Les futurs propriétaires doivent se référer au rendement des panneaux solaires estimé par les installateurs pour connaître en avance leur production électrique. En effet, les installations photovoltaïques utilisent seulement une partie de l’énergie solaire pour créer l’électricité photovoltaïque.
Donc, si vous voulez installer des panneaux solaires dans votre jardin ou sur votre toit. Il sera plus judicieux de connaître les différentes techniques qui permettent d’optimiser le rendement de votre installation. Elles vous aideront aussi à savoir si votre installateur est un professionnel ou un simple amateur.
Sommaire
- Qu’appelle-t-on rendement des panneaux solaires ?
- Quels sont les paramètres qui entrent en jeux optimiser le rendement des panneaux solaires ?
- Comment trouver l’orientation et l’inclinaison idéale pour optimiser le rendement des panneaux solaires ?
- Comment calculer le rendement de mon installation solaire ?
- Quelques astuces pour avoir un rendement optimal
Qu’appelle-t-on rendement des panneaux solaires ?
La définition globale du rendement des panneaux solaires est le rapport entre la quantité d’énergie solaire reçue et la quantité d’électricité produite. D’une manière plus simple, c’est la production réelle d’électricité par rapport à l’ensoleillement. Il s’exprime en pourcentage.
Rendement des panneaux solaires (en %)= énergie électrique générée/énergie solaire reçue.
L’objectif est d’avoir un rendement optimisé (plus optimal) pour permettre à l’installation solaire photovoltaïque d’être rentable. Il est important de faire appel aux services de professionnels pour vous donner une performance énergétique suffisante et diminuer les pertes. Vous aurez ainsi plus de production pour une même quantité d’énergie solaire emmagasinée.
Cependant, le rendement réel d’une installation solaire est défini par plusieurs paramètres :
Rendement de fabrication des panneaux solaires ou rendement surfacique
Il est défini par la qualité de vos panneaux solaires et les matériaux utilisés pour les fabriquer. Les panneaux solaires polycristallins ont un rendement de 17 % tandis que les modèles monocristallins ont une meilleure performance avec un rendement de 25 %. Les panneaux solaires au silicium en amorphe sont les moins performants avec 10 % de rendement.
Au Luxembourg, par exemple, on conseille aux nouveaux propriétaires d’acheter des modèles monocristallins pour avoir le maximum de production solaire et sécuriser leurs investissements.
Rendement issu de l’inclinaison et de l’orientation de l’installation ou rendement énergétique
L’inclinaison et l’orientation de l’installation de panneaux solaires sont aussi importantes puisqu’il permet de déterminer la durée d’exposition au soleil et la quantité d’énergie solaire emmagasinée. Pour Luxembourg, par exemple, il est conseillé d’orienter les panneaux solaires vers le sud avec une inclinaison de 30°.
Cependant, d’autres orientations comme Sud-Est ou le Sud-Ouest sont aussi possibles. Le nord, par contre, est strictement interdit, car cela signifierait que les panneaux solaires photovoltaïques seront à l’opposé de la direction du rayonnement solaire.
Afin d’optimiser votre installation, le professionnel en charge des travaux devra maîtriser les heures d’ensoleillement. Il pourra aussi utiliser un cadastre solaire pour plus de précision.
Taux de rendement de l’ensemble de l’installation
À part ces deux paramètres, le montage de chacun du module photovoltaïque entrera aussi en jeux dans l’estimation du rendement final. Il s’agit des différents types de montage sur la toiture comme le montage en série ou en parallèle.
Il est possible que vous ayez plusieurs emplacements sur même toit à cause de la configuration de ce dernier qui ne permet pas un montage linéaire.
Ces différents paramètres entrent en jeu dans la production photovoltaïque et l’installation de panneaux. Dans un cas similaire à celui de cette figure, l’énergie photovoltaïque fournie par l’ensemble de l’installation de panneaux solaires va dépendre du montage électrique.
Quels sont les paramètres qui entrent en jeux optimiser le rendement des panneaux solaires ?
