Rendement du panneau solaire : tout savoir sur le calcul et les performances possibles
Pour tirer le meilleur parti de l’autoconsommation photovoltaïque, il est primordial de bien comprendre le rendement d’un panneau solaire (inclinaison, technologies photovoltaïques, etc.). Pexels©
Le rendement d'un panneau solaire, élément crucial pour optimiser l’autoconsommation électrique, varie selon les saisons, été et hiver. Son calcul, influencé par des technologies comme les panneaux bifaciaux, permet de produite plus d'électricité gratuite, de réduire vos factures électriques et votre dépendance aux énergies fossiles.
Comprendre le rendement d’un panneau solaire : facteurs (technologies, climat été ou hiver…)
Le rendement d’un panneau solaire correspond à la proportion d’énergie du soleil convertie en électricité utilisable. Il se calcule en divisant la puissance de sortie (exprimée en watts crêtes, Wc) par l’énergie photovoltaïque incidente sur la surface du module.
Cela est influencé par plusieurs facteurs, notamment :
- Type de module photovoltaïque : les panneaux solaires monocristallins offrent des rendements entre 16 % et 24 %, supérieurs aux panneaux polycristallins (13 % à 18 %).
- Conditions climatiques (été, hiver, nuage...) : les performances des modules solaires sont influencées par le niveau d’ensoleillement et les variations de température. Par temps ensoleillé et avec des températures modérées (autour de 25°C), les modules fonctionnent de manière optimale. En hiver, la production peut être réduite en raison de la durée plus courte d’ensoleillement et des conditions nuageuses. Cependant, le froid améliore souvent le rendement d’un panneau solaire, car une température excessive en été peut dégrader leur performance. Les jours nuageux peuvent encore produire de l’énergie grâce à la captation de la lumière diffuse, bien que de manière moins efficace.
- Orientation et inclinaison : l’orientation optimale d'un panneau solaire photovoltaïque dépend de la latitude du lieu d’installation. Dans l’hémisphère nord, les panneaux doivent être orientés plein sud pour maximiser l’exposition au soleil. L’angle d’inclinaison doit être ajusté en fonction de la latitude (par exemple, entre 30° et 35° en Europe) pour capter le maximum d’énergie tout au long de l’année. Une inclinaison fixe peut être complétée par des systèmes de suivi du soleil, qui ajustent automatiquement l’angle des plaques en fonction de la position du soleil, augmentant ainsi la production jusqu’à 30 %.
- Le nettoyage de l’installation photovoltaïque : une surface propre sans ombre, sans neige, sans feuille, ce sont plus de watts et kilowatts produits.
Comparaison des technologies et systèmes de panneaux solaires : monocristallin, bifacial…
Les modules solaires disponibles sur le marché présentent des différences notables en termes de rendement et d’applications. Voici une sélection basée sur les produits d’ASE Energy :
- Technologie polycristalline : moins chère, mais le rendement du panneau solaire est inférieur (15 % à 18% en moyenne). Adaptés aux grandes installations au sol.
- Modules monocristallins : dont le rendement d’un panneau solaire classique est de 20% en moyenne. Néanmoins certains panneaux solaires font mieux, à l’image du modèle pliable 400W d’Ecoflow : le rendement de ce panneau solaire portable est de 22,4 %. Idéal pour les espaces réduits grâce à sa densité énergétique élevée.
- Panneaux solaires bifaciaux : ils produisent entre 10 et 30% d’énergie en plus grâce à leur deuxième verre qui capte la lumière indirecte. On parle alors de panneau solaire à haut rendement. Le rendement moyen d’un panneau solaire bifacial est d’environ 22%. Exemple le panneau solaire Trina Solar 405W 2 verres captent l’énergie des deux côtés, augmentant la production dans des environnements très réfléchissants. Son rendement est de 21,3 %.
