Panneau solaire et photovoltaïque : le guide ultime

Depuis quelques années, les panneaux solaires ont sans conteste le vent en poupe : les nouvelles technologies s’affinent et sont de mieux en mieux maîtrisées, et la perspective d’une électricité moins chère ravit les particuliers.

Mais il est parfois difficile de s’y retrouver dans une offre qu’on pourrait sans problème qualifier de pléthorique : beaucoup de fournisseurs, beaucoup de types de panneaux, et beaucoup de jargon.

Alors on vous a concocté un dossier spécial unique en son genre : le guide ultime du photovotaïque et des panneaux solaires : vous y trouverez simplement tout ce qu’il faut savoir sur cette technologie, son prix, le retour sur investissement qu’on peut en espérer, son installation, et sans oublier les aides disponibles.

Alors c’est parti ! Domoclick vous dit tout sur les panneaux solaires !

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Qu’est-ce qu’un panneau solaire photovoltaïque ?

Un panneau solaire est un dispositif permettant de convertir le rayonnement solaire, envoyer par le soleil sur terre à travers ses rayons, en énergie, grâce à des capteurs.

Pour faire simple, le panneau produit de l’électricité ou de la chaleur à partir de l’énergie solaire.

On dit bien électricité ou chaleur car, comme on le verra plus tard, le photovoltaïque diffère du solaire thermique, qui ne produit que de la chaleur.

Il existe également des panneaux solaires hybrides, qui produisent à la fois de la chaleur et de l’électricité.

Panneau solaire vs photovoltaïque

Vous l’avez compris : le terme « panneau solaire » ne désigne en fait que l’objet, et non pas l’énergie qu’ils produit. C’est la raison pour laquelle le terme consacré pour parler de panneaux solaires produisant de l’électricité est « photovoltaïque ».

Bien sûr, par abus de langage, on utilise « panneau solaire » pour désigner des panneaux solaires photovoltaïques.

Dans un panneau photovoltaïque, un ensemble de cellules photovoltaïques produit de l’énergie électrique à partir du rayonnement solaire. Comme on le verra plus loin, il existe différents types de panneaux photovoltaïques.

Photovoltaïque vs solaire thermique

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Voilà à quoi ressemble un panneau solaire thermique !

Il ne faut pas confondre un panneau solaire photovoltaïque avec son cousin, le panneau solaire thermique : ils se ressemblent comme deux gouttes d’eau, mais l’un produit de l’électricité, et l’autre pas !

Un panneau solaire thermique capte l’énergie thermique (comprenez : la chaleur) du rayonnement solaire pour chauffer des bâtiments, de l’eau chaude sanitaire, ou servir dans des installations industrielles.

Produire sa propre électricité avec un panneau solaire : l’autoconsommation

La première question qui vient à l’esprit lorsqu’on parle de panneaux solaires est celle de l’auto-consommation : est-il possible de produire sa propre électricité avec une installation photovoltaïque.

La réponse est claire : oui ! C’est d’ailleurs, ces dernières années, encouragé par un cadre légal mieux défini.

Il faut comprendre que l’autoconsommation est une réelle manne pour les consommateurs : le prix de l’énergie est en constante augmentation, même si le prix de l’électricité est relativement stable. Une installation photovoltaïque bien conçue peut amener un retour sur investissement très intéressant.

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Source : Observatoire de l’Industrie Électrique

Mais voyons plutôt quelles sont les étapes d’une installation en autoconsommation, et ce que ça peut vous rapporter !

Installation

La première étape est tout d’abord de choisir un installateur et de faire les études nécessaires avant l’installation : il s’agit de savoir quel est l’orientation des futurs panneaux, l’ensoleillement moyen escompté, la surface à installer, etc.

Autant de paramètres techniques qui font déterminer le prix de l’installation, mais également sa production future, et donc le retour sur investissement escompté.

Comment choisir la puissance d’un panneau solaire photovoltaïque ?

La puissance d’un panneau photovoltaïque est exprimée en kilowatts (kW). Cette puissance désigne la puissance du panneau : c’est elle qui limite le maximum de production électrique.

Mais ce maximum n’est atteint qu’en cas de positionnement parfait : inclinaison et ensoleillement idéaux.

1kW représente 1m² de panneaux solaires : on trouve le plus souvent des installations comprises entre 10 et 35 kW, soit 10 à 35 m² de panneaux.

On choisit donc la puissance en fonction de la quantité d’électricité à produire, de la position de l’installation, de l’ensoleillement, etc.

L’entretien

La bonne nouvelle, c’est que les panneaux solaires n’ont pas besoin d’un entretien particulier : la pluie et le vent suffisent à les nettoyer.

Ils sont également très résistants, et ne craignent pas les éléments.

Lorsqu’il y a trop de poussière sur le panneau, ou qu’il est trop sale, la perte de productivité peut dépasser 5% : on peut dans ce cas envisager de nettoyer le panneau, une opération qui doit être laissée aux bons soins des professionnels.

Prix d’un panneau solaire photovoltaïque : combien ça coûte ?

Ah ! La grande question !

Il y a une petite dizaine de fabricants de panneaux solaires, que l’on détaillera plus tard, et les prix diffèrent évidemment en fonction des marques, comme pour n’importe quel autre produit.

Prix moyen d’un panneau solaire

Heureusement, le site insunwetrust.solar a analysé les prix moyens des fabricants :

Fabricant Prix HT
Sunpower 400€
LG 300€
QCells 220€
JA Solar 220€
Eurener 220€
Axitec 250€
Systovi 250€

Source : insunwetrust.solar

Bien sûr, le prix de l’installation ne dépend pas que de la marque du panneau.

