Au moment d’étudier l’intérêt de panneaux solaires, vous pouvez alors vous poser logiquement la question du rendement des panneaux solaires.
- Que vont-ils produire en électricité par an ?
- Comment est calculé le pourcentage de rendement affiché sur les fiches techniques du panneau ?
- De quoi dépend ce rendement théorique ?
- Quels sont les facteurs qui peuvent faire varier le rendement une fois installés ?
- De combien de rendement de production ai-je besoin pour ma maison ? Et donc de combien de panneaux ?
A travers cet article, nous allons essayer de répondre de la manière la plus simple et rapide à toutes vos questions. C’est parti.
Rendement panneau solaire : la formule ?
Pour commencer, qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ? Il ne faut pas confondre rendement et production.
Le rendement des panneaux solaires aussi appelé par certains fabricants sur la fiche technique “efficacité % ” est la quantité d’énergie lumineuse transformée en électricité par rapport à la quantité d’énergie reçue par le panneau. Ce rapport est exprimé en pourcentage.
La formule de calcul est donc :
Rendement = (Quantité d’énergie produite / Quantité d’énergie solaire reçue) exprimé en %
Tous les fabricants affichent deux rendements sur la fiche technique du panneau.
- Le rendement par surface de cellule
- Le rendement par surface de panneau (ou au m2)
Le rendement par surface de panneau est toujours un peu plus faible car les cellules n’occupent jamais 100% de la surface vitrée des panneaux. Les fabricants prévoient toujours une très légère zone sur les côtés (surtout sur le côté le plus court) pour anticiper l’encrassement et la poussière qui va prendre place au fil des mois.
Nous avons tendance à appeler “rendement” la production électrique générée par les panneaux solaires donc nous allons vous donner des informations sur ces deux éléments dans cet article.
Quel est le rendement w/m2 d’un panneau solaire ?
Aujourd’hui, la plupart des panneaux solaires installés ont un rendement m2 (rendement par surface de panneau) situé entre 10% et 24%. Ce qui fait cette différence est la technologie utilisée de cellules utilisée et le savoir-faire technologique du fabricant photovoltaïque.
En 2022, la bonne moyenne de rendement à retenir en résidentiel est de 20% pour un panneau 375Wc. Ce taux est aujourd’hui la norme pour la plupart des panneaux de grande marque utilisés par les professionnels.
Nous vous conseillons donc d’investir dans des panneaux qui ont à minima ce rendement de 20%.
Les panneaux standards de toit d’une surface de 2m2 ont donc un rendement actuel de 175Wc de puissance par m2. En production réelle, cela donne un rendement de 212 kWh/an produite en moyenne en France (calculée à Lyon).
Si vous avez des panneaux d’un rendement affiché de 10% il vous faudra donc deux fois plus de surface de panneau que des panneaux à 20% de rendement pour arriver à la même production d’électricité solaire.
Les critères qui font varier le rendement ?
- Type de panneau : On trouve aujourd’hui soit des panneaux monocristallins soit des panneaux polycristallins. Les panneaux solaires monocristallins ont un meilleur rendement.
- Type de cellule photovoltaïque utilisée : cellule classique ou demi-cellule avec le rendement de la cellule.
- Choix de l’onduleur ou micro-onduleur : c’est lui va transformer le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif. Son choix est donc déterminant pour qu’il n’y ait pas de perte lors de cette transformation et lors de l’injection de courant alternatif. Les meilleurs ont un taux de rendement de 99%. Si vous voulez en savoir plus sur le fonctionnement d’une installation solaire en autoconsommation , lisez cet article en lien ici.
- Lieu d’installation : votre adresse géographique va déterminer le nombre d’heures d’ensoleillement par an (voir la carte ci-dessous).
- Environnement et risque d’ombrage : cheminée, arbres, habitations voisines rapprochées sont autant d’éléments qui peuvent ombrager vos panneaux solaires en journée et donc faire chuter temporairement la production.
- Orientation et inclinaison : ce sont deux facteurs prépondérants pour une production optimale.
Une orientation des panneaux plein sud avec une inclinaison des panneaux fixe à 30° est la combinaison recommandée.
