La puissance crête : À quoi sert-elle ?

L’essentiel à retenir sur la puissance crête

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• La puissance crête détermine en grande partie la quantité d'électricité produite, mais il est important de prendre en compte d'autres facteurs pour estimer la production réelle.

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• Pour calculer la puissance crête d'une future installation photovoltaïque, vous avez besoin de plusieurs données, telles que la puissance d'éclairement sous conditions STC, votre consommation annuelle d'électricité, l'énergie solaire la plus faible reçue par m² en une journée, et le ratio de performance du système.

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• Vous pouvez utiliser une formule pour calculer la puissance crête (Pc) : Pc = (Eelec x Pi) / (Ei, min x Pr).

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• La différence entre kilowattheure (kWh) et kilowatt crête (kWc) réside dans le fait que le kWh mesure la quantité de courant nécessaire sur une heure, tandis que le kWc représente la puissance théorique maximale d'un panneau solaire.

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• Pour estimer la production réelle d'une installation, il est nécessaire de prendre en compte les équivalences en kWh/an en fonction de la puissance Wc et de la région géographique.

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• Il est essentiel de se baser sur le potentiel de production réelle pour avoir une installation rentable et économiser de l'argent

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Lisez la suite pour en savoir plus 👇

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C’est quoi la puissance crête ?

Quand on parle de la puissance d’un panneau solaire, on parle de watt crête.

En fait, la puissance crête c’est la puissance maximale que peut atteindre un panneau solaire à un instant T. Autrement dit, la puissance crête (Wc) vous sert à comparer plusieurs capteurs photovoltaïques entre eux. 

Plus la puissance crête est élevée plus votre panneau produit d’électricité. 

C’est pour ça que c’est une mesure importante à maîtriser, surtout si vous voulez investir dans le photovoltaïque. 

Du coup j’ai écrit ce contenu pour vous aider à y voir plus clair.

Si vous voulez :

• une définition simple ;
• calculer une puissance pour une future installation ;
• connaître la puissance pour chaque m² photovoltaïque ;
• comprendre la différence entre kilowattheure et kilowatt crête,
  

Vous êtes au bon endroit.

On reprend tout de suite les bases avec une petite définition. 

Définition de la puissance crête

La puissance crête exprime la puissance maximale d'un panneau solaire photovoltaïque. Elle est exprimée en watt crête (Wc) ou kilowatt crête (kWc). Cette donnée théorique est mesurée en conditions STC.

STC ça veut dire Standard Test Condition. Autrement dit, on reproduit des conditions optimales en laboratoire pour obtenir cette fameuse puissance maximale.

Les conditions STC, c'est trois éléments : 

• température du panneau : 25 °C ;
• niveau du champ d'éclairement (Pi) : 1000 watts/m² ;
• coefficient air-masse : 1,5 (masse atmosphérique que le rayonnement du soleil traverse, qui fait filtre).
  

Comme c’est une donnée qu’on obtient en laboratoire, il faut bien se dire que vous ne l’obtiendrez pas en conditions réelles. 

Pour être plus précis, si votre panneau affiche 355 Wc, il ne produira pas 355 Watts. Il pourra les atteindre mais que si les conditions optimales sont réunies.

Du coup retenez bien que le Wc ne vous permet pas d’estimer votre future production d’électricité.

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Comment avoir une puissance précise ?

Le Wc ne signifie rien pour la production d'électricité de votre projet d'autoconsommation. Mais il est quand même très utile.

Je vous l’ai dit plus haut, il sert à comparer les panneaux solaires entre eux. Plus le Wc est important, plus le panneau est puissant. Ça veut dire que plus vos besoins d’énergie sont élevés, plus vous devez vous tourner vers de grosses puissances.

Mais les conditions STC n'existent pas dans la vraie vie. 

Du coup, les fabricants de modules solaires ont réagi en créant le NOCT (normal operating cell température). Il permet de donner les vraies puissances des modules solaires. 

Grâce à lui on trouve une différence de 15 % entre la théorie et la réalité pour un module solaire. Comme ça, on peut se faire une idée plus précise. 

À partir d’ici vous avez les infos essentielles sur le Wc, on peut passer au calcul. Pas de panique ça peut paraître compliqué, mais à la fin de ce guide vous aurez un résultat pour votre projet.

