Le calcul de la production photovoltaïque de votre installation vous aidera à savoir si l’installation proposée correspond à vos besoins. Les formules et les exemples présentés dans ce guide vous faciliterons la tâche. En les appliquant avec votre projet, vous aurez assez de données pour les confronter avec les propositions de votre installateur. Cette démarche vous donnera l’occasion de trier et de juger la pertinence des offres des entreprises installateurs.
Les points clés à retenir sur le calcul de la production photovoltaïque
La puissance des panneaux (en kWc) détermine le potentiel de production de l'installation.
Le rendement des panneaux mesure leur capacité à convertir l'énergie solaire en électricité.
L'orientation et l'inclinaison influencent directement la quantité d'énergie captée.
Au Luxembourg, 1 kWc produit environ 1 400 à 1 460 kWh par an.
Le facteur de perte moyen d'une installation est d'environ 20 %.
Le calcul production solaire se fait en multipliant puissance, ensoleillement et facteur de perte.
Faire appel à des professionnels garantit une estimation production photovoltaïque proche de la réalité.
Sommaire
Tout ce que vous devez savoir pour faire le calcul de la production photovoltaïque
Étapes pour faire le calcul de la production d’une installation solaire
Faire le calcul de la production photovoltaïque : exemple une maison de 100 m²
Résumé sur comment faire le calcul de production photovoltaïque
Tout ce que vous devez savoir pour faire le calcul de la production photovoltaïque
Avant de passer aux formules, voici quelques termes à connaître pour faire un calcul avec le plus de précision possible.
Puissance des panneaux solaires
La puissance des panneaux solaires est exprimée en watts-crête (Wc). Elle est déterminée par la quantité maximale d'électricité qu'un panneau peut générer dans des conditions standards de test (CST) :
Condition standard | Valeur |
|---|---|
Irradiation solaire | 1 000 W/m² |
Température de cellule | 25 °C |
Spectre lumineux | Standard |
Vous devez vous souvenir que plus la puissance des panneaux est élevée, plus le potentiel de production est important. En effet, des panneaux solaires de types monocristallins possèdent une puissance jusqu’à 400 Wc alors que les modèles polycristallins ont une puissance de 300 Wc.
La puissance des modules que vous choisirez servira à estimer la production solaire annuelle de manière théorique.
Rendement des panneaux photovoltaïques
Le rendement des panneaux photovoltaïques mesure la capacité d’un panneau à convertir l’énergie solaire reçue en électricité. Il détermine aussi l’efficacité énergétique de votre installation.
Le rendement est exprimé en pourcentage. Par exemple si un panneau avec un rendement de 20 % convertit 20 % de l’énergie solaire reçue en électricité. Le reste est perdu sous forme de chaleur ou réflexion.
Orientation et inclinaison
L'orientation et l'inclinaison de vos panneaux photovoltaïques jouent un rôle déterminant dans leur capacité à capter l'énergie solaire et à produire de l'électricité.
Le calcul orientation panneau solaire prend en compte :
La direction des panneaux (idéalement plein Sud au Luxembourg)
L'angle d'inclinaison (optimal entre 35° et 37° au Grand-Duché)
Les ombrages potentiels sur la toiture
Ils influenceront la quantité d’énergie solaire reçue tout au long de l’année et interviennent dans le calcul du rendement réel.
Demander l'aide d'un professionnel pour le calcul orientation panneau solaire assure une configuration optimale.
Température de la zone d’installation
La température de la zone d’installation influence aussi sur le rendement et la capacité de production des panneaux solaires. Une élévation au-delà de 25 °C diminue l'efficacité des panneaux.
Paramètre | Impact |
|---|---|
Au-dessus de 25 °C | Perte de 0,4 % de puissance par degré supplémentaire |
Exemple : 35 °C | Perte estimée de 4 % de puissance |
Période à risque | Été, lors des fortes chaleurs |
Avec votre installateur, vous devez bien choisir le montage des panneaux solaires pour avoir gestion appropriée de la température et optimiser la production photovoltaïque.