Le rendement d’une installation photovoltaïque est assuré par plusieurs paramètres:
Qualité des panneaux solaires
La qualité du panneau solaire photovoltaïque est l’un des critères cruciaux pour déterminer le rendement de votre installation solaire.
Plus les modules solaires sont de meilleure qualité, plus leurs performances seront élevées. Les meilleurs modèles à utiliser sont les panneaux solaires monocristallins. Ce sont les modules les plus adaptés pour une utilisation au Luxembourg.
Puissance de l’installation solaire
La puissance (aussi connu comme étant la puissance crête) de votre système photovoltaïque sera estimée kWc (kilowattheure crête) dont 1 kWc équivaut à 1450 kWh. Elle déterminera la quantité d’énergie produite par votre installation.
Les nouveaux propriétaires peuvent choisir entre une puissance de 3 kWc, 9 kWc et 12 kWc pour combler leurs besoins. Des installations plus puissantes sont aussi possibles, mais elles impliquent de grands investissements.
De plus, les installations photovoltaïques de plus de 10 kWc sont sous régime fiscal.
Orientation et inclinaison
Plus les panneaux solaires seront orientés vers le soleil, meilleur sera leurs rendements. L’idéal est d’avoir une orientation et une inclinaison optimale: vers le sud et inclinée de 30°. Cependant, d’autres orientations et inclinaison seront possibles.
Taille de l’installation
Une grande installation aura un meilleur rendement de production. Cependant, il faut que la qualité des modules photovoltaïques soit au top.
Aucun ombrage pour optimiser le rendement des panneaux solaires
Les ombres sont les pires ennemies d’une installation de panneaux photovoltaïques , ils réduisent la performance de vos panneaux. C’est pour cela que votre installateur devra faire une descente sur terrain avant de commencer les travaux. Il pourra déterminer les meilleurs emplacements pour vos panneaux solaires et créer un plan de calepinage adéquat.
Zone géographique
La zone géographique possède aussi des impacts sur le rendement global de l’installation solaire. Plus le lieu d’installation s’éloigne de l’équateur, plus la durée d’exposition au rayonnement du soleil sera diminuée. C’est pour cette raison que les installations solaires devront toujours se tourner vers le soleil.
Au Luxembourg, les nouveaux propriétaires de panneaux solaires pourront savoir leur taux de rayonnements grâce au cadastre solaire. Il permettra de déterminer si la zone géographique, auquel vous vous trouverez, vous permette d’avoir une quantité de radiations solaires suffisantes. Ces données vous serviront dans l’étude de la rentabilité de votre installation.
Température des panneaux solaires
La température des modules solaires affecte leurs performances. En effet, en cas d’augmentation de la température, les cellules photovoltaïques réagiront de même manière qu’un appareil en surchauffe. On estime qu’au-dessus de 25°, elles auront une perte de performance de 0,5 % par degré supplémentaire. Vous pouvez l’estimer à l’aide de cette formule:
rendement obtenu avec le changement température =
(rendement réel x [100 % – 0,5 x [température ambiante — 25] ])/100.
Pour éviter cela, votre installation devra avoir une bonne aération. Les installateurs devront prendre en compte ce paramètre et améliorer le mode de posage de vos panneaux photovoltaïques suivant le type de toiture ou d’emplacement.
Le climat
Au cours de l’année, la condition climatique peut changer. En général, les panneaux solaires devront toujours produire même en hiver. Cependant, le taux de production de ces derniers peuvent être réduits à cause de la diminution du taux de rayonnement. Il sera alors plus judicieux de prendre en compte la météo et les saisons dans l’étude du rendement d’un panneau solaire.
Nous vous conseillons de toujours chercher un moyen pour que la pose des panneaux solaires puisse avec l’inclinaison et l’orientation optimale. De cette manière, ils auront la possibilité d’avoir une plus longue durée d’exposition au soleil même en hiver. De plus, avec le bon angle, vous pourrez optimiser le rendement des panneaux solaires.
