1. Fonctionnement d'une installation photovoltaïque
Une installation photovoltaïque est composée de différents éléments qui garantissent son bon fonctionnement au fil des années.
Schéma d'une installation photovoltaïque, type de panneau et d'onduleur...Découvrons les bases.
Les éléments d'une installation photovoltaïque
Une installation photovoltaïque est composée de deux éléments : les panneaux solaires et l'onduleur.
Les panneaux solaires sont des dispositifs énergétiques mesurant en moyenne 1m70 de hauteur sur 1m de largeur. Ils sont composés de cellules de silicium, aussi appelées cellules photovoltaïques, capable de capter la lumière du soleil puis de la transformer en électricité.
L'onduleur photovoltaïque est une pièce essentielle de votre installation puisqu'il transforme le courant continu produit par vos panneaux solaires en courant alternatif utilisable par habitation et le réseau.
Panneau monocristallin ou polycristallin
Il existe deux principaux types de panneaux photovoltaïques : les monocristallins et les polycristallins.
Panneau solaire monocristallin
Composition des cellules : un cristal de silicium unique
Processus de fabrication : complexe
Rendement : meilleurs rendements, souvent supérieurs à 20% par rapport aux autres types de panneaux solaires.
Aspect : leur couleur uniforme gris-noir métallique et l'absence de rainurage rendent le panneau solaire plus discret et esthétique.
Panneau solaire polycristallin
Composition des cellules : plusieurs cristaux de silicium.
Processus de fabrication : à partir de chutes de morceaux de silicium fondus, refroidis et assemblés grâce à un processus plus rapide et économique.
Rendement : rendements inférieurs, allant de 14 à 18% en moyenne.
Aspect : couleur bleue non homogène.
Autre : moins chers que les panneaux monocristallins.
Onduleur central ou micro-onduleur ?
Onduleur classique
Les avantages sont : Particulièrement adapté à une installation homogène (orientation unique, pas d'ombrages). C'est la solution la moins onéreuse.
Les inconvénients sont : Si l'un des panneaux s'arrête de produire, c'est toute votre installation qui ne produit plus.
Micro-onduleur
Les avantages sont : Particulièrement adaptés à une installation hétérogène (orientation multiple, ombrages partiels), ils réduisent le risque d'incendie ou d'électrocution. Contrairement à l'onduleur central, l'installation continue de produire même si l'un des panneaux ne fonctionne plus.
Les inconvénients sont : Leur exposition aux intempéries ou aux fortes chaleurs peut altérer leurs rendements contrairement à l'onduleur central placé au frais et à l'abri.
2. Autoconsommation photovoltaïque
Vous savez maintenant comment fonctionne une installation photovoltaïque et quels sont les différents types de panneau et d'onduleur.
La question est maintenant de savoir ce que vous pouvez faire de votre électricité ! Vous souhaitez produire votre électricité et devenir moins dépendant(e) du réseau public ?
Et bien depuis 2021, c'est possible avec l'installation de panneaux solaires en autoconsommation. Vous avez en effet la liberté de produire et de consommer votre propre électricité. Concrètement, vos panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité grâce au rayonnement du soleil et alimentent ensuite en direct votre habitation.
Une installation photovoltaïque en autoconsommation permet généralement de réduire vos factures de 20 à 50%. Et tout cela, sans batterie ! Comment est-ce possible de faire des économies alors que vous n'êtes pas chez vous ?
C'est très simple, il vous suffit de modifier quelque peu vos habitudes de consommation en déclenchant un maximum d'appareils en journée (chauffe-eau, machine à laver, lave-linge...).
Oui, il est donc facile de faire jusqu'à 50% d'économies sur votre facture d'électricité avec une installation photovoltaïque en autoconsommation sans batterie. Mais il est possible de faire encore plus d'économies. En effet, il est probable que vous produisiez à un moment de la journée, plus d'électricité que vous n'en consommez.
En effet vers 13 heures, et par beau temps, il n'est pas rare que la production soit plus importante que vos besoins énergétiques.
La batterie : les mirages de l'autonomie
Dans ce cas, deux choix s'offrent à vous :
1. Vendre cet excédent d'électricité, appelé "surplus", à EDF Obligation d'Achat (EDF OA) en l'injectant sur le réseau. Ce choix vous permet de bénéficier d'un revenu complémentaire puisque vous vendez le kilowattheure d'électricité verte au tarif de 0.10€.
2. Stocker cette électricité grâce à une batterie. Ce n'est pas toutefois pas la panacée, comme nous allons le voir.
Un prix trop élevé
Aujourd'hui, nous pensons que les batteries sont vraiment trop onéreuses. Cela dit, elles devraient devenir parfaitement abordables dans quelques années. En effet, le prix des batteries pour panneaux solaires est étroitement lié au prix des batteries pour voiture électrique.
