Tour d’horizon des panneaux solaires photovoltaïques
Introduction
Dans cet article, je vous expliquerai comment fonctionnent les panneaux photovoltaïques et je vous dresserai une liste des avantages et inconvénients d’en installer chez soi.
Les panneaux solaires photovoltaïques
Ici on enfonce des portes ouvertes, mais c’est tout de même important de le rappeler: les panneaux solaires photovoltaïques (PV), plus communément appelés panneaux solaires, convertissent les rayons du soleil en électricité.
Il existe aussi d’autres types de panneaux solaires, comme les panneaux solaires thermiques (qui captent les rayons du soleil pour générer de la chaleur), et les panneaux solaires à concentration (qui, à l’aide de miroirs, concentrent les rayons du soleil afin de générer de l’électricité), mais nous nous concentrons aujourd’hui sur les panneaux solaires photovoltaïques (PV).
🔬 A la base de tous les PV, on trouve du silicium, un élément chimique très abondant dans la croûte terrestre mais dont le raffinage est très complexe et consommateur d’énergie et de produits chimiques.
Comment choisir un PV
En fonction des matériaux utilisés plus ou moins conducteurs d’électricité, des types de PV (monocristallins ou polycristallins), les panneaux solaires ont une puissance et une efficacité variable. Les panneaux solaires monocristallins, isus du même cristal de silicium, ont par exemple un rendement plus élevé que les polycristallins.
On exprime généralement la puissance électrique maximale pouvant être produite par le panneau en watts-crête (Wc). Cette puissance doit être calculée dans des conditions de tests standards (STC pour Standard Test Conditions), pour permettre au consommateur de comparer une puissance à une autre avec les mêmes conditions.
📖 Les conditions de tests standards correspondent à un ensoleillement de 1000 W / m², 25 °C de température du PV, une position perpendiculaire des panneaux par rapport au soleil et une répartition spectrale du rayonnement dite AM 1.5.
Une autre caractéristique importante du PV est évidemment sa taille. Un PV d’une puissance aux conditions STC de 400 Wc de 3 m² n’a pas la même efficacité qu’un PV avec la même puissance mais qui fait 2 m². Heureusement, le rendement surfacique permet de calculer son efficacité à taille égale.
📊 Rendement surfacique (W/m^2) = Puissance-crête (Wc) / Surface du panneau (m^2), qui peut aussi qui peut être exprimé en pourcentage en divisant par l’irradiation solaire aux conditions STC, soit 1000. Un rendement surfacique de 201,35 W / m² correspond à 20,14%.
Prix d’un PV
Ici il est important de distinguer plusieurs éléments. Le prix du panneau solaire seul, le prix des autres éléments permettant de raccorder les PV à votre foyer, et le prix de l’installation.
☝🏻 Parmi les éléments essentiels pour raccorder votre panneau solaire à votre foyer, il faut un onduleur. L’onduleur transforme le courant continu qui est généré par vos panneaux solaires en courant alternatif, celui utilisé par le réseau et par vos appareils électriques.
Nous nous concentrons dans cet article sur le prix du panneau seul, on abordera dans un article suivant l’ensemble des coûts à prendre en compte pour une installation solaire complète.
La bonne nouvelle, c’est que les prix ont énormément baissé, particulièrement sur les 10 dernières années où ils ont presque été divisés par 5. Cette baisse est principalement portée par les acteurs chinois, qui sont présents sur toute la chaîne de valeur de la fabrication d’un PV (affinage du silicium, fonte, transformation en cellules, assemblages en panneaux, etc).
A la date ou j’écris cet article, le 11 avril 2024 (les prix varient tellement vite que je préfère préciser), on peut s’attendre à débourser entre 0,3€ et 1€ le Wc, soit entre 120€ et 400€ pour un PV de 400 Wc aux conditions STC.
💸 En parallèle de cette baisse drastique des prix, on constate une hausse significative du rendement des PV, rendant donc l’investissement dans des panneaux solaires de plus en plus rentable.
