Panneau solaire hybride : produire de l'électricité et du chauffage
Au moment de vous lancer dans un projet solaire, vous devez choisir entre produire de l’électricité à l’aide de panneaux photovoltaïques, ou produire de la chaleur avec des panneaux thermiques. Et si vous décidiez de ne pas choisir ? Les panneaux solaires hybrides vous permettent cela, grâce à un système innovant qui allie les deux technologies. Nous allons vous expliquer ce fonctionnement, son coût, ainsi que ses avantages et inconvénients.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire hybride ?
Son fonctionnement
Le panneau solaire hybride, aussi appelé mixte, est un système qui fonctionne à la fois avec des capteurs photovoltaïques (pour produire de l’électricité) et avec des capteurs thermiques (pour produire de la chaleur).
Sur la face supérieure des panneaux, côté soleil, des cellules photovoltaïques produisent de l’électricité à partir des rayons solaires. Sur la face inférieure, des capteurs solaires thermiques captent la chaleur émise par le soleil. Grâce à un fluide caloporteur, ils la transportent jusqu’à un ballon de stockage.
Un panneau solaire hybride permet donc de produire à la fois de l’électricité et de la chaleur.
Les différents types
On distingue deux types de systèmes : les panneaux hybrides à air, également appelés panneaux aérovoltaïques, et les panneaux solaires hybrides à eau.
Les panneaux solaires hybrides à air
Avec cette technologie, un dispositif de ventilation est installé à l’arrière de vos panneaux photovoltaïques. Il permet de récupérer l’air chaud, puis de le diffuser à l’intérieur de votre habitation ou d’un ballon thermodynamique.
La chaleur produite naturellement sous vos panneaux est donc utilisée pour chauffer votre logement. Elle a également une autre fonction : celle d’aérer vos panneaux photovoltaïques et donc de faire baisser leur température. En effet, ceux-ci sont moins efficaces lorsqu’ils sont soumis à une chaleur trop importante.
Les panneaux solaires hybrides à eau
Avec un fonctionnement similaire, certains panneaux mixtes utilisent l’eau à la place de l’air pour produire de la chaleur. Cela crée donc de l’eau chaude sanitaire, que vous pouvez utiliser dans votre logement. Si vous êtes équipés de radiateurs à eau, vous pouvez également vous chauffer de cette façon.
Un tel système permet également de refroidir efficacement les panneaux photovoltaïques, ce qui augmente leur rendement.
Le rendement : un facteur important
Plusieurs études ont observé le rendement énergétique de panneaux hybrides à eau en comparaison de panneaux photovoltaïques et thermiques mis côte à côte. Les deux dispositifs étaient soumis aux mêmes conditions d’ensoleillement, d’orientation et d’inclinaison. Les deux systèmes ont permis de chauffer l’eau à 45°C toute l’année. Mais la production d’électricité est supérieure pour les panneaux hybrides.
Cela s’explique par le fait que les panneaux hybrides permettent aux cellules photovoltaïques de mieux fonctionner en leur assurant un refroidissement en cas de fortes chaleurs. Ainsi, leur rendement est augmenté.
Le rendement des panneaux hybrides est donc sensiblement le même que celui des panneaux solaires thermiques pour la production de chaleur, mais il est plus élevé que les panneaux photovoltaïques pour la production d’électricité. La différence de rendement étudiée est de l’ordre de 13%.
Tarifs et aides financières
Un prix plus élevé que les panneaux solaires traditionnels
Installer des panneaux solaires hybrides coûte plus cher qu’une simple installation photovoltaïque. La technologie est innovante et reste assez récente. Peu d’installateurs proposent ce type de panneaux, ce qui explique que les prix soient pour le moment plus élevés. Il faut compter entre 30% et 40% de plus que pour des panneaux classiques.
Comme toujours, le prix varie en fonction de la puissance de l’installation et du nombre de panneaux. Vous pouvez compter entre 9000€ et 15000€ pour 3 kWc.
Même s’ils restent plus chers à l’achat, ces panneaux vous permettent de profiter de deux technologies avec une seule installation. Vous diminuez votre dépendance au réseau électrique car cela vous permet de pratiquer l’autoconsommation. L’opération reste rentable au bout de 15 à 20 ans.
Des aides financières pour adoucir la facture
Pour vous aider à financer votre projet solaire, l’État met en place un certain nombre d’aides. En fonction de votre situation et de la nature de l’installation que vous choisissez, vous pouvez peut-être en bénéficier.
La prime à l’autoconsommation
Si vous choisissez l’autoconsommation avec revente du surplus et que vous avez fait réaliser votre pose par un professionnel qualifié RGE, vous pouvez prétendre à la prime à l’autoconsommation. Celle-ci est versée sur 5 ans et dépend de la puissance totale de votre installation. Elle va de 80€/kWc à 380€/kWc.
L’obligation d’achat EDF
Grâce à l’EDF OA, vous pouvez prendre votre surplus de production électrique à un tarif subventionné par l’État et garanti pendant 20 ans. Si vous n’utilisez pas l’intégralité de votre électricité, cela vous permet de toucher un revenu complémentaire intéressant.
