Qu’est-ce que c’est le rendement d’un panneau solaire ?


Le rendement d’un panneau solaire c’est le rapport entre la lumière qu’il capte et l'électricité qu’il produit. C’est ce qui permet de connaître la production d’une installation et aussi sa rentabilité.

Le rendement dépend de plusieurs facteurs que nous allons voir un peu plus tard.

En moyenne on peut dire qu’un module photovoltaïque transforme entre 18 et 23% de la lumière qu’il reçoit. Le reste de la production c’est de la chaleur.

Ce pourcentage est important et vous allez voir pourquoi dans ce guide. À la fin de votre lecture vous allez pouvoir calculer un rendement photovoltaïque avec trois formules super simples. 

On commence sans plus attendre.


Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?

Pour calculer le rendement d’un capteur solaire, il faut appliquer cette formule générale :

Attention, il faut quand même prendre en compte d’autres éléments pour avoir un résultat plus précis : 

  • l’ensoleillement de votre zone géographique 
  • l’orientation du capteur 
  • l’inclinaison du capteur 
  • la température extérieure 


Pour chaque élément on va appliquer un calcul spécifique (pas d’inquiétude ce sont des formules plutôt simples).

Je reviens juste sur la superficie et la puissance crête avant de vous parler des autres critères.


Calculer la superficie et la puissance crête

Vous avez dû remarquer que la superficie et la puissance sont tous les deux prises en compte dans le même calcul. Vous savez pourquoi ? Parce que deux panneaux solaires de la même taille peuvent produire différemment.

Prenons un exemple :

Le panneau solaire A a un rendement moins important que le panneau B mais ils sont de même taille. Ça signifie qu’il faut installer plus de panneaux A pour produire autant d’électricité que l’installation composée de panneaux B.

Il faut donc calculer le rendement en fonction de la puissance et de la superficie de votre installation. 

Je voulais juste m’assurer que c’était bien clair parce que beaucoup de personnes ne font pas le lien entre ces deux critères. On continue avec les autres calculs.

Calculer le taux d'ensoleillement et la zone géographique

Vous le savez déjà, l’exposition joue un rôle principal dans la rentabilité de votre installation.

Calculer le taux d'ensoleillement et de la zone géographique est important pour connaitre votre rentabilité.
Vérifiez le taux d’ensoleillement de votre région.


Pour faire simple, la production ne sera pas la même si vous vivez à Nice ou à Lille. C’est bien connu dans le sud de la France le soleil est plus au rendez-vous. Ce qui veut dire que, pour la même puissance, l’installation dans le sud produit plus d’électricité.

Pour vous donner un ordre d’idée en 2020 Lille a eu 1860 heures d'ensoleillement alors que Marseille en a eu 2917.

Attention, je ne suis pas en train de dire qu’un projet photovoltaïque n’est pas rentable à Lille. Il faut savoir qu’aujourd’hui le solaire est rentable absolument partout en France. Il suffit de bien dimensionner votre installation et de ne pas la payer trop cher.

Vous pouvez jeter un œil à ce tableau. Il récapitule la production annuelle moyenne selon les zones géographiques en France (en kilowatt-heure).

Si vous voulez des chiffres plus précis pour votre projet dites-le moi dans les commentaires. Vous pouvez me laisser votre zone d’implantation avec votre exposition et je fais la simulation pour vous.

Sinon vous pouvez aussi utiliser notre simulateur en ligne.

Le calcul commence à s’affiner, on continue avec l’orientation et l’inclinaison.


L’orientation des panneaux et leur inclinaison

Nous venons de voir que votre taux d’ensoleillement avait un impact sur votre production d’électricité. Eh bien c’est pareil pour l’orientation et l’inclinaison de vos panneaux solaires. Pour optimiser au mieux votre installation il faut qu’ils soient orientés vers la lumière.

Il existe 5 orientations qui permettent d’avoir un bon rendement :

  • Le Sud 
  • Le Sud-Est
  • Le Sud-Ouest
  • L’Ouest
  • L’Est

En plus de l'orientation, il faut que le capteur soit bien incliné. Pour vous donner un ordre d'idée, le degré optimal est de 30°.


Si vous connaissez le futur angle d’inclinaison de vos panneaux on peut faire le calcul ensemble. Il faut faire : Production*(puissance/100).

Petit rappel pour estimer la production, il faut la prendre sur l’année en fonction de la zone géographique (le tableau que je vous ai donné plus haut). Et on multiplie par la puissance d’installation qu’on prévoit d’installer.

Par exemple, si vous habitez dans le Sud-Ouest est que vous installez 3 kWc ça donne : 1250 kilowatts-heures x 3 kWc = 3 750 kilowatts-heures/an. On dit que l’angle est de 45°.

On en vient donc à :


Si vos panneaux sont orientés Sud-Ouest, inclinés à 45°, une installation de 3 kWc perd un petit peu de production par rapport au potentiel d’irradiation. On passe de 3750 kWh à 3 181 kWh.

Si votre toiture n’offre pas une pente à 30° il existe des solutions pour adapter l’angle d’inclinaison de vos modules photovoltaïques. Si ça vous intéresse on peut en parler dans les commentaires.