Pour résumer, vous devez prendre conscience de tous ces paramètres pour avoir une bonne estimation de la production suivant les conditions d’installation et les saisons.
Étapes pour faire le calcul de la production d’une installation solaire
Vous pouvez obtenir les paramètres nécessaire grâce à la fiche technique de l’installation et la configuration de votre toiture. Une fois ces chiffres en main, nous pouvons passer à la prochaine étape.
Déterminer la différence entre kWp ou kWc, kWh, et kVA pour faire le calcul
Nous aimerons vous donner quelques informations sur ces quatre unités avant de donner les formules et les procédures de calcul. Premièrement, vous devez savoir que kWp et kWc ont la même signification. Elles décrivent la puissance maximale théorique de l’installation solaire. Mais voici les points qui les différencient :
Avant les formules, voici les trois unités essentielles à distinguer :
Unité | Signification | Utilisation |
|---|---|---|
kWc (ou kWp) | Kilo Watt-crête (ou peak) | Puissance maximale théorique de l'installation |
kWh | Kilowattheure | Quantité d'énergie produite ou consommée |
kVA | Kilovoltampère | Puissance apparente d'une installation |
Exemples concrets :
1 kWh = énergie fournie par un appareil de 1 kW pendant 1 heure.
Un onduleur de 12 kVA avec un facteur de puissance de 0,9 délivre 10,8 kW de puissance active.s
Première étape pour le calcul de la production photovoltaïque : calculer la puissance totale en kWc
Chaque module photovoltaïque possède sa puissance théorique. Vous pouvez le multiplier avec le nombre de panneaux solaires pour obtenir la puissance totale en kWc.
Utilisez cette formule simple :
Puissance totale en kWc = puissance d’une unité de panneau solaire x nombre de panneaux solaires.
Pour connaître le nombre de panneaux solaires, divisez la surface totale du lieu d’installation par la surface d’un panneau solaire.
Nombre de panneaux solaires = surface totale / surface d’une unité de panneau solaire
Une autre méthode assez simple est de connaître votre production idéale en kWh et de le convertir en kWc.
Si vous êtes accompagné par un installateur, alors il vous donnera la puissance nominale de votre future installation.
Étape n° 2 : Connaître l’irradiation solaire locale en kWh/m2/an
L’irradiation solaire ou le taux d’irradiation, il varie selon l'emplacement géographique. Cependant, il est nécessaire d’avoir des données précises pour faire correctement le calcul. L’unité de ce paramètre est exprimée en kWh/m2/an.
Il suffira de le multiplier avec la puissance en kWc pour obtenir la quantité théorique d’énergie produite.
Au Luxembourg, vous avez ces outils :
Outil | Description |
|---|---|
Cadastre solaire Luxembourg | Estimation du potentiel de votre toiture via Geoportal |
PVGIS | Outil européen avec données précises par localisation |
Au Luxembourg, l'irradiation annuelle moyenne est d'environ 1 300 à 1 460 kWh/m²/an.
Étape n°3 : Connaître le facteur de perte moyenne
Le facteur de perte englobe l’ensemble des pertes qui surviennent dans tout le système photovoltaïque. Ce sont :
Les pertes électriques dans les câbles.
Le rendement de l’onduleur (80-95 %).
La poussière ou les saletés sur les panneaux.
Les ombres partielles projetées sur les panneaux.
Il est exprimé sous forme d’un coefficient multiplicateur (ex. : 0,8 pour 20 % de pertes) ou en pourcentage (%).
La valeur moyenne de ces pertes est d’environ 20 % ou de 0,8.
Quatrième étape : Faire le calcul de la production brute annuelle
À partir de cette étape, vous aurez une estimation brute de la production annuelle de vos panneaux solaires. Pour faire le calcul, il suffit d’utiliser cette formule :
Production annuelle (kWh)=Puissance installée (kWc)×Ensoleillement annuel (kWh/m²)×Facteur de perte.