Vous verrez dans le tableau ci-dessous (source image : conseils thermiques. org), les coefficients de perte en fonction de l’orientation et de l’inclinaison. Par exemple, une installation solaire orientée Sud-Ouest et à 30° vous fera perdre 4% de rendement et donc production de kWh.
Mais le plus important est que la production solaire soit le plus alignée possible avec vos besoins de consommation électrique de maison. Cela afin d’éviter de générer trop de surplus injectée dans le réseau. Si vous avez plus de consommation le matin, une exposition Sud-Est ne sera pas très génante et à l’inverse, si c’est le plus en fin de journée, une exposition Sud-Ouest pourrait convenir.
Rendement panneau solaire par région : la carte
Voici la carte de production solaire annuelle moyenne de kWh pour chaque kWc de puissance installée, en fonction de l’ensoleillement par région (source image : conseils thermiques. org).
Par ailleurs, l’outil de Selectra permet d’avoir une estimation de la production d’électricité en fonction du nombre de panneaux solaires installés, de leur orientation et de votre commune. L’outil indique également le nombre de jours d’ensoleillement dans votre commune.
Quels sont les facteurs externes de pertes de rendement ?
On peut dénombrer 4 facteurs principalement :
- Température des panneaux et donc des cellules : le facteur qui joue sans nul doute le plus sur le rendement de production d’électricité solaire.
La puissance crête Wc affichée de tous les panneaux est une puissance flashée selon les conditions STC à une température de cellule photovoltaïque de 25°C. Le coefficient de perte pour chaque degré d’écart par rapport à ces conditions optimales est affiché sur la fiche technique des panneaux.
Dans les conditions réelles, il est impossible d’avoir une température de cellule stable à 25°C toute l’année et toute la journée donc tous les simulateurs de production prennent en compte une perte inhérente de 15% à 20% de la puissance max du panneau pour le calcul de la production. Sachez qu’un panneau solaire peut monter à une température de 65°C l’été donc les installations en toiture sur-imposition permettent de mieux ventiler les panneaux.
- Saleté :
Même si les pluies permettent de ne nettoyer régulièrement les panneaux solaires, la pollution, des éventuelles feuilles ou excréments d’oiseaux peuvent au fil des mois entraîner une légère perte de production, estimée entre 5% et 10%.
- Usure naturelle du panneau :
Il faut compter 0,5% de perte de capacité de production par année à cause de l’usure et du vieillissement naturel des cellules photovoltaïques. Au bout de 25 ans, la plupart des fabricants de référence ont une garantie de rendement linéaire de 80%.
- Panne micro-onduleur, onduleur ou du panneau :
Les panneaux solaires sont en général garantis de 10 à 40 ans avec la plupart autour des 20 ans, et ont une durée de vie de 30 ans en moyenne.
Les micro-onduleurs sont garantis de 2 à 25 ans selon la marque et ont une durée de vie en moyenne de 20 ans.
Les onduleurs sont eux, plus fragiles, et sont garantis seulement de 5 à 10 ans avec une durée de vie estimée à 10 ans.
En fonction de ces données, nous vous conseillons donc de suivre des pannes de matériel.
Comment les repérer ?
Investir dans un gestionnaire de suivi relié aux micro-onduleurs ou à votre onduleur vous permettra de suivre la production solaire et d’être alerté de pannes éventuelles pour remplacer rapidement et ne pas perdre trop longtemps de la production.
Simulateur de rendement de production d’un panneau solaire ?
Production panneau solaire par jour :
Nous allons vous donner des rendements de production pour les valeurs les plus recherchées aujourd’hui.
Dans notre exemple, avec le logiciel de l’Institut National de l’Energie Solaire “Autocalsol”, nous avons pris la ville de Lyon en lieu de pose pour avoir une bonne moyenne en France, avec des conditions d’inclinaison et orientation idéales. C’est à dire azimut plein sud et angle 30°. Si vous êtes dans le Sud, vous aurez ainsi plus de production et si vous êtes dans le nord, vous aurez un peu moins.