Pourquoi ? Car les voitures électriques sont principalement équipées de batteries lithium-ion. Tout comme les installations de panneaux solaires en autoconsommation.
Or, il se trouve que les constructeurs de batteries investissent massivement afin de produire plus et moins cher. Le prix des batteries pour véhicules électriques va fortement baisser dans les années à venir.
Selon la dernière étude du Blackrock Investment Institute, le prix du kWh devrait passer de $450 à seulement une centaine de dollars en 2025.
Une autonomie limitée
Sur une installation photovoltaïque dimensionnée pour vos besoins en électricité, l'ajout d'une batterie permet généralement de gagner 10 points de pourcentages d'autonomie. Et plus concrètement ?
Cela signifie que vous pouvez faire 60% d'économies sur votre facture au lieu de 50%.
Nous vous conseillons d'installer vos panneaux photovoltaïques sans tarder. Ainsi vous profitez des aides de L'Etat pour l'installation de panneaux solaires en autoconsommation avec vente du surplus qu'elles ne disparaissent. Il vous suffira ensuite d'ajouter une batterie à votre installation photovoltaïque dans quelques années, lorsqu'elle sera rentable.
Des économies croissantes et durables
En prenant en compte l'augmentation du prix de l'électricité, votre installation est en réalité rentable en 10/12 ans !
Et nous nous basons sur une augmentation du prix de l'électricité relativement faible.
En effet, il se pourrait que cette augmentation soit un peu plus brutale.
L'autoconsommation photovoltaïque est le seul moyen de faire des économies substantielles et durables sur votre facture d'électricité. En passant au solaire dès maintenant, vous préparez sereinement l'avenir.
3. Vente totale
"La vente totale" est l'option historique du photovoltaïque. Votre production d'électricité est ici injectée directement sur le réseau sans alimenter votre maison. Vous signez un contrat avec EDF OA et lui vendez la totalité de votre production.
Si vous avez une installation de 9 kWc, vous pouvez donc obtenir près de 1670€ de revenu par an et rentabiliser votre installation en une dizaine d'années.
La vente d'électricité est donc encore aujourd'hui un des investissements les plus sûrs et les plus profitables !
- Avec des taux de rentabilité pouvant atteindre 10%, le solaire met au placard les assurances vie et autre livret A.
- En signant un contrat avec EDF OA, vous êtes sûr(e) d'être payé(e). Ce qui n'est pas le cas avec des locataires.
- Enfin, les placements en bourse proposant des retours sur investissement comparables au solaire sont généralement dangereux. Vous prenez donc le risque de tout perdre
4. Où installer mes panneaux photovoltaïques ?
Si vous souhaitez tirer le meilleur de votre installation photovoltaïque, il est conseillé que vos panneaux soient orientés vers le Sud et inclinés de 30 à 35° par rapport à l'horizon.
Bien que l'organisation de votre toiture soit un critère important, il est tout à fait possible d'installer des panneaux photovoltaïques avec une orientation Est, Sud-Est, Ouest ou Sud-Ouest. Par contre, il est nécessaire que votre toiture soit parfaitement dégagée.
Il est également important de préciser que certains types de couverture complexifient l'installation de panneaux photovoltaïques. Parmi eux, nous pouvons citer : le zinc, le shingle, les tuiles en goudron, les toits en chaume et les ardoises. Enfin, bien que l'installation de panneaux photovoltaïques ne soit pas impossible sur des maisons de plus de 2 étages, elle engendre généralement des surcoûts.
Pourquoi ? Car il faut dans ce cas avoir recours à un échafaudage particulièrement chronophage à déployer, et allongeant donc la durée du chantier.
Les différents types de pose
Intégration au bâti
Ce mode d'intégration est particulièrement intéressant si vous faites construire votre maison ou si vous faites refaire l'intégralité de votre toiture.
Dans ces cas vous pouvez effectivement économiser en réduisant la surface de l'élément de couverture.
Surimposition
L'intégration des panneaux en surimposition présente plusieurs avantages : A la différence de l'IAB, il est possible de réaliser des
installations en surimposition sur d'autres surfaces comme : les toitures plates ou les surfaces à utilité fonctionnelle comme les pergolas, les ombrières pour parking.
La surimposition est moins onéreuse que l'intégration au bâti(IAB). En effet, retirer l'élément de couverture afin d'y intégrer les panneaux solaires engendre un surcoût qui peut être évité avec une installation en surimposition.
Enfin, les panneaux solaires en surimposition sont mieux aérés et ont donc une production plus importante.
Vous ne pouvez pas installer de panneaux solaires sur votre toit mais vous rêvez de consommer votre propre électricité ?
Nous avons une solution pour vous : les pergolas solaires.