Avantages et inconvénients
Les panneaux solaires vous permettent de réduire vos factures d’électricité. A l’heure où les tarifs ont augmentés de plus de 50% pour les consommateurs entre 2021 et 2024, les économies réalisées avec des PV deviennent non négligeables, d’autant plus que l’investissement de départ a été lui aussi fortement réduit.
Par ailleurs une fois installés les PV ne nécessitent que très peu d’entretien (un nettoyage régulier pour enlever la poussière accumulée permet de maximiser leur performance), et ont une durabilité relativement élevée (certains installateurs proposent même des garanties sur 30 ans).
Le principal inconvenient d’un panneau solaire est son caractère intermittent. le PV ne génère de l’électricité qu’en journée, et son rendement est fonction de l’ensoleillement et de son angle d’exposition au soleil. Sauf que généralement nous consommons de l’électricité le matin ou le soir, et que l’électricité ne se stocke pas naturellement.
Heureusement, plusieurs solutions existent pour optimiser son installation solaire; en voici quelques unes:
- Revendre son surplus d’électricité au réseau (la tarif est moitié moins cher que le prix de l’électricité, et l’installation doit être validé auparavant par un organisme spécialisé);
- Organiser son foyer pour consommer l’électricité en journée (programmer son lave-linge et son lave-vaisselle pour qu’ils se lancent en journée, installer un routeur pour réorienter le surplus d’électricité vers la résistance de votre chauffe-eau par exemple).
- Installer une batterie de stockage stationnaire, qui comme son nom l’indique, va stocker l’excédent d’électricité généré par vos panneaux pour le distribuer lorsque vous en avez besoin.
Introduction
Dans cet article, je vous expliquerai comment fonctionnent les panneaux photovoltaïques et je vous dresserai une liste des avantages et inconvénients d’en installer chez soi.
Les panneaux solaires photovoltaïques
Ici on enfonce des portes ouvertes, mais c’est tout de même important de le rappeler: les panneaux solaires photovoltaïques (PV), plus communément appelés panneaux solaires, convertissent les rayons du soleil en électricité.
Il existe aussi d’autres types de panneaux solaires, comme les panneaux solaires thermiques (qui captent les rayons du soleil pour générer de la chaleur), et les panneaux solaires à concentration (qui, à l’aide de miroirs, concentrent les rayons du soleil afin de générer de l’électricité), mais nous nous concentrons aujourd’hui sur les panneaux solaires photovoltaïques (PV).
🔬 A la base de tous les PV, on trouve du silicium, un élément chimique très abondant dans la croûte terrestre mais dont le raffinage est très complexe et consommateur d’énergie et de produits chimiques.
Comment choisir un PV
En fonction des matériaux utilisés plus ou moins conducteurs d’électricité, des types de PV (monocristallins ou polycristallins), les panneaux solaires ont une puissance et une efficacité variable. Les panneaux solaires monocristallins, isus du même cristal de silicium, ont par exemple un rendement plus élevé que les polycristallins.
On exprime généralement la puissance électrique maximale pouvant être produite par le panneau en watts-crête (Wc). Cette puissance doit être calculée dans des conditions de tests standards (STC pour Standard Test Conditions), pour permettre au consommateur de comparer une puissance à une autre avec les mêmes conditions.
📖 Les conditions de tests standards correspondent à un ensoleillement de 1000 W / m², 25 °C de température du PV, une position perpendiculaire des panneaux par rapport au soleil et une répartition spectrale du rayonnement dite AM 1.5.
Une autre caractéristique importante du PV est évidemment sa taille. Un PV d’une puissance aux conditions STC de 400 Wc de 3 m² n’a pas la même efficacité qu’un PV avec la même puissance mais qui fait 2 m². Heureusement, le rendement surfacique permet de calculer son efficacité à taille égale.
📊 Rendement surfacique (W/m^2) = Puissance-crête (Wc) / Surface du panneau (m^2), qui peut aussi qui peut être exprimé en pourcentage en divisant par l’irradiation solaire aux conditions STC, soit 1000. Un rendement surfacique de 201,35 W / m² correspond à 20,14%.
