retour sur investissement ou le taux de rendement interne. Le temps de retour sur investissement est plutôt simple et facilement compréhensible : au bout de combien d’années ai-je remboursé l’installation ? Généralement, c’est une douzaine d’années. On peut se dire que c’est long mais en fait, c’est très bien. Pourquoi ? Parce que ce n’est même pas la moitié de la durée de vie de l’installation. Financièrement, c’est la même chose que si :

  • vous investissiez 10 € aujourd’hui
  • on vous donnait 10 € demain
  • on vous donnait encore 10 € après demain

Avec cette mise en perspective, investiriez-vous ? 

Le Taux de Rentabilité Interne (TRI) : c’est le taux auquel il faudrait actualiser les flux pour que la valeur actuelle nette d’un projet soit égale à 0. Concrètement, cela correspond au taux qui vous aurait apporté des gains équivalents pour un placement d’un montant équivalent. On tombe généralement aux alentours de 6% de TRI. C’est assez élevé qu’on on le met en perspective avec les placements actuels comme le taux du Livret A (1%) et de l’assurance vie (0,75%).

Enfin, une fois que vous aurez toutes ces informations, il s’agira de recouper les résultats bruts obtenus avec les résultats nets, après fiscalité. Heureusement, en dessous de 3 kWc, les revenus ne sont pas imposables. C’est donc facile à calculer. 

Maintenant que vous avez tous ces éléments, vous devez y voir plus clair sur le calcul de la rentabilité de vos panneaux solaires. Sachez que si vous avez des questions qui persistent, le mieux est de vous orienter vers un professionnel du solaire qui parlera avec vous de votre projet selon les caractéristiques de votre habitation et votre profil de consommation. Vous pouvez toujours demander des devis gratuits en ligne auprès de conseillers.

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