Comprendre facilement la notion de puissance crête

Qu'est-ce que c’est la puissance crête ? 

La puissance crête, aussi connue sous le nom de puissance nominale, est une notion électrique qui décrit la puissance maximale que peut délivrer un appareil fonctionnant pour produire de l'électricité. Dans le domaine photovoltaïque, la puissance crête d'un panneau solaire correspond à la puissance maximale délivrée par chaque module du panneau solaire. 

Cette donnée permet de comparer les différents modèles de panneaux photovoltaïques. Vous serez ainsi capable de choisir le modèle qui vous convient et de déterminer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour votre installation. Pour les installations solaires, l'unité utilisée sera le kWc au kilowatt crête. Les installations de grande envergure ou de centrale solaire utiliseront MWC ou Mégawatt Crête.

Les conditions de test STC

La puissance crête d'un panneau photovoltaïque est mesurée par des études en laboratoire. Elle est obtenue pour des conditions idéales de fonctionnement appelé STC ou Standard Test Condition. Durant ces tests, les panneaux solaires sont exposés à :

• une irradiance solaire de 1000 W/m2,

• une masse d'air de 1,5 ou AM

• et à une température de surface des cellules taillis à 25 °C.

Lors de la comparaison des panneaux photovoltaïques, vous pouvez choisir la valeur pour déterminer leur performance. La règle est assez simple : plus la valeur du kWc est élevée, plus les panneaux sont performants. 

Puissance crête vs production réelle

Il ne faut pas confondre avec la production crête avec la production réelle de votre installation. En effet, les conditions effectuées lors des tests sont différentes des conditions réelles de votre installation. Il est quasi impossible que vos panneaux solaires atteignent une production équivalente à la puissance crête mentionnée.

Un panneau solaire de 3 kWc ne produit pas forcément 3 kWh d’électricité. Nous verrons la méthode de conversion entre ces deux unités un peu plus tard.

Comment calculer la puissance crête ? 

La puissance crête est nécessaire pour estimer la puissance de votre future installation et aussi sa capacité de production. Pour effctuer ce calcul, vous devez rassembler certaines données comme :

• taux d’irradiation la plus faible de l’année ou Ei.Min

• votre consommation annuelle d'électricité en kWh pour déduire le Eelec, 

• ratio de performance du système en Pr

• Puissance d’éclairement sous condition ou STC (Pi) de vos panneaux solaires (aux environs de 1 kW/m2.

Vous pouvez alors utiliser la formule :

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

Voyons chaque élément en détail pour que vous puissiez faire le calcul chez vous.

Comment connaître le Ei.min?

Ei.min est la valeur la plus faible de l’énergie solaire journalière de l’année. Vous pouvez le considérer comme le taux d’irradiation la plus faible de l’année. Vous pouvez le demander auprès de votre installateur ou effectuer les recherches sur internet avec le mot-clé : taux d’irradiation solaire. Cette valeur doit tenir compte de l'orientation et de l'inclinaison de vos futurs panneaux solaires.

Comment savoir le Eelec?

Pour calculer la puissance crête, vous aurez besoin d'estimer la quantité d’électricité que vous souhaitez obtenir. Votre installateur pourra s’en charger, mais il est plus intéressant d’avoir une estimation en avance. Nous avons détaillé la méthode dans notre article sur la consommation énergétique solaire d’une maison.  Pour connaître votre Eelec, vous n’avez qu’à diviser votre consommation annuelle pour 365 jours. 

Quelle est la puissance d’éclairement sous condition ou Pi ?

La puissance du champ d’éclairement ou le Pi reste la même pour les panneaux solaires sous condition STC. On prend Pi = 1 kW/m².

Comment déterminer le Pr ?

Le ratio de performance est toujours compris entre 0 et 1, plus il sera élevé, plus le panneau que vous choisirez sera performant. Il se détermine en fonction de la condition de ventilation de votre installation. En effet, les panneaux solaires perdent environ 0,4 %/°C de performance lorsque la température du module est supérieure à 25 °C. Il est donc nécessaire de bien ventiler votre installation, car le ratio de performance sera impacté comme le montre ce tableau :

Votre installateur devra alors améliorer la ventilation de votre installation pour obtenir une meilleure performance.