Prix d’un PV
Ici il est important de distinguer plusieurs éléments. Le prix du panneau solaire seul, le prix des autres éléments permettant de raccorder les PV à votre foyer, et le prix de l’installation.
☝🏻 Parmi les éléments essentiels pour raccorder votre panneau solaire à votre foyer, il faut un onduleur. L’onduleur transforme le courant continu qui est généré par vos panneaux solaires en courant alternatif, celui utilisé par le réseau et par vos appareils électriques.
Nous nous concentrons dans cet article sur le prix du panneau seul, on abordera dans un article suivant l’ensemble des coûts à prendre en compte pour une installation solaire complète.
La bonne nouvelle, c’est que les prix ont énormément baissé, particulièrement sur les 10 dernières années où ils ont presque été divisés par 5. Cette baisse est principalement portée par les acteurs chinois, qui sont présents sur toute la chaîne de valeur de la fabrication d’un PV (affinage du silicium, fonte, transformation en cellules, assemblages en panneaux, etc).
A la date ou j’écris cet article, le 11 avril 2024 (les prix varient tellement vite que je préfère préciser), on peut s’attendre à débourser entre 0,3€ et 1€ le Wc, soit entre 120€ et 400€ pour un PV de 400 Wc aux conditions STC.
💸 En parallèle de cette baisse drastique des prix, on constate une hausse significative du rendement des PV, rendant donc l’investissement dans des panneaux solaires de plus en plus rentable.
Avantages et inconvénients
Les panneaux solaires vous permettent de réduire vos factures d’électricité. A l’heure où les tarifs ont augmentés de plus de 50% pour les consommateurs entre 2021 et 2024, les économies réalisées avec des PV deviennent non négligeables, d’autant plus que l’investissement de départ a été lui aussi fortement réduit.
Par ailleurs une fois installés les PV ne nécessitent que très peu d’entretien (un nettoyage régulier pour enlever la poussière accumulée permet de maximiser leur performance), et ont une durabilité relativement élevée (certains installateurs proposent même des garanties sur 30 ans).
Le principal inconvenient d’un panneau solaire est son caractère intermittent. le PV ne génère de l’électricité qu’en journée, et son rendement est fonction de l’ensoleillement et de son angle d’exposition au soleil. Sauf que généralement nous consommons de l’électricité le matin ou le soir, et que l’électricité ne se stocke pas naturellement.
Heureusement, plusieurs solutions existent pour optimiser son installation solaire; en voici quelques unes:
- Revendre son surplus d’électricité au réseau (la tarif est moitié moins cher que le prix de l’électricité, et l’installation doit être validé auparavant par un organisme spécialisé);
- Organiser son foyer pour consommer l’électricité en journée (programmer son lave-linge et son lave-vaisselle pour qu’ils se lancent en journée, installer un routeur pour réorienter le surplus d’électricité vers la résistance de votre chauffe-eau par exemple).
- Installer une batterie de stockage stationnaire, qui comme son nom l’indique, va stocker l’excédent d’électricité généré par vos panneaux pour le distribuer lorsque vous en avez besoin.
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Maximisez la production énergétique de vos panneaux solaires
Dans cet article, nous allons explorer ensemble comment assurer un rendement maximal de ses panneaux solaires en s'assurant de leur bonne orientation, de leur bonne inclinaison et en évitant les zones d'ombre.
Introduction
Dans cet article, nous allons explorer ensemble comment assurer un rendement maximal de ses panneaux solaires en s'assurant de leur bonne orientation, de leur bonne inclinaison et en évitant les zones d'ombre.
L’orientation et le positionnement des panneaux solaires sont en effet essentiels pour optimiser leur rendement. L'efficacité énergétique d'un panneau solaire dépend largement de son exposition au soleil. L'objectif principal pour optimiser la performance des panneaux solaires est de faire en sorte que les rayons du soleil frappent les panneaux à un angle perpendiculaire (90 degrés), le plus longtemps possible dans l’année.