Les années d’utilisation
Au cours de ses années d’utilisation, la performance des panneaux solaires sera réduite. Ceci est à cause du phénomène de vieillissement. De ce fait, le rendement des panneaux solaires diminuera aussi jusqu’à ne plus être exploitable. C’est pour cela qu’il est important de maintenir et d’entretenir son installation. Il faut aussi que la durée de garantie soit plus longue pour avoir une meilleure durée d’utilisation.
Comment trouver l’orientation et l’inclinaison idéale pour optimiser le rendement des panneaux solaires ?
Ces deux paramètres sont les plus importants pour optimiser le rendement des panneaux solaires, puisque :
– ils sont ceux qui peuvent être modifiés pour avoir un bon rendement ;
– ils déterminent le niveau d’ensoleillement de vos panneaux solaires.
Dans notre centre de ressources, nous avons dédié un article entier sur l’inclinaison et l’orientation de l’installation photovoltaïque. Il vous permettra de tout comprendre en détail.
En général, il est préférable d’avoir une orientation vers le sud avec une inclinaison de 30°. Cette position permettra à vos modules solaires d’avoir le maximum de rayonnements tout au long de l’année.
Comment faire si mon emplacement ne possède pas l’emplacement idéal pour une installation solaire ?
Même si l’emplacement où vous avez imaginé installer vos panneaux photovoltaïques ne possède pas les paramètres idéaux, il est possible d’avoir d’autres solutions:
Inclinaison
Orientation |
0° | 30° | 60° | 90° |
EST | 93 % | 90 % | 78 % | 55 % |
SUD EST | 93 % | 96 % | 88 % | 66 % |
SUD | 93 % | 100 % | 91 % | 68 % |
SUD OUEST | 93 % | 96 % | 88 % | 66 % |
OUEST | 93 % | 90 % | 78 % | 55 % |
Comme vous le voyez, toutes ces positions sont possibles pour avoir un rendement acceptable. La pose des panneaux solaires peut être optimisée avec l’utilisation de support pour obtenir une inclinaison parfaite. Ceci peut engendrer des coûts supplémentaires, mais sera parfaitement viable sur le long terme.
Il faudra que l’étude de votre installation soit minutieuse et effectuée par des professionnels pour que la pose et le choix de l’inclinaison soient optimal.
Comment calculer le rendement de mon installation solaire ?
Dans une section précédente, nous vous avons présenté la formule globale du rendement comme:
rendement des panneaux solaires (en %)= énergie électrique générée/énergie solaire reçue.
Cependant, avant son utilisation réelle, il est assez difficile de déterminer exactement le rendement de vos panneaux solaires avec cette formule.
C’est pour cela que les ingénieurs utilisent un rendement estimatif suivant les conditions de l’installation (inclinaison et orientation) et l’état des panneaux solaires.
Dans notre exemple, nous allons prendre deux différents cas:
– une installation de 3 kWc avec une pose idéale, c’est-à-dire, une inclinaison 30° et orientation vers le Sud ;
– deux installations de 3 kWc où l’une d’entre elles possède une pose idéale et l’autre est installée avec une orientation vers le Sud-Est et une inclinaison de 30°.
Pour ces deux cas, nous allons calculer le rendement estimatif dans les conditions réelles, la production, la baisse de rendement à cause d’une augmentation de température et le rendement après 25 ans d’utilisation. Il faut préciser que le module utilisé est monocristallin (rendement de 20 %) et que la surface totale de l’installation est de 20 m2 par 3 kWc.
La durée de garantie de ces panneaux solaires est de 25 ans avec une diminution jusqu’à 80 % après ce délai.
1 er cas | 2ème cas | ||
3 kWc Sud | 3kWc Sud Est | ||
Rendement énergétique | 100 % | 100 % | 96 % |
rendement surfacique | 20 % | 20% | 20 % |
rendement estimatif dans les conditions réelles (RE) | 20 % | 20 % | 19,2 % |
rendement obtenu avec une augmentation de la température de 30° | 19,5 % | 19,5 % | 18,72 % |
rendement après 25 ans d’utilisation | 16 % | 16 % | 15,36 % |
Comment utiliser ces données pour pouvoir optimiser le rendement des panneaux solaires ?