ASE Energy propose également des kits complets facilitant l’installation, incluant onduleurs et accessoires indispensables. Bill Mead / Unsplash©
Watts, kilowattheures et performances : calcul de la rentabilité des modules photovoltaïques
Choisir un panneau solaire performant permet d’optimiser le retour sur investissement. Par exemple, le module pliable Ecoflow 400W produit jusqu’à 1 500 kWh par an dans des conditions optimales. À un prix moyen de 0,20 €/kWh, cela génère 300 € d’économies annuelles.
- Pour déterminer les économies réalisées grâce à une installation photovoltaïque chaque année, on utilise la formule suivante :
Rentabilité annuelle = Production annuelle (kWh) × Prix du kWh
Production annuelle (kWh) : énergie électrique produite par les modules en un an (dépend de la puissance des plaques et des conditions d'ensoleillement).
Prix du kWh (€) : tarif moyen de l’électricité (facture énergétique évitée). - Le retour sur investissement évalue la performance financière globale de l'installation :
ROI (%) = (Bénéfices nets ÷ Coût total de l’installation) x 100
Bénéfices nets (€) = (économies annuelles \ Durée de vie du système) - (Coûts d'entretien).
Coût total de l'installation (€) : inclu le prix des modules, de l'onduleur, de la pose et des accessoires.
- Temps de retour sur investissement (TRI) Le TRI estime combien d’années seront nécessaires pour que l’installation devienne rentable : TRI (années) = Coût total de l’installation ÷ Rentabilité annuelle
- Exemple concret
Prenons un système photovoltaïque équipé de panneaux monocristallins d’une puissance de 400 Wc. Supposons les données suivantes :
- Production annuelle : 1 500 kWh
- Prix moyen de l’électricité : 0,20 €/kWh
- Coût total de l’installation : 5 000 €
- Durée de vie estimée : 25 ans
- Coûts d’entretien annuels : 50 €\n
Étape 1 : Rentabilité annuelle
Rentabilité annuelle = 1500kWh × 0,20€ = 300€
Étape 2 : Temps de retour sur investissement (TRI)
TRI (années) : 5000€ ÷ 300€ = 16,7 années
Étape 3 : ROI
Durée de vie du système = 25 ans. Bénéfices nets sur cette période :
Bénéfices nets = (300€ x 25) - (50€ x 25) = 7500€ - 1250€ = 6250€
ROI (%) = (6250€ ÷ 5000€) x 100 = 125%
Innovations récentes dans le domaine photovoltaïque pour augmenter la production d’énergie
Les avancées technologiques repoussent les limites du rendement. Parmi les innovations notables :
- Cellules tandem en pérovskite-silicium : rendements proches de 30 %, avec une réduction des pertes énergétiques.
- Panneaux bifaciaux : production accrue grâce à l’utilisation de l’énergie du soleil réfléchie par le sol. Ces technologies peuvent offrir un gain d’efficacité de 10 % à 20 % selon les caractéristiques de la surface réfléchissante sous-jacente, comme la neige, le sable ou des surfaces peintes en blanc.
- Nouvelles surfaces antireflets : les surfaces antireflets permettent d’améliorer la captation lumineuse en réduisant la réflexion des rayons solaires. Ces innovations augmentent le rendement du panneau solaire de 2 % à 3 %, ce qui peut paraître minime, mais représente une avancée importante sur la durée de vie du système.
Ces avancées devraient garantir un rendement de panneau solaire encore plus optimal à l’avenir.
Pourquoi choisir ASE Energy pour votre projet d’autoconsommation électrique ?
ASE Energy se distingue par une offre complète et adaptée à tous les besoins. Outre les panneaux solaires, le catalogue inclut :
- Onduleurs solaires : pour convertir l’énergie en électricité utilisable.
- Batteries de stockage : permettant d’optimiser l’autoconsommation en stockant l’électricité produite pour pouvoir l’utiliser en été comme en hiver, lorsqu’il y a peu ou pas de soleil.
- Accessoires de montage : kits de fixation panneaux solaires et supports adaptés.
- Trackeurs solaires : permettant de suivre d’orienter les modules vers le meilleur point d’ensoleillement afin de maximiser le rendement du panneau solaire.
En achetant chez ASE Energy, vous bénéficiez d’un service client expert et de garanties solides sur tous les produits.
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