L’orientation
Dans l’hémisphère Nord, pour que vos panneaux captent les rayons du soleil le plus longtemps possible dans la journée, il faut les orienter vers le Sud.
🌅 En effet, dans l’hémisphère Nord, le soleil suit une trajectoire qui l'amène à être au Sud dans le ciel pendant les heures les plus ensoleillées de la journée. L'orientation des panneaux vers le Sud permet d'absorber un maximum de rayonnement solaire durant la journée. Par ailleurs, en orientant les panneaux vers le Sud, on assure une efficacité relativement stable et optimale tout au long de l'année, car le soleil est toujours dans la partie Sud du ciel, même s'il se déplace entre le Sud-Est et le Sud-Ouest au fil des saisons.
Orienter ses panneaux solaires à l’Ouest ou à l’Est est moins efficace, mais cela fonctionne et peut faire partie d’une stratégie pour produire de l’électricité en priorité le matin (Est) ou le soir (Ouest). En revanche, il faut absolument éviter l’orientation plein Nord.
L’inclinaison
La deuxième chose à faire, c’est de chercher l’angle d’inclinaison idéal, celui qui permet aux rayons du soleil d’irradier les panneaux solaires avec un angle le plus proche possible de 90 degrés, le plus longtemps possible dans l’année.
Les rayons du soleil irradient la surface de la terre avec un angle qui varie en fonction des saisons:
- Aux équinoxes de printemps et d’automne, les rayons solaires sont perpendiculaires à l'équateur, la puissance radiative solaire est maximale à l'équateur;
- Au solstice d'été, les rayons solaires sont perpendiculaires au tropique du Cancer;
- Au solstice d'hiver, les rayons solaires sont perpendiculaires au tropique du Capricorne.
Comment déterminer l’angle idéal d’inclinaison en fonction de sa localisation ? En simplifiant, on peut considérer que pour optimiser son installation tout au long de l’année il suffit de corriger l’angle de latitude dans laquelle on se trouve pour que les panneaux aient le même angle par rapport au soleil qu’à l’équateur.
🌐 La latitude est une mesure géographique utilisée pour déterminer la position Nord ou Sud d'un point sur la Terre par rapport à l'équateur. La latitude est exprimée en degrés (°), allant de 0° à l'équateur jusqu'à 90° au pôle Nord et -90° au pôle Sud. L'angle de latitude est l'angle entre l'équateur et une ligne imaginaire qui va du centre de la Terre au point sur la surface.
Exemple: Paris est situé à un angle de latitude de 48° Nord. pour maximiser son installation solaire, un parisien doit poser ses panneaux à un angle de 48° sur le sol, orienté plein Sud. Ses panneaux solaires auront ainsi la même inclinaison que s’ils étaient posés sur le sol au niveau de l’équateur.
Evaluez vos besoins énergétiques
Dans cet article, je vous montrerai comment vous connecter à votre boîtier Enedis pour suivre votre consommation heure par heure, analyser vos données de consommation et comprendre vos gros postes de dépenses énergétiques.
Introduction
Dans cet article, je vous montrerai comment vous connecter à votre boîtier Enedis pour suivre votre consommation heure par heure, analyser vos données de consommation et comprendre vos gros postes de dépenses énergétiques.
Pourquoi c’est utile?
Bien analyser et évaluer ses besoins énergétiques est une première étape essentielle pour optimiser sa consommation et réduire ses dépenses.
Cette évaluation permettra notamment d’identifier les heures ou la consommation est la plus élevée afin de reconnaître les appareils de votre foyer qui sont les plus énergivores et optimiser leur utilisation (en passant par une tarification heures creuses heures pleines par exemple).
Elle permet aussi de dimensionner adéquatement une future installation de panneaux solaire et de batteries de stockage.
📊 En somme, évaluer ses besoins énergétiques nous équipe pour faire des choix informés permettant de réduire notre consommation d’énergie et de réaliser des économies tangibles.
