Quel est le rendement d’un panneau solaire ? Vérité et calcul
Lorsque vous installez des panneaux photovoltaïques chez vous, une question se pose rapidement : quel sera le rendement de ces panneaux solaires ? Il est en effet essentiel de savoir quelle quantité d’électricité ils vont créer, afin de calculer la rentabilité financière de votre projet. Les panneaux les plus couramment installés ont un rendement situé entre 13 % et 24 %, mais ce rendement peut descendre à moins de 10 % pour les panneaux solaires au silicium amorphe. Découvrez toutes les explications et détails de ces calculs.
Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?
Le rendement d’un panneau solaire correspond à la quantité d’énergie lumineuse transformée en électricité par rapport à la quantité d’énergie qui est entrée dans le système. Il s’exprime en pourcentage.
Plus le rendement d’une installation est élevé, plus le projet photovoltaïque est rentable. En effet, cela signifie que les déperditions sont moindres et que vous allez produire davantage d’électricité pour une même quantité de soleil emmagasinée.
Rendement et quantité d’énergie moyens observés
Quel est le rendement moyen d’un panneau solaire ?
Un certain nombre de facteurs sont à prendre en compte pour connaître le rendement de vos panneaux solaires. Cependant, certaines moyennes sont observées en fonction du type de panneaux installés. La limite théorique du rendement d’un panneau est de 31 %.
Avec des panneaux solaires au silicium amorphe, le rendement est généralement compris entre 6 et 9 %, ce qui est assez faible.
Les panneaux polycristallinsont un rendement situé entre 13 % et 18 %. C’est le type de panneau le plus couramment utilisé.
Enfin, avec des panneaux solaires monocristallins, le rendement peut être de 16 % à 24 %. Ce sont donc les plus performants du marché. Ce type de panneau est en général plus cher que les autres, mais sa rentabilité est par exemple deux fois supérieure aux panneaux au silicium amorphe : il faut donc une surface deux fois moins importante pour produire la même quantité d’électricité.
Quelle quantité d’énergie produit un panneau photovoltaïque moyen ?
Un panneau solaire mesure en moyenne 1,6 m2. Si son rendement est de 18 %, il transforme 18 % de l’énergie solaire en énergie électrique. Si l’énergie reçue est de 1000 W/m2, le panneau produit :
18 % x 1,6 x 1000 = 288 Wc. Pour obtenir une installation de 3 kWc, il faut donc une dizaine de panneaux solaires. Pour une maison de 100 m2, c’est le nombre qui est souvent conseillé.
Les fluctuations de rendement des panneaux solaires
Les critères qui influent sur le rendement d’un panneau photovoltaïque
De nombreux facteurs peuvent influer sur le rendement d’un panneau solaire. En effet, celui-ci peut varier en fonction de :
- La technologie utilisée : les panneaux monocristallins, polycristallins ou amorphes n’ont pas le même rendement.
- La puissance de vos panneaux solaires. Celle-ci est exprimée en kWc (kilowatt-crête).
- La zone géographique d’implantation : toutes les régions ne sont malheureusement pas ensoleillées de la même façon toute l’année. La production photovoltaïque sera donc différente. Une température trop élevée peut également influer négativement sur votre rendement
- L’orientation et l’inclinaison de vos panneaux : une orientation sud et une inclinaison à 30° sont optimales.
- Les zones ombragées autour de votre installation (arbres, bâtiments), qui pourraient diminuer votre production.
- Les différents éléments de votre kit solaire : onduleur ou micro-onduleur, câbles, etc. Plus vous choisissez des matériaux de bonne qualité, plus vous avez de chance d’obtenir un bon rendement.
Comment expliquer les pertes de rendement ?
Il peut malheureusement arriver que vos panneaux solaires perdent en rendement. Plusieurs facteurs peuvent expliquer cela.
Des facteurs externes
Une des causes les plus fréquentes est la saleté présente sur la surface de vos panneaux. Poussière, pollution, sable, déjections d’oiseaux : la pluie suffit généralement à les balayer, mais parfois, un nettoyage supplémentaire est nécessaire. Attention à ne pas les abîmer pendant l’opération : utilisez uniquement des chiffons doux et de l’eau à température ambiante. N’employez aucun produit détergent. Si les panneaux ne sont pas accessibles avec un balai télescopique, faites appel à un professionnel pour ne pas risquer le moindre accident en montant sur votre toit. Le nettoyage des panneaux solaires peut vous faire gagner jusqu’à 15 % de production électrique. Si après l’opération, vous ne remarquez aucune hausse, le problème vient certainement d’ailleurs.
La perte de rendement peut également s'expliquer par un ombrage sur la surface de votre toit. En poussant, certaines branches d’arbres peuvent par exemple faire obstacle au soleil, alors que ce n’était pas le cas au moment de la pose. Pensez donc à vérifier cet élément très régulièrement.