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Comment calculer la puissance crête de sa future installation photovoltaïque ?

Vous avez besoin de plusieurs données chiffrées.

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Les chiffres essentiels :  

Pour un calcul complet vous avez besoin de :

• de la puissance d'éclairement sous conditions STC (Pi) = 1 kW/m²
• Votre consommation de kWh annuelle (Eelec) 
• de l'énergie solaire journalière la plus faible de l'année (Ei,Min) = C’est-à-dire le taux d’irradiation le plus faible mesuré dans une journée 
• le ratio de performance du système (Pr). C’est une donnée qui varie entre 0 et 1. Plus c’est élevé, plus l’installation est performante.
  

La formule pour calculer la puissance crête (pc) est la suivante :

Pc = (Eelec x Pi) / (Ei, min x Pr) 

À partir d’ici, vous avez deux solutions : 

• Utiliser notre simulateur en ligne qui vous donne un résultat en moins de deux minutes
• Faire avec moi le calcul 
  

Pour les plus courageuses et courageux d’entre vous j’ai préparé une étude de cas. Pour celles et ceux qui sont fâchés avec les maths on se retrouve un peu plus bas (j’ai encore des infos importantes à vous partager).

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Calcul : Partie 1 définir Eelec 

Les puissances de champ d'éclairement Pi sont fixes (1 coq/m² sous conditions STC). En gros on prend toujours le même chiffre, c’est-à-dire 1. 

Par contre, vos besoins en watts dépendent de vous, c’est notre Eelec. 

Vous pouvez consulter votre espace personnel chez votre fournisseur. Ça vous donnera le nombre de kWh que vous consommez.

Prenons un exemple pour nos calculs, une maison sans chauffage électrique. 

Le besoin électrique annuel est de 2 900 kWh par an :

• 1950 kWh/an pour l'électroménager ;
• 950 kWh/an pour l'éclairage.

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On retient : Eelec = 2 900/365 jours = 7,95 kWh/jour.

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Calcul : Partie 2 définir Ei,min 

Vous pouvez utiliser l'outil en ligne proposé par le site de l'Institut National de l’Énergie Solaire (INES). 

Il vous donnera la valeur de Ei,min pour votre maison, en fonction de l'inclinaison et de l'orientation des panneaux.

Pour notre exemple, prenons une maison à Bordeaux, avec des panneaux orientés sud, inclinaison idéale de 30°, sans ombrage. 

L'outil nous donne, pour décembre, le chiffre de 1,56. 

On retient : Ei,min = 1,56 kWh/m²/jour.

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Calcul : Partie 3 calculer l’impact de la chaleur 

Ça peut étonner, mais le panneau photovoltaïque n'aime pas la chaleur. Plus il chauffe, moins il produit. 

Le chiffre est le même pour tous les panneaux solaires cristallins (monocristallins et polycristallins) installés en réseau.

Les fabricants utilisent le coefficient de température de puissance nominale ou KT(P) pour exprimer la perte. Elle est de 0,4 %/°C.

Vos panneaux solaires photovoltaïques doivent être le plus ventilés possible. 

Regardez les différences, c'est assez frappant :

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Partons du principe que vos modules solaires sont bien ventilés : le ratio Pr est de 0,70.

Résultat final de notre exemple :

Pc = (Eelec x Pi) / (Ei x Pr)

Pc = (7,95 x 1) / (1,56 x 0,70)

Pc = 7,95 / 1,092

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Pc = 7,28 kWc. L'installation devra avoir une puissance nominale minimum de 7,28 kilowatts pour rendre la maison autonome. 

Si l’une de ces parties est un peu floue dites-le moi dans les commentaires. On reviendra sur les calculs ensemble. 

Pour que ce soit encore plus concret on va parler en nombre de panneaux.

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Comment déterminer le nombre de panneaux ?

Le mieux, c’est de savoir ce qu'une centrale photovoltaïque produit par mètre carré.

Pour calculer la puissance des cellules par m², il suffit de diviser la puissance du panneau par sa surface. 

Par exemple, vous achetez un module solaire monocristallin de 330 Wc. La surface moyenne des panneaux photovoltaïques est de 1,7 m².