Petit exemple du calcul de la puissance crête d’une installation au Luxembourg

Voici un exemple concret de calcul de la puissance crête d’une installation pour relier totues ces informations. Nous allons supposer que :

• votre installation se trouve au Luxembourg dans les conditions optimales (orientation et inclinaison optimale).

• Vous avez une consommation d’énergie de 3 000 kWh/an et un taux d’irradiation journalière de 2,15 kWh/m2/jour.

• La ventilation de la future installation sera moyenne, le ratio de performance est donc de 0,65.

Calculons d’abord le Eelec :

Eelec = 3000/365 = 8,21 kWh/jr

Les données pour le calcul de la puissance crête sont ainsi :

• Eelec= 8,21 kWh/jr

• Ei.Min =  2,15 kWh/m2/jour

• Pi = 1 kW/m2

• Pr= 0,65

Le résultat de notre calcul sera alors :

• Pc= (Eelec x Pi)/ (Ei.min x Pr)

• Pc =(8,21 x 1) / (2,15 x 0,65) = 8,21/1,39

Nous avons donc Pc =5,90 kWc

Vous devez avoir une installation de 5,9 kWc pour combler vos besoins énergétique. Lors de votre calcul, recherchez des données les plus fiables possibles. C’est très important, car cette valeur va déterminer le nombre de panneaux solaires à utiliser, le coût d’installation, etc. 

Quelle est la différence entre le kWh, kWc et kVA ? 

Il est facile de confondre ces différentes unités. Voici une explication claire de chacune d'entre elles.

kWc et Watt-crête pour mesurer la puissance de votre installation solaire 

Le kWc ou kilowatt crête décrit la puissance de vos panneaux solaires dans les conditions standards des tests. Il faut savoir que 1 kWc équivaut à 1000 Wc. Sur votre devis, par exemple, vous trouverez que la puissance de l’installation sera exprimée avec cette unité. De même, les primes, aides et toutes les législations seront déterminés suivant la puissance crête de votre installation solaire.  

Cette unité est utilisée pour exprimer la capacité de production de votre installation solaire. Mais elle devra être convertie en kWh pour connaître la quantité d’électricité réellement produite.

kWh pour mesurer la production de vos panneaux photovoltaïques 

Le kWh ou kilowattheure est utilisé pour mesurer le productible de vos panneaux solaires. Pour faire simple, le kWh détermine la quantité d’électricité produite par un panneau solaire exprimé en kWc.

Si l'on fait une analogie avec les voitures, les chevaux du moteur sont équivalents à la puissance crête pour les panneaux solaires. Tandis que le km/h qu’elles peuvent atteindre correspondent au kWh produits par le panneau.

Une installation de 3 kWc, chez Bauer Energie, par exemple, peut produire jusqu’à 4 350 kWh d’électricité au Luxembourg. Le kWh est aussi utilisé pour déterminer la consommation de vos appareils électriques pour une heure et d’estimer de vos besoins énergétiques.

kVA pour connaître la puissance de votre compteur électrique

Le kVA ou kilovoltampère est utilisé afin de mesurer la puissance de votre compteur électrique.  Il est important que la puissance du compteur électrique soit supérieur à la puissance cumulée des appareils électriques utilisés. Cet équipement sera ainsi capable de couvrir tous vos besoins électriques.

Un kVA trop faible peut entraîner la disjonction du compteur lorsque vous utiliserez de nombreux appareils en même temps.  Le kVA de votre compteur permet au gestionnaire de connaître la puissance maximale que vous pouvez injecter lors du raccordement de votre installation au réseau électrique publique.

Comment convertir le watt crête en watt ? 

Comme vous le savez déjà, la puissance crête est juste théorique, il faudra le convertir en kWh pour avoir une approximation de votre production réelle. La conversion va alors dépendre de ces différents paramètres :

• la qualité des panneaux solaires,

• la localisation de votre installation,

• l'orientation et l'inclinaison des panneaux

• les conditions climatiques locales

Il est donc logique que la valeur de 1 kWc équivaut à une production entre 900 kWh et 1450 kWh selon les régions. Au Luxembourg, en raison des conditions d'ensoleillement, la production se situe généralement dans une fourchette médiane.

Nous vous recommandons de demander la valeur 1 kWc en kWh à votre installateur pour le type de panneaux solaires que vous allez installer.  