Votre compteur Linky
En France, de 2015 à 2022, Enedis a installé dans tous les foyers son nouveau compteur Linky (le petit boitier vert). Et globalement, pour suivre sa consommation de façon mensuelle, hebdomadaire, quotidienne et même heure par heure si on le souhaite, c’est désormais beaucoup plus facile.
Pour ça, il vous faut vous procurer votre numéro de point de livraison, disponible sur vos factures d’électricité ou directement sur votre compteur Linky en naviguant avec les touches + et - jusqu’à l’affichage PRM. Puis, sur le site internet d’Enedis, vous pouvez créer un compte et vous allez pouvoir suivre votre consommation directement sur le site avec des histogrammes, ou en téléchargeant les données sur excel.
Comprendre vos données de consommation
💡Deux mesures sont essentielles pour analyser vos données de consommation d’électricité : la puissance, exprimée généralement en kilowatts (kW), et la quantité d’énergie consommée en une heure, exprimée en kilowattheures (kWh). Mon ampoule de puissance 60 watts que j’allume pendant 1 heure consommera donc 60 wattheure, soit 0,06 kWh.
Avec votre compteur Linky, vous pouvez télécharger ou visualiser deux types de données:
- les données horaires (qui sont finalement des données prises sur un temps de trente, quinze ou dix minutes), et qui affichent la puissance moyenne soutirée pendant cette période en watts;
- les données quotidiennes qui correspondent à un relevé d’index quotidien, en wattheures.
Que faire de vos données?
Voici un premier tutoriel en deux étapes pour déterminer si un contrat heures creuses heures pleines est plus avantageux pour vous qu'un contrat à tarif fixe.
- Sur la dernière année complète, combien j’ai consommé d’électricité en heures pleines et en heures creuses? La méthode la plus simple est de télécharger ses données quotidiennes sur la dernière année. Dans le premier bloc de données, on peut voir plusieurs colonnes, la première avec la date, la deuxième intitulée “EAS F1” et la troisième intitulée “EAS F2”, qui correspondent à vos données de consommation en heure creuse et en heure pleine. Sachant que c’est un index, pour calculer votre consommation sur une année il suffit de filter sur la même date mais avec une année de différence (par exemple le 08 décembre 2022 et le 08 décembre 2023), de soustraire l’index du plus récent par le plus ancien, et vous avez votre consommation annuelle en heures creuses et en heures pleines.
- Calculer le coût avec un tarif heures pleines heures creuses et un tarif fixe. La partie la plus simple, il suffit de trouver les tarifs au kWh de l’électricité pour la même puissance souscrite que la votre (généralement 6 kVA, une autre notion que j’aborderai sûrement dans un prochain article), en heures creuses et heures pleines et en tarif fixe.
Dans l’exemple ci-dessus, j’ai consommé 1 392 kWh sur la période en heures creuses et 2 932 kWh en heures pleines. En appliquant les prix au kWh du 01/08/2023, je tombe sur un tarif annuel à 975,90€, versus 984,32€ avec un tarif fixe. Il est donc plus intéressant pour moi de souscrire à un contrat heures creuses heures pleines.
🦸🏻 Vous le sentez? Le pouvoir que vous avez pris sur votre fournisseur? Vous venez de faire un premier pas pour mieux maîtriser vos factures et comprendre votre consommation.
Et après?
Grâce à l’analyse de vos données de consommation, vous allez pouvoir mieux comprendre vos factures, mettre en place des actions simples pour réduire vos dépenses énergétiques et voir si ces actions ont de l’effet dans le temps et dimensionner correctement une future installation solaire pour être plus autonome et réduire encore plus vos factures.
🚨 Vous n’êtes pas très à l’aise sur excel mais vous voulez comprendre vos données de consommation et les visualiser de façon claire et intelligible? Je réfléchis à mettre en place un process d’automatisation simple pour visualiser vos données de consommation et en tirer des conclusions qui pourront directement mener vers des actions concrètes pour réduire vos factures. Si ça vous intéresse, contactez moi: blaise@battwoo.com