Maintenant, il faut aussi prendre en compte la température extérieure.

L’influence de la température sur vos panneaux photovoltaïques :

Quand on définit la puissance watt crête d’un panneau solaire on estime que sa température est de 25°. Les panneaux photovoltaïques s’échauffent quand ils produisent de l’électricité.

Chaque degré pris à partir de 25° fait baisser le rendement de 0,5%.

La température va influencer la production de vos panneaux solaires.
Contrairement à ce que l'on peut penser, les panneaux solaires ne produisent pas plus quand il fait chaud.

On reprend l’exemple que je vous ai donné plus haut (l’installation de 3 kWc qui produit 3 181 kWh dans le sud-ouest) :

Si vos panneaux gagnent 10° de plus vous perdez à peu près 150 kWh (soit 0,05%). Si jamais ça vous intéresse j’ai écrit un petit contenu sur le refroidissement des panneaux solaires. Ça permet d’optimiser le rendement quand il fait vraiment chaud.

Vous pouvez cliquer ici pour recevoir mon contenu en pdf.

Avec ces trois calculs vous pouvez estimer en rendement assez juste. Je vous remets les trois formules qu’on vient de voir : 

  • Rendement d’un panneau solaire : Puissance (Wc) / Superficie (m²) × 1000
  • L’impact de votre exposition : Production*(puissance/100)
  • L’impact de la température : 0,5% x l’écart constaté


Ce que je vous conseille de faire maintenant c’est de réaliser une étude de rentabilité. En passant par des professionnels vous allez recevoir un chiffrage très précis. Petit rappel : la plupart des entreprises proposent ce service gratuitement, vous ne devez pas payer pour une étude.

Si jamais vous ne savez pas à qui la demander, vous pouvez nous contacter en cliquant ici.
Une petite chose sur laquelle j’aimerais attirer votre attention avant de vous quitter : les ombrages. 


Optimiser la production des panneaux solaires en évitants les zones d’ombre :

Le rendement global de votre installation sera toujours le même. Par contre si vos capteurs photovoltaïques sont ombragés ils produiront beaucoup moins (qu’ils aient un rendement de 18 ou de 22%). 

Du coup, ce que je vous conseille de faire, c’est de bien soustraire les zones d’ombre de votre surface disponible. Si jamais vous ne pouvez pas éviter l’ombre vous pouvez toujours limiter les pertes en posant des micro-onduleurs. 

Petit rappel : avec un onduleur photovoltaïque central, si l’un de vos panneaux est à l’ombre c’est toute votre production qui est impactée. 

Le micro-onduleur se pose sous chaque panneau (ou alors vous pouvez en mettre 1 pour deux panneaux solaires). Comme ça, si l’un de vos capteurs est à l’ombre les autres continuent à produire normalement.  

On récapitule les infos les plus importantes avant de se quitter.

Calculer le rendement d’un panneau solaire : Ce qu’il faut retenir. 


Vous avez les trois calculs à faire pour calculer le rendement de votre future installation photovoltaïque. 


Nous avons vu qu’il y avait 6 éléments qui permettent de déterminer le rendement d’une installation :

  • La technologie du module photovoltaïque : c’est un indicateur important, deux panneaux d’une même taille et d’une même puissance peuvent produire différemment 
  • L’ensoleillement : Prenez bien en compte votre potentiel d’irradiation pour choisir une installation adaptée.
  • L’inclinaison : Un angle de 30° c’est le top pour optimiser le rendement
  • La température : Un capteur photovoltaïque doit être maintenu à 25°, au-dessus il produira moins.
  • La puissance crête : Plus elle est élevée plus votre panneau va produire d’électricité.

Une fois que vous avez vos résultats vous pouvez adapter la puissance de l’installation à vos besoins en kWh. Plus votre système solaire colle à vos besoins et plus vite vous rentabilisez votre investissement.

FAQ 

Comment expliquer les pertes de rendement ?

L’efficacité de vos modules peut être handicapée par la saleté. Si vous habitez près d’un champ, près de la mer, ou dans un endroit pollué, vos panneaux se saliront plus vite. 

Je vous déconseille de faire nettoyer votre installation par un professionnel. Le coût de l’intervention ne sera pas amorti. 

Vous pouvez faire le nettoyage vous-même. Il vous suffit d’un peu d’eau claire et d’un balai télescopique.


Comment améliorer le rendement d’un panneau solaire ?

Pour produire plus d’électricité vous avez deux solutions : 

  • Poser des micro-onduleurs (pour éviter l’impact des ombrages)
  • Refroidir vos modules photovoltaïques quand ils dépassent les 25°.
    Pour refroidir un panneau vous pouvez retrouver mes astuces en cliquant ici. 
  • Utiliser un support amovible pour régler leur position (comme ça, vous pouvez les orienter et les incliner de différentes façons en fonction des saisons).


Quelle cellule de silicium offre le meilleur rendement ? 

C’est le silicium monocristallin. Aujourd’hui on ne propose plus que des panneaux solaires monocristallins. Comme leur rendement est meilleur ils sont plus adaptés au projet d’autoconsommation. 

Évaluez notre guide

5.0
/5
1
vote(s)
Merci !
Rafraîchir
Oops! Something went wrong. Check all fields.