La puissance d’un panneau solaire photovoltaïque est un critère essentiel pour connaître le rendement et la rentabilité à long terme d’une installation photovoltaïque. Elle dépend des besoins énergétiques et du mode de consommation de la maison. Comment faut-il faire pour trouver la bonne puissance de panneau solaire? Combien de panneaux photovoltaïques sont nécessaires pour son installation ?
Pour toute installation d’une centrale solaire, choisir la bonne puissance d’un panneau solaire est essentielle.
En effet, il faut savoir que :
La puissance d’un panneau solaire photovoltaïque désigne sa capacité de production électrique maximale dans des conditions idéales. Un panneau photovoltaïque a aujourd’hui une puissance maximale comprise entre 375 et 500 Wc (watt-crête). Cependant, il s’agit d’une valeur de référence utilisée par les fabricants. Elle est à différencier de la puissance réelle, mais aussi de la puissance variable.
La puissance crête d’un module photovoltaïque correspond à sa puissance maximale obtenue dans des conditions de test standard (STC). On parle aussi de puissance nominale.
Cette puissance est obtenue avec :
Il s’agit de la puissance délivrée par le panneau photovoltaïque dans des conditions réelles de production. Elle équivaut généralement à environ 75 et 80% environ de la puissance-crête.
La puissance réelle d’un panneau solaire photovoltaïque est directement influencée par les conditions environnantes. Elle dépend notamment de la saison, avec un ensoleillement et une température qui peuvent être élevés en été et réduits en hiver.
Le climat de la région géographique est également à prendre en compte. Dans les zones très ensoleillées, comme en Corse ou dans le sud de l’Hexagone, la puissance réelle est plus élevée qu’ailleurs.
Bon à savoir : la production électrique annuelle d’un seul panneau solaire photovoltaïque est estimée entre 800 et 1100 kWh pour une installation située dans la partie nord. Elle est comprise entre 1200 et 1400 kWh pour les systèmes installés dans le sud de la France.
Les conditions d’installation peuvent également faire fluctuer la puissance d’un système photovoltaïque. On parle de puissance variable.
Elle dépend des paramètres suivants :
Pour obtenir une puissance optimale, il est nécessaire de choisir une orientation plein sud, une inclinaison comprise entre 30 et 35° et un taux d’ensoleillement élevé.
Par ailleurs, la qualité du matériel (onduleur, panneau, etc.) ainsi que l’âge du système photovoltaïque peuvent aussi faire varier la puissance.
À noter : un panneau solaire perd en moyenne 0,5% de sa puissance par an. C’est pour cette raison que les installations photovoltaïques sont en général garanties à 80% de leur puissance au bout de 25 ans.
La puissance d’un panneau solaire photovoltaïque est exprimée en Watt-crête (Wc), ou en kilowatt-crête (kWc). L’équivalent anglais du Wc est le Watt-peak ou Wp, terme que l’on retrouve souvent sur la fiche technique de chaque panneau.
Pour rappel, 1 kWc représente 1000 Wc.
L’installateur de panneaux photovoltaïques professionnel est le mieux indiqué pour définir les besoins énergétiques d’un logement et à étudier la faisabilité du projet d’installation d’une centrale solaire.
Dans cette optique, comment choisir alors la puissance idéale ?
Pour connaître la puissance nécessaire, il faut regarder sa consommation électrique annuelle, exprimée en kWh. Il est possible retrouver cette information sur sa facture d’électricité.
Cependant, la production électrique de l’installation est estimée pour couvrir les besoins de consommation courante et en journée d’une maison. Ainsi, le chauffage et l’éclairage ne sont pas pris en compte dans cette perspective.
Le calcul de la puissance d’un panneau photovoltaïque prend ainsi en compte :
La surface disponible sur le toit est déterminante dans le calcul de la puissance à installer. En effet, selon la puissance et la technologie du panneau, il faut une superficie adaptée, sachant qu’un panneau standard fait en moyenne 1,7 m2.
La puissance d’un panneau solaire photovoltaïque est également déterminée en fonction de son mode de consommation. En général, une installation photovoltaïque est exploitée pour l’autoconsommation avec revente du surplus. Cependant, il est aussi possible de choisir la revente totale de sa production.
Pour l’autoconsommation avec revente de surplus, il est conseillé de rajouter une marge de production supplémentaire. Autrement dit, pour une consommation annuelle de 4 550 kWh et une puissance de 5 400 kWc, par exemple, il faut normalement installer une puissance arrondie à 6 000 kWc.
En ce qui concerne la revente totale de la production électricité, la puissance du panneau solaire dépend principalement de la surface disponible et du budget. En effet, une puissance plus grande génère plus de revenu. Cependant, si elle dépasse 3 kWc, le foyer sera imposable pour les revenus perçus.
Le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est un autre facteur important à prendre en compte pour connaître la puissance à installer. Le taux de rendement désigne la capacité d’un panneau photovoltaïque à convertir une certaine quantité de lumière solaire en électricité.
Pour le calculer, il faut appliquer la formule suivante :
Taux de rendement = Puissance Crête / (superficie du panneau x 1000)
Ainsi, pour un panneau unitaire de 400 Wc de 1,9 m2 par exemple, le taux de rendement est de :
Taux de rendement = 400 / (1,9 x 1000) = 0,21%
La consommation moyenne d’électricité s’élevant à 2 275 kWh par an et par personne, les besoins pour un ménage de 2 personnes sont d’environ 4 550 kWh par an. Une installation photovoltaïque de 3 kWc à 4 kWc permet de couvrir ces besoins selon la localisation géographique.
Pour un ménage consommant 4 550 kWh par an, voici une formule pour calculer la puissance nécessaire à installer :
4550 / 0,85 = 5400 kWc
À noter : le facteur de correction d’ensoleillement est ici indiqué pour 0,85. Cette donnée varie en fonction de votre région.
Un panneau photovoltaïque standard, d’une puissance de 375 W, a une surface d’environ 1,7 m2. La surface disponible sur la toiture va ainsi définir la puissance à installer.
| Puissance de l’installation | Nombre de panneaux installés | Surface nécessaire |
|---|---|---|
| 3 KWc | 8 | 14 m2 |
| 4 kWc | 11 | 19 m2 |
| 5 kWc | 14 | 24 m2 |
| 6 kWc | 16 | 28 m2 |
Puissance de l’installation, nombre de panneaux et surface nécessaires.
Pour calculer la puissance réelle d’un panneau solaire photovoltaïque, il faut prendre en compte les éléments suivants :
Voici la formule pour calculer la puissance réelle d’une installation photovoltaïque :
(Nombre d’heures d’ensoleillement) x (taux de dégressivité) x (puissance crête).
Augmenter la puissance de son système photovoltaïque est faisable même si l’on dispose déjà d’une installation. Cela permet de répondre à de nouveaux besoins. Par exemple, il peut s’agir du chauffage d’une piscine nouvellement construite, ou de l’alimentation d’une borne de recharge électrique.
Il est possible d’ajouter des panneaux supplémentaires à une installation existante, ou de créer une nouvelle installation.
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