Comment calculer le rendement de ses panneaux photovoltaïques?

Fin du compteur qui tourne à l’envers, décrochages d’onduleur… En 2024, les panneaux solaires sont-ils toujours rentables? Pour répondre à la question, il faut connaître les facteurs qui entrent en jeu dans le calcul…

Quand on installe des panneaux photovoltaïques sur son toit, on cherche avant tout à faire des économies en produisant soi-même l’électricité dont on a besoin. Mais, in fine, votre installation a-t-elle un bon rendement? Et en combien de temps amortit-on le coût d’une installation? Pour le savoir, il y a plusieurs calculs que vous pouvez réaliser au préalable. De quoi mettre en perspective la valeur de cet atout énergétique.

Mais avant de passer aux calculs, posez-vous les bonnes questions:

• Quelle est la puissance d’un panneau solaire?
• Quel est le taux de rendement de celui-ci?
• Combien de panneaux solaires faut-il installer pour être autosuffisant?
• Et quelle est la rentabilité annuelle de votre installation?

La rentabilité d’une installation photovoltaïque en quelques calculs

Impossible de connaître le rendement d’une installation en partant de rien. Certaines données devront vous être données pour pouvoir réaliser les calculs suivants.

Calculer la puissance d’un panneau (en Wc)

Pour savoir quelle quantité d’énergie produit un panneau photovoltaïque, vous aurez besoin de ces données:

• la superficie du panneau solaire (en m²): un panneau solaire mesure en moyenne 1,6m².
• son taux de rendement (en %): nécessite un autre calcul, mais se situe en moyenne entre 13% et 24% (selon le type de panneau utilisé).
• la puissance solaire reçue: généralement 1000

Le calcul: taux de rendement (%) x Superficie (m²) x 1000.
Prenons un exemple: les panneaux solaires mesurent 1,6m² et présentent un taux de rendement de 18%. Si l’énergie reçue est de 1000 W/m2, le panneau produit 18% x 1,6 x 1000 = 288 Wc.

Calculer le taux de rendement des panneaux photovoltaïques (en %)

Le rendement d’un panneau correspond à la quantité d’énergie lumineuse transformée en électricité par rapport à la quantitéd’énergie qui est entrée dans le système. Il dépend du type de panneau utilisé. Selon Engie, on retrouve trois types de panneaux:

• Avec des panneaux solaires au silicium amorphe, le rendement est généralement compris entre 6 et 9%, ce qui est assez faible.
• Les panneaux polycristallins ont un rendement situé entre 13% et 18%. C’est le type de panneau le plus couramment utilisé.
• Enfin, avec des panneaux photovoltaïques monocristallins, le rendement peut être de 16% à 24%. Ce sont donc les plus performants du marché, mais également les plus chers.

Pour calculer le taux de rendement, vous aurez besoin de ces données:

• la puissance des panneaux solaires (en Wc): voir calcul plus haut.
• la superficie du panneau solaire (en m²): un panneau solaire mesure en moyenne 1,6m².
• la puissance solaire reçue: généralement 1000.

Le calcul: Puissance (Wc) / (Superficie (m²) × 1000).
Prenons un exemple: les panneaux solaires mesurent 1,6m² et ont une puissance de 288 Wc chacun. Si l’énergie reçue est de 1000 W/m2, un panneau a un taux de rendement de 288 / (1,6 x 1000) = ± 18%.

Calculer la rentabilité annuelle des panneaux solaires (en kWh)

Il faut savoir qu’une installation photovoltaïque ne produit pas constamment la même quantité d’électricité. Cela varie en fonction des saisons, de l’ensoleillement, de l’orientation du panneau, de l’ombre, de la température… Un tas de facteurs qui impactent la rentabilité du système. En pratique, un panneau solaire n’atteindra donc jamais sa puissance maximale. Raison pour laquelle on utilise un coefficient de 0,85 pour calculer le rendement réel annuel des panneaux photovoltaïques.

Pour calculer la rentabilité des panneaux solaires, vous aurez besoin de ces données:

• la puissance du panneau (en Wc): voir calcul plus haut.
• le coefficient de correction: toujours 0,85.
• le nombre de panneaux solaires.

Le calcul: Puissance (Wc) x 0,85 x nombre de panneaux
Prenons un exemple: un panneau solaire de 288 Wc produit réellement 288 x 0,85 = 244,8 kWh par an. Il vous suffit ensuite de multiplier le résultat par le nombre de panneaux solaires que vous possédez pour connaître la rentabilité totale de l’installation. Si vous avez 10 panneaux solaires, vous obtenez une production totale de 244,8 x 10 = 2448kWh d’électricité par an.

Calculer le nombre de panneaux solaires nécessaires

Pour calculer la puissance annuelle nécessaire pour être autosuffisant, vous aurez besoin de ces données:

• la consommation annuelle d’un ménage (en kWh).
• le coefficient de correction: toujours 0,85.
• la puissance d’un panneau (en Wc): voir calcul plus haut.

Les calculs:

• consommation (kWh) / 0,85 = puissance nécessaire de l’installation pour être autosuffisant
• Puissance nécessaire de l’installation / puissance d’un panneau = nombre de panneaux nécessaires

Prenons un exemple: un ménage de 4 personnes consomme en moyenne 3500 kWh d’électricité par an. En appliquant le coefficient de correction, l’installation photovoltaïque devra avoir une puissance de 3500 / 0,85 = 4118kWh par an. Une fois qu’on a cette donnée, on peut calculer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour produire cette quantité d’énergie. Si l’on choisit des panneaux solaires de 288 Wc, il faudra en installer 4118 / 288 = 14.

Calculer la surface de toit nécessaire pour être autosuffisant (et donc rentable!)

Avez-vous la superficie requise pour l’installation des panneaux solaires? Pour le savoir, vous aurez besoin de ces données:

• le nombre de panneaux nécessaires: voir calcul plus haut.
• la superficie d’un panneau (en m²): un panneau solaire mesure en moyenne 1,6m².

Le calcul: nombre × superficie d’un panneau (m²)
Prenons un exemple: Imaginons que vous ayez 20m² d’espace disponible sur votre toit et que voulez générer 4118kWh d’électricité par an. Il vous faudra en moyenne 14 panneaux photovoltaïques. La superficie requise pour la toiture est donc de 14 x 1,6 = 22,4m².

Dans ce cas-ci, l’espace disponible n’est pas suffisant. Votre installation ne sera donc pas suffisamment rentable, au regard de votre consommation.