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Le rendement des panneaux photovoltaïques est le cheval de bataille des fabricants en quête d’innovation ! Car oui, contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’aptitude d’une installation solaire à convertir la lumière en électricité demeure limitée. Faut-il pour autant renoncer à ce projet écologique ? Quel est le véritable rendement d’un panneau solaire ? Est-ce un investissement rentable ? Les Trois Arcs vous donne les clés pour comprendre, calculer et optimiser l’efficacité de vos panneaux photovoltaïques.
Le rendement est un critère essentiel pour évaluer l’efficacité et la rentabilité de vos panneaux photovoltaïques. À quoi correspond cet indicateur et comment le mesure-t-on ? Explications.
Le rendement énergétique des panneaux photovoltaïques, exprimé en pourcentage, mesure leur capacité à convertir la lumière solaire en électricité. Ainsi, un rendement de 20 % signifie que 20 % de l’énergie solaire captée par les cellules photovoltaïques est transformée en électricité. Les 80 % restants sont donc dissipés dans l’atmosphère sous forme de chaleur ou de lumière réfléchie.
Retenez simplement qu’un rendement élevé permet une production plus importante d’électricité.
Le rendement d’un panneau solaire se calcule avec la formule suivante :
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Rendement (en %) = (puissance électrique produite / puissance solaire reçue*) x 100*La puissance solaire reçue s’obtient en multipliant la surface du panneau par l’irradiation solaire (quantité d’énergie solaire reçue par unité de surface, en kWh/m²).
Prenons un exemple :
Le rendement sera de : (300 / (1,5 x 1 000)) x 100= 20 %.
Attention
Ce calcul simplifié donne un rendement théorique maximal. En pratique, d’autres facteurs tels que la température, l’orientation, l’inclinaison, l’ombrage et l’usure peuvent réduire l’efficacité du panneau photovoltaïque.
De nombreux paramètres affectent le rendement et le bon fonctionnement de vos panneaux photovoltaïques. C’est en réalisant une étude complète de votre projet en amont que vous parviendrez à trouver des alternatives et à atteindre une efficacité optimale. Zoom sur tous les points indispensables à considérer.
Les cellules solaires en silicium monocristallin offrent une meilleure efficacité que les cellules en silicium polycristallin. Cependant, des modèles encore plus performants ont récemment émergé, tels que les cellules PERC, TOPCon, les panneaux bifaciaux et les cellules à hétérojonction. Pour évaluer leur pertinence et leur rentabilité, compte tenu de leur prix d’achat plus élevé, demandez simplement à votre installateur de réaliser plusieurs simulations.
Il est désormais possible d’opter pour des modules photovoltaïques d’une puissance de 500 Wc. Ces panneaux optimisent la production tout en minimisant la surface de votre toiture ou l’emprise au sol. Par exemple, pour une installation solaire de 3 kWc, vous aurez besoin d’environ 8 panneaux de 375 Wc, contre seulement 6 en 500 Wc.
Les régions bénéficiant d’un ensoleillement élevé, comme le sud de la France, affichent des rendements plus élevés. Néanmoins, même si votre maison est située dans une région peu ensoleillée, vous pourrez tout de même tirer profit de l’énergie solaire. En effet, les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité à partir de la lumière, et continuent donc de fonctionner sous un ciel couvert, avec certes une performance moindre.
Une orientation plein sud avec une inclinaison de 30 à 35 °C représente souvent la configuration idéale pour une maison située dans l’hémisphère Nord, comme la France. Toutefois, dans la pratique, toutes les configurations en dehors du plein nord sont envisageables. L’important est surtout d’adapter la puissance photovoltaïque de votre installation en fonction de vos besoins en électricité, et des conditions météorologiques locales.
Attention
Les ombres portées peuvent réduire considérablement le rendement de vos panneaux, surtout s’ils sont installés en série avec un onduleur de chaîne. Si un ombrage ponctuel ne peut être évité, l’utilisation de micro-onduleurs ou d’optimiseurs de puissance peut atténuer les pertes, en permettant à chaque panneau de fonctionner indépendamment.
On n’y pense pas toujours, mais la température sous les panneaux solaires grimpe fortement, particulièrement dans les régions chaudes. Or, une température excessive nuit au rendement des panneaux photovoltaïques. On estime que chaque degré au-dessus de 25 °C fait perdre environ 0,5 % d’efficacité. (1) Pour pallier ce problème, il est nécessaire d’assurer une bonne ventilation des panneaux.
Bon à savoir
Cette source de chaleur gratuite peut être utilisée à bon escient en optant pour des panneaux solaires hybrides qui produisent à la fois de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire, voire du chauffage.
Un entretien régulier pour éliminer la poussière et les débris préserve le haut rendement des panneaux solaires et allonge leur durée de vie. De même, la maintenance prévient les pannes qui pourraient entraîner un arrêt de production d’électricité.
Notez également qu’au fil du temps, les panneaux solaires perdent naturellement en efficacité. C’est pourquoi les fabricants proposent généralement des garanties de performance. Par exemple, ils peuvent garantir qu’après 25 ans, les panneaux fonctionneront encore à 80 % de leur capacité initiale, assurant ainsi une production d’énergie fiable à long terme.
Le rendement moyen d’une installation solaire photovoltaïque se situe autour de 20 %. Découvrez comment le choix du modèle, l’orientation et l’inclinaison des panneaux influencent vos économies.
Le tableau ci-après compare les rendements des principales technologies disponibles sur le marché du photovoltaïque. (2)
L’ensoleillement impacte directement la production d’énergie de vos panneaux solaires, comme vous pouvez le constater en consultant la carte ci-dessous.
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Toutefois, la production d’électricité solaire est possible partout, c’est d’ailleurs l’un des gros avantages des panneaux photovoltaïques. Le tableau ci-après présente des estimations de production d’électricité photovoltaïque dans différentes régions de France, pour une installation de 3 kWc.
*Dans des conditions optimales d’installation (orientation, inclinaison, pas d’ombrage, etc.) — estimations réalisées à l’aide de l’outil PVGIS.
Le tableau ci-dessous illustre clairement l'impact de l'orientation et de l'inclinaison sur le rendement des panneaux solaires.
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Le tableau ci-après compare la production d’énergie solaire potentielle en rapport avec l’orientation et l’inclinaison des panneaux, en prenant pour exemple une maison située à Paris avec une installation de 3 kWc.
*Estimations réalisées à l’aide de l’outil PVGIS.
Que vous viviez à Calais ou à Marseille, il est possible d’amortir le prix de vos panneaux photovoltaïques et de générer des gains, à condition :
Pour conclure, le tableau ci-après donne une estimation de la durée d’amortissement de vos panneaux solaires.
Il convient de noter que les panneaux solaires sont désormais très fiables, avec une durée de vie moyenne de 30 à 40 ans. De plus, cette simulation suppose que le prix de l’électricité augmente au rythme de l’inflation. Or, le coût de cette énergie tend à augmenter plus rapidement, ce qui pourrait rendre vos panneaux rentables plus tôt que prévu.
(1)Source :photovoltaique.info.
(2) Source : fabricants depanneaux solaires photovoltaïques.
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