Prenons comme exemple, une installation de 9 kWc avec un taux de radiation ou d’ensoleillement estimé à 1460 kWh/m2. Nous avons alors :
Avec cette formule et la valeur moyenne de facteur de perte (égal à 0,8), vous aurez :
Paramètre | Valeur |
|---|---|
Puissance installée | 12 kWc |
Ensoleillement annuel | 1 460 kWh/m² |
Facteur de perte | 0,8 |
Production annuelle brute | 12 × 1 460 × 0,8 = 14 016 kWh/an |
Ce résultat n'est pas encore la valeur la plus proche de la production réelle de l'installation. Vous devez aussi considérer le rendement réel de votre installation pour peaufiner le calcul.
Étape finale : calculer la production solaire avec le rendement
Tenir compte du rendement des panneaux solaires dans votre calcul vous donnera des résultats proches du réel.
En effet, seule une partie du rayon solaire captée par les cellules photovoltaïques sera transformée en électricité photovoltaïque.
Dans notre article sur le calcul du rendement des panneaux solaires, nous vous donnons toutes les étapes pour avoir un rendement tenant en compte:
l’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires,
la qualité et le type de panneaux solaires.
Les conditions climatiques locales
En intégrant le rendement, vous obtenez une estimation production solaire beaucoup plus réaliste.
Faire le calcul de la production photovoltaïque : exemple une maison de 100 m²
Pour mieux illustrer les étapes précédentes, nous allons voir ensemble le cas d'une maison de 100 m2 au Luxembourg.
Calcul la production solaire depuis la surface disponible sur votre toiture
Dans ce premier cas, il s'agirait d'une installation sur la moitié de la toiture (50 m²).
Voici les données de départ :
Panneaux monocristallins de 400 Wc (0,4 kWc)
Surface d'un panneau : 1,6 m²
Taux d'ensoleillement : 1 400 kWh/m²/an
Facteur de perte : 0,8
Dans ce tableau, vous allez voir les étapes pour faire le calcul, la formule utilisée et le calcul.
ÉTAPES DE CALCUL | FORMULE | CALCULS | RESULTATS |
1- Nombre de panneaux solaires | Surface totale / surface d’une unité de panneau solaire | 50 m2/ 1,6m2 = 31,2 | 31 panneaux solaires. |
2- Puissance totale en kWc | Puissance d’une unité de panneau solaire x nombre de panneaux solaires. | 31 x 0,4 kWc | 12,4 kWc |
3- Production brute de l’installation | Puissance installée (kWc)×Ensoleillement annuel (kWh/m²)×Facteur de perte. | 12 , 4 kWc x 1400 x 0, 8 | 13888 kWh |
Calculer la production photovoltaïque en utilisant la puissance crête
Si vous connaissez déjà la puissance crête souhaitée, le calcul est simplifié.
Voici les données de départ pour ce calcul :
Puissance installée : 3 kWc
Taux d'ensoleillement : 1 400 kWh/m²/an
Facteur de perte : 0,8
ETAPE DE CALCUL | FORMULE | CALCUL | RESULTAT |
Production brute de l’installation ou Production annuelle (kWh) | Puissance installée (kWc)×Ensoleillement annuel (kWh/m²)×Facteur de perte. | 3 kWc x 1400kWh x 0,8 | 3360 kWh par an |
Avec ce calcul, on peut voir qu’une installation de 3 kWc au Luxembourg produira aux alentours de 3360 kWh. Cette quantité d’énergie sera suffisante pour vous couvrir une partie de vos besoins en autoconsommation.
Résumé sur comment faire le calcul de production photovoltaïque
Pour conclure, le calcul de la production de votre installation solaire va dépendre des données que vous possèdez. Il peut s’agir de vos besoins en énergie ou de la puissance idéale de votre future installation solaire.
Vous pouvez faire un comparatif suivant la méthode utilisée et ensuite estimer le coût d’installation de vos panneaux solaires suivant sa puissance.
Chez Bauer Energie, nous vous demandons toujours de donner le plus d’informations possibles sur vos besoins, sur le lieu d’installation et sur votre budget.
A l’aide de ces données, nous aurons une estimation plus concrètes de votre production. Demandez, dès maintenant, votre devis et une étude complète de votre installation.
Projets
