Quel est le rendement d’un panneau solaire ?

Installer des panneaux solaires photovoltaïques chez soi soulève la question de la rentabilité, qui fait partie des éléments à prendre en compte. En effet, il est vraiment essentiel de connaître la quantité d’électricité qu’ils vont générer afin de calculer le rendement financier du projet et les aides énergie. Dans cet article, Mes Allocs vous donne toutes les explications et les détails de ces calculs.

Qu’est-ce que la rentabilité d’un panneau solaire ?

En quoi consiste la rentabilité d’un panneau solaire ?

Pour rappel, les cellules photovoltaïques contenues dans les panneaux solaires se chargent de capter la lumière du soleil pour la transformer en énergie : c’est le courant continu. L’onduleur central ou les semi-conducteurs prennent le relais et convertissent ce courant électrique continu en courant alternatif.

Le rendement d’un panneau solaire désigne la quantité d’énergie lumineuse convertie en électricité par rapport à la quantité d’énergie entrée dans le système. Il est exprimé en pourcentage. Plus le rendement d’une installation photovoltaïque est élevé, plus le projet photovoltaïque est alors rentable. En effet, cela signifie moins de pertes et vous produirez plus d’électricité pour la même quantité de soleil accumulée.

Le rendement moyen d’un panneau solaire

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour déterminer la rentabilité des panneaux solaires. Pourtant, selon le type de panneaux installés, certains standards ont été observés. La limite de rendement théorique pour un panneau est de 31 %.

Avec des panneaux solaires au silicium amorphe, la rentabilité est généralement assez faible, soit comprise entre 6 et 9 %. Le rendement des panneaux polycristallins est entre 13 % et 18 %. Il s’agit du type de panneau le plus couramment utilisé. Enfin, avec des panneaux solaires monocristallins, le rendement peut être de 16 % à 24 %. Ils sont donc les plus efficaces du marché.

Dans le dernier cas, ce type de panneau est généralement plus cher que d’autres, mais sa rentabilité est par exemple 2 fois supérieure à celle des panneaux au silicium amorphe. Ainsi, il nécessite donc la moitié de la surface pour générer la même quantité d’électricité.

La quantité d’énergie moyenne produite

Un panneau solaire a une taille moyenne de 1,6 m². Si son efficacité théorique est de 18 %, alors il convertit 18 % de l’énergie solaire en électricité. Si la puissance reçue est de 1000 W/m2, le panneau génère 288 Wc (18 % x 1,6 x 1000). Ainsi, pour obtenir une installation de 3 kWc, il faut une dizaine de panneaux solaires. Pour une maison de 100 m², c’est le nombre qui est généralement recommandé.

Panneau solaire : quelles sont les variations de rendement ?

Plus critères influent sur la rentabilité d’un panneau photovoltaïque et causent parfois la perte de celle-ci.

Les éléments affectant le rendement

De nombreux facteurs peuvent impacter les performances d’un panneau solaire. En effet, il peut varier selon :

• La technologie utilisée : les panneaux monocristallins, polycristallins ou amorphes n’ont pas le même rendement ;

• La puissance des panneaux solaires : celle-ci est exprimée en kWc (kilowatt-crête) ;

• La zone géographique d’implantation : toutes les régions n’ont malheureusement pas le même ensoleillement toute l’année. Par conséquent, la production photovoltaïque sera donc différente. Une chaleur excessive peut également affecter négativement la productivité ;

• L’orientation et l’inclinaison des panneaux : une orientation sud et une inclinaison à 30° sont optimales ;

• Les zones ombragées autour de votre installation (arbres, bâtiments) : elles peuvent diminuer la production ;

• Les différents éléments du kit solaire : onduleur ou micro-onduleur, câbles, etc. Plus les matériaux sont de bonne qualité, plus vous avez de chances d’en tirer un bon profit.

Les pertes de rentabilité

Malheureusement, il peut arriver que les panneaux solaires perdent en rendement. Plusieurs éléments permettent d’expliquer cela.

Conditions externes

L’une des causes les plus courantes est la saleté sur la surface des panneaux, à savoir la poussière, la pollution, le sable, les déjections d’oiseaux, etc. La pluie suffit généralement à les laver, mais parfois, un nettoyage supplémentaire est requis. 

Il faut veiller à ne pas les endommager pendant le fonctionnement. Vous devez utiliser uniquement des chiffons doux et de l’eau à température ambiante, sans aucun produit détergent. Lorsque les panneaux ne sont pas accessibles avec un balai télescopique, il faut solliciter un professionnel pour éviter le moindre risque d’accident lors de la montée sur votre toit. Le nettoyage des panneaux solaires peut vous faire économiser jusqu’à 15 % sur la production d’électricité. Si après l’opération, vous ne constatez aucune hausse, le problème est certainement ailleurs. 