5. Prix d'une installation photovoltaïque en 2021
En fonction de la puissance de l'installation, du matériel utilisé et du type d'intégration des panneaux solaires, le prix d'un kilowatt-crête de panneaux photovoltaïques et généralement compris entre 1950€ et 2500€ TTC.
Mais certaines particularités peuvent impacter à la hausse le prix de votre installation :
- Une couverture en ardoise,
- La hauteur de votre maison,
- La présence d'amiante dans votre toiture
- Ou encore, la distance entre votre compteur électrique et votre maison.
Cela dit, il est possible de vous donner des ordres de grandeur raisonnables du coût d'une installation. Nous proposons les prix suivants pour une installation :
- En autoconsommation avec vente du surplus ou en vente totale,
- En surimposition,
- Sur une maison de plain-pied,
- Avec des tuiles mécaniques,
- TTC et raccordement inclus.
Les coûts à prévoir après l'installation
Le tarif d'utilisation des réseaux public d'électricité ou TURPE
Ce dernier correspond à la rémunération des gestionnaires de réseau de transport et de distribution d'électricité : RTE, ENEDIS et les régies locales.
Son objectif est de compenser les charges liées à l'exploitation, au développement et à l'entretien du réseau.
Le coût d'entretien
Entretenir des panneaux photovoltaïques est simple.
Après leur installation, ils fonctionnent seuls et leur maintenance se limite généralement à un nettoyage tous les 3 ans.
Nettoyage que vous pouvez amplement effecteur vous-même avec un simple balai télescopique et de l'eau tiède.
En effet, le vent et la pluie permettent de maintenir naturellement votre installation propre.
6. Aides de l'Etat et aides locales
Pour bénéficier de cette prime, c'est très simple.
Votre système doit :
- 1 Être installé de manière parallèle votre toiture,
- Ou être installé sur une toiture plate,
- Ou remplir une fonction d'allège, de bardage, de brise-soleil, de garde-corps, d'ombrière, de pergolas ou de mur-rideau,
- #2 Être en autoconsommation avec vente du surplus,
- #3 Être posé par un installateur certifié RGE
Aides locales
Même si votre collectivité n'est pas citée ci-dessous, passez un coup de fil à votre mairie, si votre communauté, votre département ou votre région pour savoir si vous pouvez bénéficier d'aides locales.
Vous trouverez ci-dessous les aides locales, actuellement en vigueur.
Prime " Eco-logis 91" en Essonne. Le Département de l'Essonne verse aux propriétaires, et ce sans condition de ressources, une nouvelle prime dont le montant peut aller jusqu'à 2300 euros.
La prime "éco-logis 91" correspond à 30% du montant des travaux incluant fourniture et pose (minimum de 3000€ HT et plafond de 6000€ HT). Puissance de l'installation photovoltaïque, montant total de l'aide montant annuel versé les 5 premières années 3 kWc 1140€ 228€ 6kWc 1680€ 336€ 9kWc 2520€ 504€ 31 Ren concrètement, cella représente une aide allant de 900€ à 1800€. Et à ce montant s'ajoute un bonus écologique de 500 € pour l'installation de panneaux solaires ! Soit une aide totale de 2300€. Attention, cette prime n'est valable que jusqu'au 31 décembre 2021 !
Dispositif de soutien au photovoltaïque de la Région Grand Est. La Région Grand Est a mis en place un dispositif de soutien au photovoltaïque. Pour être éligible, plusieurs critères sont à respecter :
- Vous devez être une association ou une entreprise (exploitation agricole, profession libérale, grande distribution et professionnel du tourisme) ou un bailleur social ou une copropriété ou un projet participatif et citoyen,
- Votre projet doit vous permettre d'atteindre un taux d'autoconsommation de plus de 70,
- Enfin, l'installation photovoltaïque doit avoir une puissance inférieure à 100 kWc. Si vous respectez ces critères, vous pouvez obtenir une aide comprise entre 200 et 300€ par kWc installé.
Fonds Energies Renouvelables de la CA3B Bourg-en-Bresse. Vous souhaitez réduire votre facture énergétique et vous habitez la Communauté d'Agglomération du Bassin de Bourg-en-Bresse ? Bingo ! Grâce au Fonds Energies Renouvelables de la CA3B, vous pouvez bénéficier d'une subvention pouvant atteindre jusqu'à 1000€.
Aide Panneau Solaire La Cali. La Cali a mis en place une aide financière pour l'installation systèmes fonctionnant à l'énergie solaire. Le montant ? Jusqu'à 2000€ pour les installations photovoltaïques en autoconsommation ! Et pour en profiter, rien de plus simple. Vous devez :
- Être propriétaire d'un logement individuel de plus de 2 ans,
- Habitez sur le territoire de la Cali (oui, ça tombe sous le sens),
- Et faire réaliser les travaux par un installateur RGE !
