Panneau solaire au sol : fonctionnement et installation

Comment fonctionne un panneau solaire installé au sol ?

Un panneau solaire au sol fonctionne de la même manière qu’une centrale solaire installée en toiture. La seule différence est que la structure se fixe sur un support dédié placé dans le jardin ou sur un terrain inexploité.

Le processus de production d’énergie électrique est exactement le même que celui d’un panneau photovoltaïque classique.

Il repose sur l’effet photovoltaïque.

• Les modules photovoltaïques captent la lumière du soleil à leur surface,
• Quand les photons de la lumière solaire frappent les électrons des cellules photovoltaïques, ces derniers se mettent à bouger très rapidement et se dirigent automatiquement vers les bornes de sortie, ce qui crée un courant continu,
• Le courant continu est converti en courant alternatif par un onduleur central ou un micro-onduleur,
• L’électricité produite passe par un boîtier de contrôle et un compteur solaire avant d’alimenter une maison.

Bon à savoir :

Installer un panneau solaire au sol vous permet de produire de l’électricité verte pour votre autoconsommation totale. En effet, les panneaux solaires photovoltaïques au sol ne permettent pas de bénéficier de l’obligation d’achat ni de la prime à l’autoconsommation.

Pourquoi installer des panneaux solaires au sol ?

Le choix d’installer un panneau solaire au sol est essentiellement guidé par l’impossibilité d’exploiter une toiture.

Voici les principales raisons qui peuvent inciter un foyer à choisir l’installation au sol :

• La surface disponible sur la toiture est insuffisante : c’est notamment le cas lorsque le toit est déjà occupé par une centrale photovoltaïque installée précédemment, d’ailleurs pour augmenter sa production, l’unique solution consiste alors à installer de nouveaux panneaux solaires au sol.
• Le toit n’offre pas une inclinaison suffisante : la structure de la toiture ne permet pas d’obtenir le bon angle d’inclinaison.
• Le toit ne permet pas de choisir la bonne orientation : la toiture n’est pas orientée dans la bonne direction pour permettre de produire suffisamment d’électricité verte.
• Il y a beaucoup d’ombrages autour de la toiture : si le toit reçoit beaucoup d’ombres portées (arbres, cheminée, bâtiments), l’installation en toiture n’est pas recommandée.
• Le plan local d’urbanisme (PLU) n’autorise pas l’installation en toiture : c’est le cas dans certaines zones protégées, par exemple, lorsque la maison est située près d’un site historique.

Comment installer un panneau solaire au sol ?

Installer des panneaux solaires au sol nécessite plusieurs étapes distinctes.

• Préparation du terrain : cette étape consiste à déraciner les éventuels arbustes, à couper les herbes hautes et à aplanir le terrain.
• Creusement des tranchées : Pour l’enfouissement des câbles, il est nécessaire de creuser des tranchées.
• Construction des fondations : elles servent à accueillir le châssis qui peut être en métal ou en bois.
• Installation des supports de fixation : il s’agit du châssis.
• Assemblage des panneaux avec les barres de fixation : cette étape est cruciale pour le bon fonctionnement de l’installation.
• Pose des panneaux photovoltaïques sur le châssis : les panneaux sont installés et fixés sur le châssis qui doit être lesté pour renforcer l’emprise au sol de l’installation.
• Raccordement du système photovoltaïque au local technique : cette étape consiste à abriter le boîtier de contrôle, l’onduleur central et le compteur solaire.
• Branchement de la centrale solaire au circuit électrique de la maison : cette phase se fait une fois que toutes les étapes aient été bien remplies.

Les différents types de supports de fixation

Il existe plusieurs types de supports pour fixer solidement les panneaux solaires au sol.

• Bac en plastique moulé

Facile à mettre en œuvre, cette solution consiste à utiliser un bac en plastique qui se place directement sur le sol. Il doit être lesté avec des matériaux lourds tels que des pierres ou du sable. Il suffit ensuite de monter les barres de fixation sur ce bac.

• Équerre à poser

Cette structure métallique facile à installer est constituée de rails qui permettent d’obtenir une inclinaison de 30° pour les panneaux photovoltaïques. Ceux-ci sont fixés en portrait.

• Support GSE (Ground System)

Ce support de fixation métallique comporte également deux rails ainsi que plusieurs bacs de lestage. Il permet de surélever les panneaux. Les rails peuvent accueillir jusqu’à 12 panneaux solaires placés en portrait, parfaitement réglables pour avoir le bon angle d’inclinaison.

Quelles orientation et inclinaison pour l’installation de panneaux solaires au sol ?

Pour assurer un bon rendement, les panneaux solaires photovoltaïques doivent être inclinés à un angle compris entre 30 et 35°.