Enfin, les trop fortes chaleurs nuisent au rendement des panneaux photovoltaïques. En effet, au-delà de 25 °C, celle-ci baisse. Si c’est le cas chez vous, vous ne devez pas spécialement vous inquiéter de la baisse de rendement de vos panneaux.
Des facteurs internes
Certaines causes peuvent également être dues aux panneaux eux-mêmes. Avec le temps, il n’est en effet pas impossible qu’un des éléments qui les composent se dégrade. Cela peut par exemple être le cas de la vitre protectrice. Après un certain temps, elle peut ne plus laisser passer autant de rayons solaires qu’au début, ce qui réduit fortement la production électrique.
Si vous observez des taches brunes sur vos modules, même après les avoir nettoyés, cela peut être le signe que des cellules photovoltaïques ont grillé. Le panneau peut alors continuer de fonctionner, mais produit moins d’électricité.
Enfin, il est possible d’observer une dégradation électrique de l’installation. Ne vous inquiétez pas : ce cas de figure s’observe dans la grande majorité du temps sur les vieilles installations. À l’époque, le câble reliant l’onduleur aux modules n’était pas toujours mis à la terre, ce qui peut entraîner des tensions élevées et des courants de fuite. Si vous remarquez une telle chose chez vous, faites vérifier votre installation par un professionnel agréé.
Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?
Le rendement d’un panneau s’exprime en pourcentage. Comme expliqué précédemment, il s’agit de la quantité d’énergie lumineuse transformée en électricité par rapport à la quantité d’énergie qui est entrée dans le système. La formule est donc la suivante :
Rendement = Puissance électrique produite/Puissance solaire reçue.
La puissance électrique produite s’exprime en watt-crête. La puissance solaire reçue correspond à la surface en m2 multipliée par 1000.
Par exemple, si un panneau solaire polycristallin a une puissance électrique de 250 Wc et une surface de 1,5 m2, son rendement est de :
250/(1,5 x 1000) = 16,66 %.
Dans cet exemple, on peut se rendre compte que le rendement de ce panneau se situe dans la moyenne des panneaux polycristallins.
Comment améliorer le rendement de son installation solaire ?
Il est difficile d’augmenter de façon très significative le rendement d’une installation solaire. Cependant, quelques astuces peuvent tout de même vous y aider.
Tout d’abord, pensez à nettoyer de façon très régulière la surface de vos panneaux, surtout lorsqu’il n’a pas plu depuis un certain temps. En hiver, vous devez être vigilant à enlever la neige. En automne, ce sont les feuilles mortes qui peuvent avoir un impact sur votre rendement.
Vous devez également vérifier de façon régulière les ombrages éventuels qui peuvent être présents sur votre toit. En effet, des panneaux solaires situés à l’ombre peuvent dans certains cas anéantir complètement votre production d’électricité. Il s’agit donc d’un élément à vérifier très régulièrement : ce n’est pas parce qu’il n’y avait aucune ombre au moment de leur installation que c’est toujours le cas. Des branches d’arbres peuvent par exemple avoir poussé après quelques années. Si vous en avez la possibilité, faites donc élaguer ces branches ou les autres éléments qui pourraient altérer votre production.
Enfin, nous avons précédemment parlé du fait que les panneaux solaires sont sensibles aux températures élevées. Leur rendement diminue lorsque la température dépasse les 25 °C. Sachez qu’une pose de panneaux solaires en surimposition limite les surchauffes. En effet, cela leur permet de ne pas être en contact directement avec la toiture. Ainsi, l’air circule mieux.
Un panneau solaire aura donc un rendement situé entre 6 % et 24 % en fonction de nombreux critères : le type de panneaux, son orientation, son inclinaison, sa zone géographique d’implantation, etc. Veillez à installer du matériel de qualité si vous ne voulez pas risquer d’avoir une mauvaise surprise !
De nombreux facteurs sont à prendre en compte pour calculer la rentabilité d’une installation solaire : type de panneaux, puissance, consommation du foyer, inclinaison, orientation, autoconsommation, revente, etc. En moyenne, on considère que l’installation de panneaux photovoltaïque est rentable au bout d’une quinzaine d’années. Vous pouvez demander la réalisation d’une étude personnalisée gratuite afin d’en savoir plus sur la rentabilité que vous pouvez espérer chez vous.
Oui, installer des panneaux solaires chez soi est rentable. Le prix des panneaux a d’ailleurs baissé ces dernières années, ce qui les rend plus accessibles à l’achat. Vous pouvez optimiser votre rentabilité en calculant les économies réalisées grâce à l’autoconsommation ou la revente à EDF Obligation d’Achat. Un certain nombre d’aides et de primes peuvent également vous être accordées pour votre projet, renseignez-vous donc au maximum.
Pour optimiser votre production solaire, choisissez des panneaux, un onduleur et des câbles de qualité. Essayez d’avoir une orientation sud, une inclinaison à 30° et peu d’ombre. Entretenez-les en les nettoyant : des panneaux propres produisent davantage. Enfin, effectuez une maintenance de votre installation régulièrement.