Produire son électricité, voilà qui est bien dans l’air du temps et qui répond aux exigences de respect de l’environnement auxquelles l’humanité est de plus en plus confrontée.
Pour cela, plusieurs solutions écologiques et modernes existent, au nombre desquelles, l’installation de panneaux solaires photovoltaïques. Mais cette solution a également un coût, parfois très important, qu’il faut amortir sur plusieurs années.
Cela dit, selon les régions, plusieurs aides publiques sont mises en place pour accompagner les particuliers et les entreprises désireux de se lancer dans cette aventure. Toutefois, il est légitime de se poser la question du rendement des panneaux solaires et du retour sur investissement d’un tel projet.
Le rendement des panneaux solaires, qu’est-ce que c’est ?
Même s’il en est l’un des éléments déterminants, le rendement des panneaux solaires n’est pas à confondre avec la rentabilité de votre projet d’installation d’une énergie écologique. Le rendement de vos panneaux correspond à la quantité d’énergie (ou puissance électrique) que vous pouvez en tirer dans les meilleures conditions d’ensoleillement.
Calculer le rendement de vos panneaux solaires photovoltaïques
D’un point de vue purement mathématique le rendement de chaque panneau se calcule en divisant sa puissance maximale par l’irradiation multipliée par sa surface.
Dans la pratique, plusieurs éléments peuvent influencer ce rendement, notamment l’ensoleillement de la région, la météo, mais aussi la qualité et la taille des panneaux installés.
Enfin, en ce qui concerne le rendement global de votre projet, il faudra prendre en compte, non seulement le rendement de tous les panneaux intégrés, mais également le rendement du système impliquant les autres appareils du dispositif.
La puissance électrique de vos panneaux solaires
La puissance électrique d’un panneau solaire est la quantité d’énergie électrique qu’elle produit. Exprimée en Watt crête (Wc), elle est tributaire de la qualité et du nombre de cellules photovoltaïques intégrées dans le panneau.
Toutefois, la norme aujourd’hui dans le secteur est en moyenne de 300 Wc pour des conditions d’installation bien précises, notamment un beau temps avec un ensoleillement de 1.000 Watts par m2, des panneaux orientés vers le sud et inclinés à 30°, une température d’environ 25 °C.
La pleine puissance des panneaux n’est que théorique. Dans certaines régions, pour calculer la puissance réelle au rendement, un coefficient de conversion est appliqué. Par exemple, en Belgique il est de 0.9. Cela signifie qu’un panneau de 290 Wc donnera une puissance de 261 KWh. Ainsi, si vous calculez votre consommation électrique domestique est qu’elle avoisine les 3.500 KWh, avec ce type de panneau solaire, vous aurez à installer 13 panneaux au moins.
Les différents facteurs qui influencent le rendement de vos panneaux solaires
Vous l’avez vu plus haut, l’irradiation ou rayonnement solaire est un facteur clé du rendement de vos panneaux solaires. Mais cette énergie solaire calculée au m2 dépend lui-même de plusieurs éléments dont :
- L’orientation des panneaux : dans les calculs et en théorie, l’orientation plein Sud reste l’idéal pour capter le maximum de rayons solaires. Mais les études et la pratique ont démontré que d’autres orientations permettent également d’avoir une irradiation.
- L’inclinaison de la toiture : elle va de pair avec l’orientation des panneaux. Après cette dernière, il faut trouver la bonne inclinaison pour que les rayons solaires tombent en perpendiculaire sur les panneaux. Par exemple, compte tenu de la position de la France par rapport au soleil (45° Nord), il faut idéalement une inclinaison comprise en 30° et 35°.
- Le niveau d’ensoleillement de la région : suivant la région, l’ensoleillement n’est pas le même. Mais au-delà de votre région, l’ensoleillement de votre maison lui-même peut varier suivant les conditions météorologiques, notamment les microclimats.
- La propreté des panneaux : la poussière déposée avec le temps, la boue, les feuilles mortes ou encore les déjections animales sont autant d’impuretés qui peuvent s’accumuler sur les panneaux et impacter négativement leur rendement. Il est donc important de penser à les entretenir périodiquement, car ils peuvent réduire d’environ 2 % le rendement des panneaux solaires.
Tenir compte du type de panneau solaire à installer
En effet, il existe plusieurs types de panneaux solaires et les rendements varient selon le type de panneaux que vous installez. Ainsi :
- Les panneaux solaires au silicium amorphe donnent théoriquement un rendement d’environ 7 %.
- Les panneaux solaires au silicium monocristallin donnent un rendement d’environ 24 %.
- Les panneaux solaires au polycristallin donnent un rendement d’environ 18 %.
- Mais il y également les panneaux solaires thermiques qui sont une catégorie à part. Ici la technologie repose non plus sur l’effet photo-électrique, mais sur la chaleur du soleil. Cette dernière est captée puis retransmise par un fluide caloporteur. Le rendement de ce type de panneau est estimé à 80 %.
