Comment calculer le rendement d’une installation solaire ?

Une installation solaire pour quelle performance ? La durée d’amortissement d’une installation photovoltaïque dépend directement de son rendement énergétique et des conditions de rachat de l’électricité. Pour prendre une décision avec plus de visibilité, on vous explique tout !


Comment calculer le rendement de panneaux photovoltaïques ?


Il est possible d’évaluer assez finement le rendement de votre future installation en prenant en compte les critères suivants.

 

Le type de cellules photovoltaïques

 

Prenons un m2 de panneau solaire éclairé par une lumière d’une puissance fixe de 700 W.  Avec un rendement de 11%, le m2 de panneau solaire va générer 77W. Le rendement c’est en fait le pourcentage que représente la puissance produite par le panneau solaire par rapport à la puissance captée.  


Il existe trois grands types de cellules photovoltaïques. Toutes n’affichent pas le même rendement.

 

  • Silicium monocristallin : le rendement moyen (exprimé en kilowatt-crète) est égal à 14,5 % de la surface couverte en mètres carrés.

  • Silicium polycristallin : 11,5 %.

  • Silicium amorphe : seulement 6 %.

 

Le Wc c’est la puissance générée par une surface photovoltaïque dans des conditions idéales

 

Un cas concret de calcul du rendement

Prenons un panneau type de l’offre Butagaz. C’est un panneau monocristallin haute-qualité, son rendement est autour de 18,44% et sa puissance est de 300Wc. En conditions d’essai standards, pour un rayonnement lumineux de 1000W/m2, le panneau va produire 184,4W/m2. La dimension du panneau est de 1,627 m2.

Sa puissance nominale est donc 184,4 x 1,627 = 300Wc

 

La surface totale des panneaux


La surface totale permet de déterminer la puissance théorique de l’installation, exprimée en kilowatt-crète ou kWc.
 

Un cas concret de calcul du rendement

Prenons une installation de 10 panneaux solaires type de l’offre Butagaz soit 16,3 m2 de surface totale avec un rendement de 18,44%. La puissance théorique de l’installation est de : 10 x 1,63m2 x 184,4Wc/m2= 3kWc


Les autres facteurs du rendements énergétique de votre installation photovoltaïque

  

La situation géographique et le taux d’ensoleillement 

La région d’implantation et son taux d’ensoleillement déterminent la production en kilowattheure (kWh) par kWc dans des conditions optimales. En France, la performance s’échelonne de 825 (au nord de Paris) à 1 425 kWh/kWc/an (Corse et Côte d’Azur).

Pou notre exemple concret:

Prenons une maison particulière à Limoges. L’ensoleillement y est de 18% en dessous de la moyenne nationale. Le taux d’ensoleillement y est de 1150 kWh/kWc/an.

Mon installation de 3kWc va donc produire 3450 kWh/an dans une situation idéale.


Le résultat obtenu, enfin, devra être pondéré selon l’inclinaison et l’orientation de la toiture, qui permettront d’atteindre 30 à 100 % de cette production théorique en kWh. Vous pouvez faire une estimation précise avec votre adresse sur notre simulateur

 

L’efficience de l’installation 

Avec une situation géographique donnée, le rendement énergétique d’une installation peut changer du tout au tout.

L’efficience de l’installation c’est la mise en relation entre l’orientation et l’inclinaison de votre toit, pour déterminer combien de temps dans la journée vos panneaux sont exposés directement ou au contraire dans l’ombre par rapport au soleil. Autrement dit, à quel point les rayons du soleil touchent directement le panneau.

Un toit classique a une inclinaison de 35%. L’efficience de l’installation va alors osciller entre 55 à 100% respectivement orienté plein nord et orienté plein sud. Pour une géographie donnée, plus le toit sur lequel vous voulez mettre vos panneaux est aligné avec l’axe sud, plus votre installation sera rentable. Ça devient plus technique !! Pour en savoir davantage sur votre installation, vous pouvez faire une estimation en ligne et obtenir votre rapport détaillé.

 

Production annuelle= Puissance de l’installation x taux d’ensoleillement x efficience de l’installation

 

Pour notre exemple ?

Mettons que la maison à Limoges ait un toit classique orienté Sud-Est (45° par rapport à l’axe plein SUD). L’efficience de votre installation sera alors de 94,5%. Avec une orientation « plein » Est ou « plein » Ouest, l’efficience serait de 80%.