Rendement d’un panneau solaire 100w :
Un panneau 100w va produire à Lyon 126kWh à l’année avec la répartition suivante mensuelle indiquée dans le graphique ci-dessous.
Le rendement moyen par jour est donc de 0,34 kWh pour un panneau d’une telle puissance.
Rendement d’un panneau solaire 400w :
Un panneau solaire 400w va produire à Lyon 502kWh à l’année avec la répartition suivante mensuelle indiquée dans le graphique ci-dessous.
Le rendement moyen par jour est donc de 1,37 kWh pour un panneau d’une telle puissance.
Rendement d’un panneau solaire 3kw :
Une installation de panneaux solaires de 3000w (8 panneaux 375Wc) va produire à Lyon 3768 kWh à l’année avec la répartition suivante mensuelle indiquée dans le graphique ci-dessous.
Le rendement moyen par jour est donc de 10,31 kWh pour un panneau d’une telle puissance.
Quel est le rendement solaire en hiver ?
Comme vous avez pu le voir visuellement dans les graphiques ci-dessous, les panneaux solaires produisent généralement 2 à 2,5 moins entre novembre et février qu’entre mars et octobre.
C’est pourquoi que nous conseillons de dimensionner votre besoin de panneaux solaires en fonction principalement de votre consommation électrique de mars à octobre.
Si vous avez des radiateurs électriques qui consomment principalement l’hiver et qui sont en marche plutôt le matin et le soir quand il fait nuit, il est inutile de prendre cette consommation électrique pour calculer votre besoin de panneaux car de toute manière, vos panneaux ne couvriront jamais en instanté le besoin électrique de ces radiateurs électriques.
L’avantage des solutions au sol avec une inclinaison réglable du support est que vous pouvez augmenter l’inclinaison l’hiver pour gagner en production. En effet, le soleil est plus bas l’hiver donc un angle d’inclinaison proche de 45° vous fera gagner de la production, période où on consomme beaucoup d’électricité comme les journées sont plus courtes.
Comment améliorer le rendement ?
Pour commencer, pensez à nettoyer une fois par an les panneaux solaires pour enlever les couches de poussières, les éventuels résidus de feuille. Vous pouvez gagner entre 5% à 10% de production en effectuant cette opération annuelle qui vous prendra deux heures tout au plus. Soyez vigilant si les panneaux sont installés sur le toit : attachez-vous ou faites appel à un professionnel.
Si vous avez installé les panneaux au sol, repérez rapidement les ombrages éventuels pour trouver le lieu parfait qui est le plus ensoleillé en permanence dans la journée.
Et changez et adaptez l’inclinaison du support trois à quatre fois par an pour gagner de la production.
Aussi, si vous avez de l’ombrage et que vous ne pouvez pas l’éviter, choisissez plutôt une installation avec des micro-onduleurs.
De combien de panneaux ai-je besoin ?
Utilisez notre simulateur rapide ici en lien pour avoir une idée rapide de votre besoin de panneaux et puissance en fonction de votre facture mensuelle.
Et sinon, prenez RDV avec nous, nous vous conseillerons en fonction de votre consommation électrique actuelle entre mars et octobre, de vos appareils actuels et ceux que vous projetez d’avoir à l’avenir (voiture électrique par exemple).
Attention à tous les professionnels qui ne prennent pas le temps de vous demander le détail de vos appareils électriques (mode de chauffage principal), de vos équipements (piscine ? Climatisation ? Véhicule électrique ?) et de vos modes de consommation. Leur recommandation de puissance ne sera pas précise et pertinente.
Ils vous feront sans doute un calcul hasardeux souvent uniquement basé sur votre consommation annuelle de kWh et vous aurez sans doute un devis avec une installation surdimensionnée par rapport à votre besoin réelle qui va générer beaucoup de surplus.. La rentabilité ne sera pas optimisée car vous aurez beaucoup de surplus injectée dans le réseau.
2 panneaux 780Wc est un minimum selon nous et 8 panneaux d’une puissance 300Wc est ce qui souvent installé en moyenne pour une maison de 100m2.
En conclusion, nous espérons que cet article a répondu à vos attentes et contactez nous si vous avez encore des questions.