Au m² ça donne donc 330 / 1,7 = 194 Wc/m².

Reprenons notre exemple de Bordeaux : 

On a besoin de 7 280 Wc, donc 7 280/194 Wc/m² = 38 m².

Si on prend la surface moyenne d’un capteur, ça donne 38m²/1,7 = 22 panneaux solaires.

Bon là encore si vous voulez aller plus vite le mieux c’est de nous passer un coup de fil. Vous pouvez cliquer ici et on vous rappelle pour vous donner une estimation qui colle à vos besoins. 

Vous en savez déjà pas mal sur la puissance crête maintenant. Vous savez même comment estimer le nombre de panneaux photovoltaïques qu’il faut sur votre toit. On n’a pas trop parlé de la production par contre. 

Bien évidemment la puissance détermine en grande partie la quantité d’électricité produite. 

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Différence entre kilowattheure et kilowatt crête

On recontextualise un peu avant d’aller plus loin.

Si vous optez pour l’autoconsommation, il faut produire entre 40 et 60% de l’électricité que vous consommez pour être rentable.

(D’ailleurs j’ai écrit un mini-guide qui donne les astuces pour utiliser le plus d’énergie solaire possible. Vous pouvez le consulter en cliquant ici) 

Pour alimenter entre 40 et 60% de vos besoins, il faut produire un minimum de watts.

Je vous explique.

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Comprendre ce qu'est le watt 

On va utiliser l’image d'un cours d'eau :  

• La tension, mesurée en volt (noté V), c'est la largeur du cours d'eau (un ruisseau, c'est 12 volts, un fleuve, c'est 10 000 volts). 
• L'intensité (unité ampère, noté I) c'est le débit du courant (5 ampères, c'est un ruisseau, 1000 ampères, c'est la Seine).
• La puissance se mesure en watts (noté P), cela équivaut à la puissance généré par le cours d'eau. Elle est égale à la tension multiplié par l'intensité.

Si tous les appareils d'une maison ont besoin de 3 000 W pour fonctionner, il faut leur donner 3 000 watts.

Une maison c’est comme un moulin à eau : sans le bon débit, le moulin ne tourne pas à la bonne vitesse. 

Le débit ici c’est le watt, on peut aussi parler de kilowattheure (kWh). 

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Le kWh, c'est quoi ? 

Le kWh chiffre la quantité de courant nécessaire sur une durée d'une heure.

Prenons l'exemple d'une maison ayant besoin de 4 kWh.

Ça veut dire qu'elle a besoin d'un courant électrique de 4000 W pendant une heure pour que tous ses appareils fonctionnent.

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Différence entre kWc et kWh

Tout devient plus simple : le kWh c’est le débit réel du cours d'eau, pendant une heure. 

Le kilowatt crête c’est le débit théorique du cours d'eau, une sorte de moyenne des débits d'eau de l'année.

Pour savoir si votre projet sera rentable, il faut savoir passer de la théorie à la pratique.

Vous allez voir c’est très simple. 

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Quelle est la puissance d'un panneau solaire ?

Arrivé(e) ici vous savez que le Wc ne donne qu’une puissance théorique. Vous, ce qu’il vous faut, c’est la production en kWh en fonction de la puissance Wc. Comme ça, vous savez à peu près ce que vous allez produire en fonction de la puissance de votre installation. 

Je vous ai préparé les équivalences en fonction des régions : 

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Je prends un exemple.

Une centrale de 6 kWc à Lille, inclinaison 30°, inclinaison sud, fournira 5100 à 5700 kWh/an.

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Conclusion 

On récapitule tout ça avant de se quitter. 

La puissance watt crête d’un panneau indique sa puissance maximale. Cette puissance vous ne pouvez pas l’atteindre en conditions réelles. C’est une donnée qui vous permet de comparer plusieurs capteurs photovoltaïques entre eux. 

Très simplement : Un panneau de 350 Wc produira plus d’électricité qu’un panneau de 330 Wc dans les mêmes conditions. 

Vous devez surtout vous baser sur le potentiel de production pour avoir une installation rentable. Plus la production réelle est proche de vos besoins, plus vous allez économiser d’argent.