Combien de panneaux photovoltaïques sont nécessaires pour produire 5000 kWh

Le photovoltaïque, ou solaire photovoltaïque, désigne la conversion directe de la lumière du soleil en électricité grâce à des cellules photovoltaïques. Ces cellules sont généralement faites de silicium et sont capables de convertir l’énergie lumineuse en électricité par effet photovoltaïque. Cette technologie permet de produire une énergie propre et renouvelable, participant ainsi à la transition énergétique et à la lutte contre le réchauffement climatique.

De plus en plus de particuliers s’intéressent à cette solution pour produire leur propre électricité et diminuer leur facture énergétique. Mais pour dimensionner correctement son installation, il est essentiel d’estimer précisément ses besoins en électricité. Voyons cela en détail.

Qu’est-ce que le photovoltaïque ?

Le photovoltaïque désigne la conversion directe de la lumière du soleil en électricité. Cette conversion est réalisée grâce à des cellules photovoltaïques, le plus souvent faites de silicium. Lorsque les photons composant la lumière du soleil arrivent sur ces cellules, ils transmettent leur énergie aux électrons du silicium. Ceci provoque la création d’un courant électrique continu.

On distingue deux grandes familles de cellules photovoltaïques :

• Les cellules en silicium cristallin, les plus répandues. Elles présentent un excellent rendement de 15 à 20%. On distingue le silicium monocristallin, le plus performant, et le silicium polycristallin.
• Les cellules en couches minces, qui nécessitent moins de matériau mais ont un rendement moindre (10 à 15%). Les principales sont les cellules en silicium amorphe et les cellules CIGS (cuivre, indium, gallium, sélénium).

Ces cellules sont assemblées entre elles pour former un module photovoltaïque, que l’on appelle plus communément un panneau solaire. Ces panneaux sont ensuite connectés pour former un champ photovoltaïque, et produire le courant continu qui pourra être autoconsommé ou injecté sur le réseau électrique. Des onduleurs permettent de transformer ce courant continu en courant alternatif utilisable par les appareils électriques.

Pourquoi dimensionner correctement son installation solaire ?

Lorsque l’on envisage d’installer des panneaux solaires photovoltaïques, il est essentiel de correctement dimensionner son installation. En effet, un surdimensionnement entraînerait un investissement excessif, tandis qu’un sous-dimensionnement ne permettrait pas de couvrir l’ensemble de vos besoins en électricité.

Plusieurs éléments sont à prendre en compte pour le dimensionnement :

• La consommation électrique du foyer, pour déterminer la production nécessaire.
• La surface disponible pour implanter les panneaux, qui limite le nombre de panneaux installables.
• La puissance des panneaux choisis, exprimée en watt-crête (Wc).
• L’orientation et l’inclinaison des panneaux, pour optimiser leur rendement.
• L’ensoleillement de la région.

Il est donc indispensable de bien évaluer l’ensemble de ces paramètres, afin d’opter pour une solution technique et économique optimale. N’hésitez pas à vous faire accompagner par un professionnel qualifié, qui réalisera une étude de dimensionnement précise.

Comment estimer sa consommation électrique annuelle ?

Pour dimensionner son installation photovoltaïque, il faut tout d’abord estimer sa consommation annuelle d’électricité, exprimée en kWh. Voici comment procéder :

• Récupérez vos factures d’électricité sur 1 an ou 2 ans si possible, pour lisser les variations saisonnières.
• Identifiez votre consommation annuelle en kWh sur chacune des factures. Elle est indiquée sous la forme “Consommation : xxxx kWh”.
• Faites la moyenne de ces consommations annuelles, pour obtenir une estimation fiable de vos besoins.
• Prenez en compte d’éventuels changements à venir : emménagement, travaux d’isolation, acquisition d’un véhicule électrique…
• Vous pouvez également estimer vos besoins par type d’appareils et leur usage. Mais les factures restent la solution la plus fiable.

Une fois cette consommation annuelle moyenne obtenue, vous pourrez déterminer la production nécessaire de votre installation solaire. Pour une autoconsommation optimale, il est recommandé de couvrir 30 à 60% de vos besoins par le photovoltaïque.

Combien de panneaux photovoltaïques pour 5000 kWh ?

Maintenant que nous avons vu comment estimer précisément la consommation électrique annuelle, intéressons-nous au calcul du nombre de panneaux photovoltaïques requis pour une production de 5000 kWh.

La puissance des panneaux solaires

La puissance d’un panneau solaire s’exprime en watt-crête (Wc). Cette indication correspond à sa puissance maximale de sortie dans des conditions d’ensoleillement optimales (1000 W/m2).