Une installation au sol permet de régler facilement les panneaux pour obtenir ce bon angle, notamment un angle de 30°. Cependant, une inclinaison comprise entre 15 et 45° permet toujours de bénéficier d’un rendement suffisant, tout en réduisant la prise au vent des panneaux.

En ce qui concerne l’orientation des panneaux solaires, une installation photovoltaïque au sol doit idéalement être orientée vers le sud. Toutefois, il est possible de choisir entre une orientation sud-est et sud-ouest.

Avantages et inconvénients de poser un panneau solaire au sol

Installer des panneaux photovoltaïques au sol offre plusieurs avantages, mais aussi quelques inconvénients.

Les avantages

En installant les panneaux solaires au sol, il est possible de bénéficier de :

• Libre choix de l’inclinaison et de l’orientation

Contrairement à la pose en toiture, l’installation au sol offre la possibilité d’orienter ses panneaux dans la bonne direction. De plus, il est possible d’obtenir le bon angle d’inclinaison, grâce au support de fixation.

• Possibilité d’éviter les ombrages

Avec un terrain assez vaste, il est possible d’éviter les zones d’ombrages et choisir le meilleur emplacement.

• Entretien facile

Les panneaux photovoltaïques étant placés au sol, ils sont facilement accessibles, ce qui simplifie leur entretien.

• Durée de vie équivalente à celle d’une installation en toiture

Un panneau solaire posé au sol a la même durée de vie qu’un panneau installé en toiture. Les panneaux monocristallins ont une durée de vie comprise entre 30 et 40 ans, contre une longévité entre 25 et 30 ans pour les panneaux polycristallins.

• Possibilité d’augmenter sa production d’électricité photovoltaïque

Il est possible d’installer des panneaux solaires au sol pour compléter une installation photovoltaïque existante en toiture. Cela permet d’augmenter sa production d’énergie photovoltaïque et de réaliser encore plus d’économies énergétiques pendant de nombreuses années.

Le saviez-vous ?

Les panneaux solaires photovoltaïques vous permettent de produire de l’électricité verte et gratuite à partir d’une ressource renouvelable. Vous consommez directement une partie de cette énergie. L’électricité non-soutirée du réseau vous permet ainsi de réaliser jusqu’à 40% d’économies sur vos factures.

Les inconvénients

Plusieurs inconvénients sont à noter :

• Les panneaux solaires installés au sol ne sont pas éligibles aux aides financières,
• Ils ne permettent pas non plus de bénéficier de la prime à l’autoconsommation ni de l’obligation d’achat EDF OA,
• Installer un panneau solaire au sol réduit l’espace disponible dans le jardin,
• Il est nécessaire d’entretenir régulièrement le terrain, notamment en coupant les herbes hautes qui peuvent nuire au rendement des panneaux solaires photovoltaïques.

Comment optimiser le rendement des panneaux solaires au sol ?

Pour optimiser le rendement des panneaux solaires installés au sol, il faut choisir un emplacement à l’abri des ombres portées. Ce système photovoltaïque est ainsi exposé aux rayons du soleil pendant toute la durée de l’ensoleillement, ce qui optimise son rendement.

Par ailleurs, installer ses panneaux sur des trackers solaires est aussi envisageable. Ces dispositifs permettent aux panneaux de suivre la course du soleil. Ainsi, les panneaux solaires sont orientés dans la bonne orientation et ont le bon angle d’inclinaison toute la journée. Cela permet d’améliorer fortement leur rendement.

Quelle réglementation pour installer des panneaux solaires au sol ?

Une autorisation d’urbanisme est nécessaire pour poser des panneaux solaires au sol. La réglementation dépend de la puissance et de la hauteur d’installation du système photovoltaïque au sol.

Plus précisément, si l’installation photovoltaïque au sol a une puissance inférieure à 3 kWc (kilowatt-crête) et que sa hauteur est inférieure ou égale à 1,80 m, aucune formalité n’est requise. Cependant, si la maison est située en zone protégée, il faut donc faire une déclaration préalable de travaux (DP).

Si l’installation a une puissance inférieure à 3 kWc, mais que sa hauteur dépasse 1,80 m, une déclaration préalable de travaux est nécessaire, même si le logement ne se situe pas dans une zone protégée.

Dans le cas où les panneaux solaires ont une puissance supérieure à 3 KWc et que la maison est située en zone protégée, il faut un permis de construire.

Les installations ayant une puissance allant jusqu’à 1000 kWc (1 MWc) et non situées en zone protégée sont soumises à une déclaration préalable de travaux.

Les installations au sol d’une puissance supérieure à 1000 kWc nécessitent un permis de construire.

À noter :

En installant des panneaux solaires au sol, vous êtes redevables de la taxe d’aménagement qui s’élève à 10 € / m².