Aide Panneau Solaire Anor. La commune d'Anor a mis en place une aide financière pouvant aller jusqu'à 2700€ pour permettre à ses habitants de faire des économies en produisant eux-mêmes une partie de l'électricité dont ils ont besoin. Sont concernées les installations photovoltaïques en autoconsommation avec ou non revente du surplus d'une puissance de 3,6 ou 9 kWc et sur résidence principale. (3kWc = 1200€/6kWc = 1800€/9kWc = 2700€).
Aide Panneau Solaire Toulouse. Vous habitez Toulouse ou sa région ?
Vous avez bien de la chance ! La Métropole de Toulouse a en effet mis en place une aide particulièrement intéressante pour les personnes souhaitant s'équiper de panneaux solaires photovoltaïques.
Ainsi, les particuliers dont l'adresse principale est située dans l'une des 37 communes de Toulouse Métropole peuvent bénéficier de cette aide. Seule condition : le projet doit être réalisé sur un bâtiment construit il y a plus de deux ans. Les entreprises dont le siège social se situe sur l'une des 37 communes de Toulouse Métropole peuvent également bénéficier de cette aide.
Cette aide est disponible pour les solutions solaires photovoltaïques d'injection ou d'autoconsommation (totale ou non) individuelle et collective en toiture ou en ombrière ou au sol. Son montant s'élève à hauteur de 25% du montant de l'installation, plafonné en fonction de la puissance de l'installation avec un montant maximal de 15 000€ par projet. En se basant sur le coût moyen national constaté (référence Ademe/ Hespul) des installations en fonction de la taille de puissance, deux cas sont possibles :
- L'aide sera de 25% du montant de l'investissement si le montant de l'investissement hors taxe réalisé par le bénéficiaire est inférieur au coût moyen constaté d'une installation de même type,
- En revanche, si le montant de l'investissement hors taxe réalisé par le bénéficiaire est supérieur au coût moyen constaté, l'aide sera de 25% du montant de ce coût moyen.
7. Durée de vie de votre installation photovoltaïque
Quelle est la durée de vie d'un panneau solaire ?
Les professionnels du solaire estiment maintenant qu'un panneau solaire photovoltaïque bien posé et entretenu produira de l'électricité pendant une quarantaine d'années.
Si l'histoire se répète, on s'apercevra probablement dans dix ans que la longévité des panneaux solaires est en fait encore plus grande.
Durée de vie d'un onduleur :
Même dans ces conditions optimales, un onduleur de ce type a une durée de vie comprise entre 8 et 12 ans et des garanties de 5 ans en moyenne.
Et là, ce n'est pas comme pour les panneaux photovoltaïques. Passé cette date de durée de vie, il ne fonctionne plus du tout. Il faudra donc le remplacer.
En conclusion
Nous savons maintenant que les professionnels estiment que la durée de vie d'une installation solaire photovoltaïque bien posée et bien entretenue (panneaux et onduleur) peut s'étendre jusqu'à 40 ans.
Oui, cela signifie que vous produisez de l'électricité verte confortablement pendant 40 ans. Le retour sur investissement est donc incomparable.
Certes, il est difficile de savoir où vous serez dans 30 ou 40 ans.
Mais ce qui est sûr, c'est que vous produirez toujours votre propre électricité.
8. Impact sur l'environnement
Fabrication et énergie grise
En général, il faut entre 2 et 3 ans à un système photovoltaïque pour produire autant d'énergie qu'il en a fallu pour le fabriquer.
Voici deux exemples :
Panneau Solaire et terres rares
Nous l'avons vu, il existe plusieurs types de panneaux photovoltaïques. D'une part, il y a les panneaux solaires produits à partir de silicium cristallin, élément qui représente près de 27% de la croûte terrestre.
Ils représentent aujourd'hui plus de 90% des panneaux solaires à la fois produits et installés.
D'autre part, il existe les panneaux solaires utilisant la technologie CIGS.
Que signifie CIGS ?
Il s'agit d'un sigle pour les éléments chimiques cuivre, indium, gallium et sélénium qui sont des métaux beaucoup plus rares mais qui ne sont pas pour autant des terres rares.
Les panneaux exploitant ces ressources représentent moins de 10% du marché.
Recyclage Panneau solaire
Oui. Des personnes croient encore en 2021 que les panneaux solaires photovoltaïques ne sont pas recyclables.
Et je ne les blâme pas. Les partisans du statu quo énergétique n'ont pas chômé en communiquant massivement sur cette "infox". Car oui, les panneaux solaires sont presque intégralement recyclables.
L'Association PV Cycle qui organise déjà la collecte et le transport des déchets photovoltaïques, a en effet mis au point un procédé permettant de recycler les panneaux solaires à 95%.
Il est important de retenir que les panneaux solaires sont presque entièrement recyclables. Nous avons même la chance d'avoir en France la filière la mieux organisée et la plus efficace d'Europe !