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 Vous souhaitez poser des panneaux solaires sur votre toit mais vous voulez tout comprendre avant d'acheter, vous êtes au bon endroit. Cet article est remis à jour au fil des évolutions des technologies et des baisses de prix. Il fera de vous un interlocuteur pris au sérieux par les professionnels de l'installation solaire, vous saurez analyser et comparer les propositions commerciales et vous gagnerez de l'argent. N'hésitez pas à nous faire part en retour de vos commentaires.
Egalement dans DDmagazine : notre dossier sur les panneaux solaires thermiques, pour la production d'eau chaude et le chauffage. Et un autre dossier sur le crédit d'impôts.
Sommaire
Kilowatt crête : définition - surface de panneau pour 1 kWc - quelle énergie électrique pour 1 kWc - à quoi équivalent 1000 kWh - peut-on se chauffer avec du photovoltaïque - coût d'une installation - le raccordement au réseau EDF, une obligation? - coût du raccordement - onduleur : définition - bénéficier du tarif de rachat EDF le plus élevé - l'orientation idéale d'un capteur - durée de vie d'une installation - des évolutions technologiques ? - différence entre des panneaux monocristallins et polycristallins - le photovoltaïque valable dans le Nord - sécurisation de l'installation - la fabrication de panneaux photovoltaïques : écologique ? - des substances dangereuses dans les panneaux - dossier de vente d'électricité à EDF - pour en savoir plus
Les constructeurs de panneaux solaires parlent de kilowatts crête de quoi s’agit -il ?
C’est la principale caractéristique d'un panneau solaire. Elle exprime la puissance maximale délivrée en plein soleil dans les conditions idéales. Elle s'exprime en « watts crête» (abréviation Wc) quand on parle d’un panneau, ou de kilowatts crête (kWc) quand on parle d’une installation complète.
Quelle surface de panneau solaire dois-je installer pour une puissance de 1 kWc ?De l’ordre de 7 m². Pour fixer les idées, en plein soleil, 7 m² de panneaux solaires peuvent faire marcher un sèche cheveux d’entrée de gamme.
Supposons que j’installe sur mon toit une surface de panneaux solaires d’une puissance totale de 1 kWc. Quelle énergie électrique vais-je pouvoir récupérer sur l’année ?En France l'énergie annuelle moyenne produite par 1 kWc de panneaux solaires (environ 7 m²) est de l'ordre de 1000 kWh.
Je n’arrive pas bien à estimer à quoi correspondent ces 1000 kWh produits sur l’année.La consommation électrique moyenne d'un ménage français étant de 4000 kW/h (source ADEME), il faudrait un système de 4 kWc pour satisfaire à ses besoins, soit en surface de panneau, de l’ordre de 28 m².
Puis-je chauffer ma maison ou produire mon eau chaude sanitaire avec des panneaux solaires photovoltaïques ?Non ce serait une hérésie ! Il est bien plus efficace de chauffer de l’eau (pour le chauffage ou pour l’eau chaude sanitaire) à l’aide panneaux solaires thermiques. Dans ces derniers, l’eau circule dans des tuyaux sous une vitre et se chauffe directement aux rayons du soleil. Si vous vous êtes déjà douché sur la pelouse à l’aide de l’eau chauffée dans le tuyau d’arrosage resté au plein soleil, vous comprenez de quoi il s’agit. Le chauffe-eau solaire fonctionne sur ce principe ultra simple. Sa capacité à absorber l’énergie du soleil est 10 fois plus grande que celle des panneaux solaires photovoltaïques. Ces derniers sont exclusivement destinés à produire de l’électricité pour l’éclairage et les appareils électriques.
Et combien ça coûte ?Le prix du 1 kWc installé est, au moment de la rédaction de cet article, de l’ordre de 8 000 € TTC, soit 32 000 euros pour 4kWc, correspondants à 4000 kWh produits par an sur 28 m².
C’est bigrement cher, comment puis-je m’y retrouver ?D’abord si vous penser installer des panneaux solaires, c’est que vous êtes un citoyen sensibilisé aux enjeux environnementaux. Il y a donc fort à parier que votre consommation d’électricité sera largement inférieure à celle du ménage moyen (2600 kWh pour l’auteur de ces lignes ). En particulier, avant même de considérer l’installation de panneaux photovoltaïques, vous aurez d’abord installé un chauffe eau solaire, voir un chauffage solaire (voir plus haut). Partons donc, si vous le voulez bien sur une puissance installée de 2 kWc installé, pour une production annuelle de 2000 kWh. Soit un investissement de 16 000 euros TTC.