Avec une installation de 3kWc sur un toit classique orienté Sud Est à Limoges, on calcule donc une production annuelle de 3450 x 0,945 = 3260kWh/an

 

Quelle est la rentabilité des panneaux solaires ?


Il est important de calculer la rentabilité, et donc la durée prévisible d’amortissement d’une installation photovoltaïque.

 

Autoconsommation ou revente ?

Trois modes d’exploitation possibles :

  • Revente de toute l’énergie produite. Contrat d’approvisionnement de 20 ans avec EDF OA.

  • Autoconsommation totale : possible depuis 2017 sous certaines conditions (installation de moins de 3 kWc, non raccordée au réseau, et signature d’une convention d’autoconsommation avec le fournisseur).

  • Autoconsommation partielle et revente du surplus. Convient surtout aux grosses installations.

 

La rentabilité d’une installation en autoconsommation

La rentabilité financière de l’autoconsommation dépend directement du prix de l’énergie. Dans le contexte actuel d’une augmentation annuelle de 6% du prix de l’électricité, l’autoconsommation offre le plus d’opportunité de rentabilité à long terme.

 

Pour calculer les économies que l’on va faire dans une situation d’autoconsommation avec revente totale, il faut comprendre ce que vous allez pouvoir économiser :

  • Votre consommation annuelle (combien de kWh vous payez à votre fournisseur sans énergie solaire)

  • Votre taux d’autoconsommation potentiel (combien de kWh vous allez pouvoir consommer parmi ce que vous produirez avec votre installation solaire)

Cela permet de déduire également combien de kWh vous allez pouvoir vendre à EDF OA dans le cas d’une revente de surplus.

 

Pour notre exemple ?

On estime la consommation d’un foyer de 4 personnes dans une maison de 100 m2 chauffée à l’électricité autour de 12000 kWh/an. On a établi précédemment une production annuelle de 3260 kWh/an.

Avec un taux d’autoconsommation de 100%, on part du principe que tout ce qui est produit est consommé :

  • Consommation tirée sur le réseau : 8740kWh
  • Autoconsommation : 3260kWh
  • Revente à EDF OA : 0kWh

 

Avec un taux d’autoconsommation de 90%, on compte des périodes avec une consommation plus basse, des départs en vacances:

  • Consommation tirée sur le réseau : 9066kWh
  • Autoconsommation : 2934kWh
  • Revente à EDF OA : 326kWh

 

Les intérêts d’accompagner votre installation d’un gestionnaire d’énergie

Trois arguments principaux pour l’installation d’un gestionnaire d’énergie ou « majordome » énergétique :

  • Réduction par une gestion réfléchie de sa consommation de base ;

  • Meilleur taux d’autoconsommation parce que le gestionnaire aide à la répartition des équipements dont la consommation est « déplaçable » au moment où la production est la plus optimale ;

  • Accès à des aides supplémentaires si installation d’un kit solaire en autoconsommation avec un appareil de domotique.

 

Coût d’installation


Installer des panneaux solaires a un coût variable, et dépend de nombreux facteurs. Cela reste un investissement important.

Dans les grandes lignes, pour une installation de qualité entre 3kWc et 9kWc, il faut compter entre 2 450€/kWc et 3 500€/kWc.

 

Quel tarif de rachat de l’énergie solaire par EDF ?

Le tarif de rachat de l’énergie solaire par EDF OA dépend de la puissance de l’installation (le nombre de Wc), du type d’installation et de l’utilisation (revente totale ou revente de surplus). Ce sont des contrat très long terme.

 

Pour une installation en autoconsommation avec revente de surplus, le tarif de rachat par EDF OA est actuellement de 0,10c/kWh jusqu’à 9kWc puis 0,06c/kWh jusqu’à 100kWc.

 

Le calcul de la rentabilité

 

  • Estimer le coût d’installation des panneaux ;

  • Estimer la production annuelle en kWh ;

  • Estimer les économies réalisées sur la facture d’électricité; 

  • Estimer les revenus générés par la vente à EDF OA.

 

Pour calculer le rendement et surtout la rentabilité financière de son installation photovoltaïque, il faut également prendre en compte l’augmentation du prix de l’électricité dans les années à venir, le montant des aides accessibles, les évolutions éventuelles de la consommation énergétique du foyer.  

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