Technologie

Comme on le verra plus bas, il existe plusieurs technologies de panneaux photovoltaïques, qui sont plus ou moins performantes, et plus ou moins chères.

Globalement, les panneaux monocristallins sont plus récents, et plus chers que les panneaux polycristallins.

Prix et taille de l’installation

Après la technologie et le fabricant entre en jeu la taille de l’installation, bien entendu. Un panneau monocristallin produit environ 300 Wc, et un polycristallin 250 Wc.

Si votre installation fait 3kWc, il vous faudra donc environ 10 panneaux monocristallins, ou 12 panneaux polycristallins, ce qui joue sur le prix.

Les aides et subventions disponibles pour les panneaux solaires photovoltaïques

Pour financer votre projet photovoltaïque, vous pouvez avoir droit à certaines aides, notamment la prime à l’autoconsommation.

Prime à l’autoconsommation photovoltaïque

En 2019, voici les montants en jeu :

Puissance de l’installation Montant versé par kWc
⩽ 3 kWc 390€
⩽ 9 kWc 290€
⩽ 36 kWc 180€
⩽ 100 kWc 90€

 

La prime est versée sur les 5 premières années de fonctionnement. Ainsi, si vous installez 3 kWc, vous recevrez 3*390 = 1170€, versés sur 5 ans, soit 234€ par an.

Tarif d’achat subventionné

Si vous faites le choix de produire en surplus et de revendre de l’électricité à EDF, il existe un tarif de rachat subventionné, qui est fixé à 0,10€ par kWh.

Ce tarif est garanti pour les 20 prochaines années, et ne risque pas de disparaître.

TVA réduite à 10%

Enfin, si vous installez moins de 3kWc, vous pouvez bénéficier de la TVA réduite à 10%.

Quelle rentabilité pour le photovoltaïque en autoconsommation ?

Le grande question liée à l’autoconsommation est celle de la rentabilité. Ne nous le cachons pas : les installations photovoltaïques coûtent cher, et il faut nécessairement qu’elles soient rentables pour être intéressantes financièrement.

Voyons donc quels sont les facteurs qui influent sur cette rentabilité.

Rendement d’un panneau solaire photovoltaïque

Le premier facteur est celui du rendement du panneau. Le rendement désigne l’efficacité du panneau, et il est déterminé par ses composants : les cellules photovoltaïques.

Malheureusement le rendement du panneau entier est moins important que celui des cellules, à cause des pertes internes.

Les rendements des panneaux tournent entre 10 et 20%, ce qui signifie qu’ils convertissent en énergie électrique 10 à 20% du rayonnement solaire.

La production d’un panneau photovoltaïque s’exprime dans une unité appelée le Kilowatt-crête, ou kWc. 1 kWc représente la production d’un panneau dans des conditions idéales, pour un ensoleillement donné.

Dans le nord de la France,

À quel prix peut-on revendre son électricité à EDF ?

Le coût de l’énergie photovoltaïque est une question très controversée, car il y a peu de recul par rapport à d’autres sources énergétiques, et surtout car le coût au kWh de la production photovoltaïque dépend énormément de la localisation géographique ainsi que de nombreux autres paramètres.

Mais le prix des panneaux solaires, selon la CRE, a baissé de 65% entre 2011 et 2016, ce qui améliore de facto la rentabilité des installations.

Le coût de revente de l’énergie à EDF n’est pas le même si le client revend toute sa production, ou une partie seulement.

Voici le chiffres donnés par le site les-energies-renouvelables.eu :

tarif-vente-electricite-surplus
Source : www.les-energies-renouvelables.eu
tarif-vente-electricite-toute-production
Source : www.les-energies-renouvelables.eu

Comment calculer la rentabilité d’une installation photovoltaïque ?

Le prix d’une installation, on l’a vu, oscille entre 2000 et 3000€ par kilowatt-crête. Il faut retrancher à ce prix les aides disponibles, qui dépendent de la puissance installée, et tournent entre 1000 et 2000€ pour les installations domestiques.

Pour calculer votre rentabilité, il faut donc prendre en compte la puissance de l’installation (en kWc), la production énergétique annuelle attendue (en kWh), puis faire le calcul de ce que vous pouvez consommer, à quel coût, et de ce que vous pouvez revendre, à quel coût.

Peut-on stocker son électricité produite en auto-consommation ?

C’est là le réel sujet pour rendre son installation rentable : en stockant l’électricité que vous produisez dans une batterie, vous pouvez bénéficier d’un prix très bas de l’électricité et ainsi rentabiliser votre installation. Lorsque votre batterie est pleine, l’électricité est revendue à EDF.

Oui, mais : les batteries coûtent cher, très cher même ! Comptez environ 600€ du kWh stocké : cela les rend plutôt inintéressantes.

Les différents types de panneaux solaires photvoltaïques

Il est désormais temps de regarder quels sont les différents types de panneaux et les différentes technologies.

En réalité, il y en a 2 :

  • Les panneaux monocristallins
  • Les panneaus polycristallins

Panneaux monocristallins (mono-silicium ou silicium unique)

close up solar cell panel

Les panneaux monocristallins sont composés d’un cristal de silicium unique, d’où leur nom.

Ils sont plus complexes à fabriquer mais leur rendement est environ 20% meilleur que celui des panneaux polycristallins.

Leur esthétique est aussi supérieure : la couleur est uniforme, gris-noir, et il n’ont pas de rainurage.

Panneaux en silicium polycristallin

Les panneaux polycristallins, de leur côté, sont composés de multiples cristaux de silicium.

En fait, il s’agit de chutes de silicium, ce qui leur donne leur couleur non homogène. Ils sont moins chers que leurs cousins monocristallins, mais sont aussi moins performants (leur rendement est environ 15% inférieur), et dans l’ensemble moins jolis.