Cette puissance varie généralement entre 250 Wc et 400 Wc pour les panneaux destinés aux particuliers. Il existe également des panneaux de plus forte puissance, jusqu’à 550 Wc, mais plus onéreux.

Plus la puissance en Wc des panneaux est élevée, moins il faudra en installer pour une même production souhaitée. C’est donc un élément essentiel à prendre en compte.

Le rendement des panneaux en fonction de l’ensoleillement

Le rendement correspond au rapport entre l’énergie produite et l’énergie lumineuse reçue. Ce rendement dépend fortement de l’ensoleillement, qui varie selon la région d’implantation des panneaux.

En France, on considère qu’1 kWc installé produit en moyenne entre 900 et 1300 kWh par an selon la zone géographique. Voici les ordres de grandeur :

• Nord de la France : 900 à 1000 kWh/kWc/an
• Ouest et Est : 1000 à 1100 kWh/kWc/an
• Sud : 1100 à 1300 kWh/kWc/an

Ainsi, pour une même puissance installée, la production annuelle sera plus importante dans le Sud que dans le Nord. Cet élément est donc à prendre en compte dans le dimensionnement.

Exemples de calcul selon différents types de panneaux

Prenons l’exemple d’une production annuelle souhaitée de 5000 kWh. Voici le nombre de panneaux requis selon différents modèles, sur la base d’un ensoleillement moyen de 1100 kWh/kWc/an :

• Avec des panneaux standard de 250 Wc : il faudra 5000 / (250 x 1100) = 20 panneaux
• Avec des panneaux performants de 300 Wc : 5000 / (300 x 1100) = 17 panneaux
• Avec des panneaux haut de gamme de 350 Wc : 5000 / (350 x 1100) = 15 panneaux

Nous constatons que des panneaux plus puissants permettent de réduire la quantité à installer. Mais attention, cela représente aussi un investissement plus important !

Il est recommandé de consulter plusieurs devis avec différents types de panneaux, pour trouver le meilleur rapport qualité/prix en fonction de vos besoins. Pensez aussi à vérifier la surface disponible pour l’installation.

Optimiser l’installation de ses panneaux

Une fois le nombre de panneaux photovoltaïques déterminé, il reste à optimiser leur installation pour maximiser la production. Voyons les principaux paramètres à prendre en compte.

L’orientation et l’inclinaison

Pour optimiser le rendement des panneaux solaires, il est recommandé de les orienter plein sud, avec une inclinaison de 30° à 45° en fonction de la région.

L’orientation plein sud permet de bénéficier d’un ensoleillement maximal tout au long de la journée. Pour l’inclinaison, 30° convient dans la plupart des régions, tandis que jusqu’à 45° est idéal dans le Nord de la France.

Bien sûr, l’inclinaison doit aussi s’adapter à la pente de votre toit. Une orientation Sud-Est ou Sud-Ouest reste intéressante, avec un rendement légèrement inférieur.

L’ombrage éventuel

Il est essentiel d’éviter tout ombrage porté sur les panneaux photovoltaïques, qui ferait chuter drastiquement leur rendement. Lors de l’étude du projet, le professionnel réalisera une étude d’ombrage précise.

Les principaux éléments à prendre en compte sont les arbres, cheminées, lignes électriques, bâtiments voisins… N’hésitez pas à élaguer ou abattre des arbres si nécessaire. La perte de production liée à un ombrage peut largement compenser le coût d’élagage.

Les autres équipements à prévoir

Outre les panneaux, d’autres équipements sont nécessaires pour une installation photovoltaïque :

• Onduleur pour transformer le courant continu en alternatif
• Câbles électriques et connecteurs adaptés
• Système de montage et fixations pour les panneaux
• Coffret électrique pour le raccordement et la protection
• Éventuellement des batteries de stockage pour optimiser l’autoconsommation

Pensez à inclure ces équipements dans le dimensionnement de votre projet. Votre installateur pourra vous conseiller sur les matériels les plus adaptés à votre situation.

Conclusion

Nous avons vu que dimensionner correctement une installation photovoltaïque nécessite de prendre en compte de nombreux paramètres : consommation électrique, puissance des panneaux, ensoleillement… Il est donc fortement recommandé de se faire accompagner par un professionnel qualifié.

Celui-ci réalisera une étude personnalisée de votre projet, vous conseillera sur les solutions techniques les plus adaptées et optimisera l’emplacement des panneaux. Il vous proposera également différents devis avec un choix de matériels pour trouver la meilleure solution économique.

Bien dimensionner son installation photovoltaïque est la clé pour maximiser sa production d’électricité solaire, tout en maitrisant son budget. C’est un investissement rentable sur le long terme, qui vous permettra de faire des économies substantielles sur votre facture d’électricité tout en participant à la transition énergétique. N’hésitez plus, passez au solaire !