La perte de rendement peut également s’expliquer par un ombrage sur la surface du toit. Par exemple, certaines branches peuvent bloquer la lumière du soleil en repoussant, alors ce n’est pas le cas lors de la pose. Il faut donc penser à vérifier cet élément très souvent.

Une chaleur excessive affecte la rentabilité des panneaux photovoltaïques. En effet, au-dessus de 25 °C, elle baisse. Si tel est votre cas, vous n’avez pas à vous soucier de la baisse de rendement des panneaux. 

Conditions internes

Certaines causes peuvent également être dues aux panneaux directement. En effet, il est possible, qu’avec le temps, un des éléments de composition se dégrade. Par exemple, cela peut être le cas de la vitre protectrice. Après un certain temps, il se peut qu’il ne reçoive plus autant de lumière solaire qu’à l’origine, ce qui réduit considérablement la production électrique. 

En observant des tâches brunes sur les modules solaires, cela pourrait être le signe que les cellules photovoltaïques ont grillé. Le panneau peut alors continuer à fonctionner, mais à générer moins d’électricité.

Une dégradation électrique de l’installation peut être observée. Néanmoins, ce scénario se passe sur les anciennes installations la plupart du temps. À ce moment-là, le câble reliant l’onduleur aux modules n’était pas toujours mis à la terre, pouvant provoquer des hautes tensions et des courants de fuite. Si vous remarquez une telle chose dans la maison, il faut faire vérifier l’installation par un professionnel agréé.

Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?

Le calcul du rendement  d’un panneau solaire

Comme évoquées précédemment, les performances du panneau sont exprimées en pourcentage. Il s’agit de la quantité d’énergie lumineuse convertie en électricité par rapport à la quantité d’énergie qui est entrée dans le système. Par conséquent, la formule est la suivante : 

Rendement = Puissance électrique produite/Puissance solaire reçue

La puissance électrique générée est exprimée en watt-crête. L’énergie solaire reçue correspond à la surface en m² multipliée par 1000.

Exemple : si un panneau solaire polycristallin a une capacité électrique de 250 Wc et une surface de 1,5 m², la rentabilité correspond à 250/(1,5 x 1000) = 16,66 %. 

Il est possible de constater que le rendement de ce panneau est dans la moyenne des panneaux polycristallins.

Comment améliorer le rendement de son installation solaire ?

Il est difficile d’augmenter significativement le rendement d’une installation solaire. Cependant, quelques conseils peuvent quand même vous y aider.

Il faut penser à nettoyer régulièrement la surface des panneaux, surtout lorsqu’il n’a pas plu depuis un certain temps. En hiver, vous devez être vigilant dans le déneigement. À l’automne, les feuilles mortes peuvent affecter le rendement.

Vous devez également vérifier régulièrement les ombrages pouvant apparaître sur la toiture. En effet, des panneaux solaires ombragés peuvent, dans certains cas, totalement altérer la production d’électricité. C’est donc un élément qu’il faut vérifier très souvent. Ce n’est pas parce qu’il n’y avait aucune ombre au moment de l’installation que c’est toujours le cas. Si vous le pouvez, taillez ces branches ou d’autres facteurs susceptibles d’affecter la production.

Les panneaux solaires sont sensibles aux températures élevées, avec un rendement diminuant lorsque la température dépasse les 25 °C. Une pose de panneaux solaires en surimposition limite les surchauffes. En effet, cela leur permet de ne pas entrer en contact direct avec la toiture. Ainsi, l’air circule mieux.

Panneau solaire : quels financements envisagés ?

Quels sont les aides photovoltaïques prise en charge par l’état ?

Il vaut mieux être au courant : aucun panneau solaire n’est gratuit. Toutefois, il existe encore des soutiens financiers fiables et avantageux. Il faut veiller aux arnaques durant la période de recherche, car des arguments ou des éléments visuels présentent souvent ces dispositifs comme soutenus par l’état. Il s’agit d’argumentaires mensongers. 

Les seules aides photovoltaïques réellement prises en charge par l’État sont :

• Le tarif d’achat, qui est un dispositif mis en place par l’État pour les producteurs d’énergie solaire. Il permet la vente de l’électricité à EDF Obligation d’Achat et pour un prix fixe et garanti 20 ans.
• La prime à l’autoconsommation, parfois appelée aide à l’investissement, s’adresse à souhaitant autoconsommer tout en vendant leur surplus. Son attribution est également automatique et le montant de la prime se calcule selon la puissance de l’installation.  

Que faire si votre panneaux n’est pas éligibles au crédit ?

Si vos panneaux solaires ne sont plus éligibles au crédit d’impôt ou aux aides de l’ANAH, il reste les subventions régionales ou locales qui permettent de réduire le prix des panneaux solaires. Pour en savoir davantage sur les aides disponibles dans la région, vous pouvez prendre contact directement avec la mairie du lieu de résidence, la communauté de communes ou l’antenne énergie ou habitat du département et/ou de la région.