La TVA réduite
Grâce à la loi sur la Transition Énergétique, vous bénéficiez d’un taux de TVA réduit à 5,5% pour la pose de panneaux solaires hybrides. Cette réduction de taxe n’est valable que si vous les installez sur votre logement, elle n’est pas applicable pour les locaux d’entreprise.
Les autres aides
D’autres aides peuvent également vous être accordées, comme MaPrimeRénov ou l’écoprêt à taux 0 (ou éco PTZ).
Vous pouvez également vous renseigner sur l’existence d’aides locales. Le meilleur moyen est de faire une demande auprès de votre mairie : elle saura vous donner la liste des aides prévues au niveau du département ou de la région.
Les avantages et inconvénients
Des panneaux 2 en 1
Les panneaux solaires mixtes permettent de profiter, avec une seule installation, des avantages de deux technologies solaires. Vous gagnez donc de la place sur votre toit et n’avez pas besoin de passer par deux installateurs différents.
Ils permettent également d’obtenir un rendement légèrement supérieur pour la production d’électricité, grâce au refroidissement de vos panneaux photovoltaïques.
Enfin, le fait que vos panneaux produisent de la chaleur vous permet de toucher certaines aides qui concernent la rénovation énergétique. Certaines d’entre elles (comme MaPrimeRénov) ne concernent pas les installations de panneaux solaires photovoltaïques.
Des inconvénients à ne pas négliger
Certains points négatifs peuvent être mentionnés. Tout d’abord, l’investissement est plus important pour les panneaux solaires hybrides : il s’agit d’une technologie relativement nouvelle et peu répandue. Son coût est donc plus élevé.
Ces panneaux ne vous permettent pas d’atteindre l’indépendance énergétique, notamment au niveau du chauffage. Il est donc important de prévoir l’installation d’un chauffage d’appoint. Vous devez absolument considérer ce point dans votre budget.
Enfin, ce type de panneaux n’est pas encore très courant, le nombre de fabricants et d’installateurs est donc limité. Il est important de vous tourner vers des entreprises qui maîtrisent parfaitement toutes ces technologies. Le délai d’attente peut être supérieur à celui des panneaux solaires classiques.
Installation et entretien
L’installation des panneaux mixtes
Comme pour des panneaux solaires classiques, vous devez vérifier un certain nombre d’éléments avant d’effectuer votre installation :
- L’orientation de votre toit. Idéalement, celle-ci doit être vers le sud. Le sud-est ou sud-ouest sont également possibles, voire l’est ou l’ouest. Si vous n’avez pas d’autre choix que le nord, votre production risque d’être très insuffisante pour répondre à vos besoins.
- L’inclinaison. Elle est optimale à 30°.
- Les ombrages éventuels. Vérifiez bien cela, à différents moments de la journée et de l’année. Quelques élagages peuvent être nécessaires afin que votre production d’électricité soit maximale.
Une fois que ces conditions sont réunies, vous pouvez procéder à l’installation de vos panneaux. Il vous est fortement recommandé de vous tourner vers un professionnel du secteur, afin que celle-ci soit réalisée correctement et en toute sécurité.
L’installation implique différentes étapes : la fixation des panneaux sur le toit, puis les câblages électriques, notamment avec l’onduleur. Le système de ventilation par air ou le dispositif hydraulique doit ensuite être installé : cette étape est spécifique aux panneaux solaires hybrides.
Un entretien simple
L’entretien de tels panneaux est peu contraignant. En effet, il suffit généralement de les nettoyer tous les ans ou tous les deux ans. Pour cela, vous devez utiliser une eau tiède, un chiffon très doux et un balai télescopique. Évitez de faire cette opération lorsqu’il fait trop chaud afin de ne pas provoquer de choc thermique, risquant d’endommager votre installation.
Vous devez également surveiller le niveau de fluide caloporteur de vos panneaux hybrides à eau. Celui-ci doit être suffisant afin d’éviter la moindre panne. Si vous avez choisi des panneaux aérovoltaïques, changez le filtre tous les ans.
Enfin, vérifiez très régulièrement l’état extérieur de vos panneaux, afin de pouvoir déceler le moindre endommagement. Cela vous permet également de vérifier qu’aucun élément extérieur pouvant altérer votre production n’est présent (feuilles mortes, sable, etc.).
Installer des panneaux solaires hybrides vous permet de produire, avec une même installation, de l’électricité et de la chaleur. C’est ce qu’on appelle la cogénération solaire. Les avantages de ce système sont nombreux, vous pouvez donc l’envisager si vous souhaitez vous lancer dans un projet solaire. Attention : même avec des panneaux mixtes, l’indépendance énergétique est difficile à obtenir. Il vous faudra donc certainement envisager des solutions d’appoint pour couvrir l’intégralité de vos besoins énergétiques.
Les marques françaises DualSun, avec son panneau Spring, et Systovi avec le R-Volt, fabriquent toutes les deux des panneaux hybrides. D’autres sociétés étangères en proposent, comme CanadianSolar ou Meyer Burger.
Cette technologie reste plus chère et demande donc un investissement important. Vous devez donc bien étudier votre projet. Dans certains cas, il est plus intéressant d’installer des panneaux solaires photovoltaïques et de les coupler avec un chauffe-eau solaire.
Comme pour les panneaux photovoltaïques, vous pouvez vendre votre surplus de production électrique auprès d’EDF OA. Le tarif de rachat est alors garanti pendant 20 ans.