Chez Bauer Energie, par exemple, nos panneaux solaires d’une puissance de 1 kWc produisent environ 1450 kWh.

Ainsi, vous aurez :

• 8 700 kWh pour 6 kWc

• et 17 000 kWh pour 12 kWc.

Pour avoir une meilleure estimation de l’énergie produite, nous évaluons aussi le rendement. Pour cela, il est nécessaire de prendre en considération les conditions réelles de votre installation. L’étude prendra en compte l’inclinaison et l’orientation de votre installation. Si vous souhaitez faire de l’autoconsommation, vous devez avoir une production entre 40 % et 60 % de votre besoin énergétique.

Cela vous permettra d’être rentable. C’est pour cela que nous vous proposons de faire une étude complète pour sécuriser votre nouvel investissement. 

Quels sont les avantages avoir une puissance crête optimale pour ses panneaux solaires ?

Avant de conclure, voici les avantages d’une puissance crête optimale pour vos panneaux solaires.

Bien dimensionner votre installation

Vous devez déterminer la puissance crête nécessaire pour combler votre besoin. Vous pouvez utiliser la formule que nous vous avons donnée dans la section précédente pour définir la puissance crête idéale pour votre installation.

Avec ces données, vous pouvez avoir la dimension de votre installation. 

Par exemple, chez Bauer Energie, nos panneaux solaires ont une puissance d’environ 400 Wc par unité pour 1,4 m² de superficie.

Si vous commandez une installation de 9 kWc, alors cela équivaut à 23 panneaux solaires avec une superficie de 32,2 m². Il suffit d’effectuer les calculs en sachant que 1 kWc équivaut à 1 000 Wc.

Optimiser l’emplacement de votre installation

La puissance crête d'une installation vous permet de connaître la superficie qu’elle va occuper. Vous pouvez ainsi repérer les différents emplacements disponibles :

• toiture principale,

• abri de jardin,

• garage, etc

Si votre toiture ne peut pas accueillir l’ensemble de vos panneaux, vous pouvez envisager de le mettre sur votre abri jardin ou votre garage, etc. Vous pouvez aussi en discuter avec votre installateur.

Connaître les règles et normes en vigueur 

Les projets de loi utilisent le kWc pour déterminer la puissance des panneaux solaires à partir de laquelle certaines règles doivent être appliqués.  Au Luxembourg, par exemple, les ménages qui ont une installation d’une puissance inférieure à 10 kWc ne paient pas de taxe. 

Connaître les aides et les primes que vous pouvez obtenir

Que ce soit pour des primes gouvernementales ou des aides communales, le kWc est toujours l’unité utilisée pour accorder ces aides financières. Par exemple, dans les primes Klimabonus pour les installations solaires, le montant des aides est calculé suivant la puissance de l’installation. En connaissant la puissance crête de votre installation, vous serez en mesure d’estimer approximativement le montant de vos primes.

Sécuriser et optimiser votre investissement 

La connaissance de la puissance crête de votre installation photovoltaïque vous permettra de mieux sécuriser votre investissement. Elle vous donne l’occasion de connaître le coût de ce projet et des autres dépenses annexes.

Ce qui comprend :

• les frais d’entretien,

• les taxes, etc.

Vous aurez aussi la possibilité d’estimer vos gains, car cette information vous permettra de connaître votre production en l’utilisant dans le calcul de rendement.

Ce que vous devez savoir sur la puissance crête

La puissance crête est une notion fondamentale pour tout projet photovoltaïque réussi. Elle vous permet de dimensionner correctement votre installation solaire, d'estimer votre production d'énergie annuelle et de bénéficier des aides financières adaptées à la puissance de votre installation photovoltaïque.

En comprenant comment calculer la puissance crête, convertir le watt-crête en kWh et interpréter les différentes unités (kWc, kWh, kVA), vous disposerez de toutes les clés pour faire les bons choix.

Une puissance crête bien calculée garantit un investissement rentable, des économies durables et une contribution active à la transition énergétique au Luxembourg.

Vous souhaitez dimensionner votre installation solaire avec précision ? L'équipe de Bauer Energie vous accompagne de A à Z dans votre projet : étude de vos besoins, calcul de la puissance crête idéale et installation de vos panneaux photovoltaïques. Demandez dès maintenant votre étude gratuite et personnalisée pour un projet solaire sur mesure.