À l’aide de ces données, vous pouvez estimer en avance la production de vos panneaux solaires suivant les conditions réelles. Après l’installation, vous pouvez suivre la production à l’aide d’application comme my enlighten. Il vous permettra de savoir si la production est la même que celle estimé par votre installateur. Si il y a de petite marge de différence alors vous pouvez encore garder la rentabilité de ce dernier. Sinon, vous devez consulter votre installateur.
Quelques astuces pour avoir un rendement optimal
Pour finir, nous vous donnons ces astuces importantes pour garder le rendement optimal de vos panneaux solaires.
Entretenir les panneaux solaires pour une performance optimale
La performance des panneaux solaires dépend aussi de son entretien. En effet, les panneaux solaires obstrués par les saletés sont moins performants. Les saletés empêchent les rayons solaires de rentrer en contact avec les modules photovoltaïques, ils pourront aussi diminuer l’intensité de radiation captée.
Heureusement, l’état de vos panneaux solaires est visible à l’œil nu. De plus l’entretien est assez facile, il suffit de dépoussiérer les modules solaires avec de l’eau. Cependant, il vous faudra de l’eau déminéralisée et que la température ambiante soit proche de celle-ci.
Sinon, les panneaux solaires risqueront d’avoir un choc thermique et de se briser. Si l’opération vous semble assez difficile ou dangereuse alors nous vous conseillons de faire appel à des entreprises d’entretien.
Faire une maintenance régulière
Veillez aussi à vérifier l’état de chacun de vos modules pour que la défaillance d’un panneau solaire n’affecte pas la production globale de votre installation. Ce type de problème est facilement remarquable avec des applications de suivi de production comme myenlighten.
La maintenance est aussi nécessaire pour vérifier que les autres équipements de l’installation fonctionnent parfaitement. En effet, la batterie ou l’onduleur peut perdre de sa performance au cours des années. La maintenance vous permettra de déterminer si vous devez les changer ou pas. De plus, avoir une bonne suivie et maintenir régulièrement votre installation permettra d’avoir un rendement optimal en toute circonstance.
Optimiser le rendement des panneaux solaires photovoltaïques en hiver
En hiver, les jours sont plus courts et l’exposition des panneaux solaires aux rayons solaires l’est également. On peut observer une baisse de la production au cours de cette période de l’année. La neige peut également tomber sur votre installation et diminuer sa performance.
Cependant, ce manteau de neige peut servir à optimiser le taux de rayonnements reçu par vos modules photovoltaïques. Au lieu de les enlever totalement de votre toiture, nous vous conseillons de les entasser aux extrémités de vos panneaux solaires. La neige va réfléchir les rayons lumineux et augmenter le taux de rayons solaires obtenus par votre installation. De plus, les petites couches de neige qui fondront aux rayons du soleil vont servir à laver la surface extérieure de vos modules.
Choisir un bon installateur pour optimiser le rendement des panneaux solaires
Ce dernier conseil est non le moindre, un bon installateur est votre atout principal pour avoir un rendement de panneaux solaires optimaux. En effet, autant que professionnel, votre installateur devra effectuer des études approfondies sur l’état de lieux et le type d’installation idéal pour vos panneaux solaires photovoltaïques.
Ainsi, même si certains aléas de votre emplacement ne permettent pas une pose idéale (inclinaison de 30° et orientation vers le Sud). Il pourra vous donner une étude complète pour mener à terme votre projet. Il vous orientera sur les meilleurs panneaux solaires pour avoir une performance à la hauteur de votre demande. Son service devra aussi comprendre un accompagnement pour faire la maintenance et les vérifications nécessaires au cours des années d’utilisation de vos panneaux solaires.
Chez Bauer Energie, par exemple, nous nous assurons que les futurs propriétaires de panneaux solaires photovoltaïques puissent choisir entre les meilleurs panneaux solaires du marché. Nos services comprennent une étude minutieuse de votre installation et de votre projet. Nous effectuons aussi des suivies avec des applications de maintenance.