Ensuite vous devez tenir compte des éléments suivants :
Si toutes les conditions sont réunies (voir plus loin), EDF achète votre courant au prix de 0,57 euros par kWh, soit 1140 euros par an. Il faut donc 14 ans pour amortir l'installation, en pratique un peu plus si on inclus les frais de maintenance (très faibles), les frais de raccordement au réseau, le coûts d’éventuelles études initiales.
Les mesures fiscales autorisent un crédit d’impôts de 50 % de l’investissement (fournitures seules à l’exclusion de la main d’œuvre) plafonné à 8 000 euros pour un célibataire et 16 000 euros pour un couple (voir notre article sur ce sujet), soit une économie de 4000 ou 8000 euros selon les cas. Grâce à ce crédit d’impôts votre installation s’amortit après 9 à 10 ans de fonctionnement. Ensuite vous gagnez de l’argent jusqu’à la fin du contrat EDF (20ans). A noter qu’il existe aussi des aides municipales et régionales qui améliorent encore l’équation. Détails des aides sur le site de Enerplan , assoccutaions de professionnels de l'energie solaire.
L’intégration dans le bâti vous fait économiser une partie de la couverture du toit, et vous permet de bénéficier du tarif d'achat d'EDF le plus élevé. (voir ci-dessous)
Est-il obligatoire de se raccorder au réseau EDF ?Ce n’est pas obligatoire, mais sauf à ce que votre maison soit dans un site isolé, loin du réseau, il serait stupide de ne pas le faire. Pour les raisons suivantes :
EDF rachète votre électricité 57 centimes d’euros (ce prix est révisé à la hausse chaque année, voir la formule ici), alors qu’il vous la vend en moyenne à 11 centimes d’euros toutes taxes comprises. Donc il vaut mieux vendre toute l’électricité produite par votre installation et racheter celle dont vous avez besoin. En pratique vous aurez donc un compteur en sortie de votre installation qui comptabilisera les kWh vendus à EDF à 57 centimes et une autre en entrée (celui que vous avez déjà) qui comptera vos kWh consommés à 11 centimes d’euros (voir cet article pour l’explication de votre facture d’électricité).
Et puis, techniquement le réseau EDF agit comme un réservoir d’énergie. Stockant le jour pour la nuit, l’été pour l’hiver. Ainsi en été quand votre installation produit beaucoup vous vendez beaucoup de kWh à EDF ; en hiver quand vous avez davantage besoin de courant, vous achetez davantage d’électricité au réseau. Enfin le raccordement à EDF simplifie la technique, la maintenance de l'installation et en réduit le coût. En annexe les étapes pour monter votre dossier de fournisseur de courant à EDF.
Combien coûte la procédure de raccordement à EDF ?Entre 400 et 1200 euros selon Monsieur Olivier Million de Clipsol. En fait le tarif dépend de la distance de raccordement aux compteurs, de la puissance, elle inclut un disjoncteur, un compteur de consommation, un compteur de non consommation pour éviter la fraude (voir nos explications plus loin). Le mieux consiste à demander un devis à EDF.
Qu’est-ce qu’un onduleur ?Les panneaux solaires produisent du courant continu ; comme des piles. Le courant du réseau public est un courant alternatif à 220 volts. L’onduleur, transforme le courant continu issu des panneaux en courant alternatif à la tension du réseau. Selon la taille des installations, il faut un ou plusieurs onduleurs, généralement un seul dans le cas de maisons individuelles. L’onduleur inclut également des fonctions de sécurité, en particulier pour ne pas électrocuter les techniciens d’EDF qui travailleraient sur le réseau.
Comment bénéficier du tarif d’achat d’EDF le plus élevé ?Il faut que votre installation soit intégrée au bâti. Ce qui veut dire que si vos panneaux sont posés sur la pelouse, ou posés sur le toit, au dessus des tuiles, ça ne marche pas. Le prix achat de votre électricité par EDF est dans ce cas est réduit à 30 centimes d’euros le kWh. Intégré au bâti, veut dire que les panneaux solaires remplacent la couverture, ils font partie intégrante du toit. Obtenez la garantie de votre fournisseur ou mieux directement d’EDF que votre installation correspond bien à ce critère d’intégration au bâti. En annexe les critères d'éligibilité pour obtenir la prime d'intégration au bâti qui permet d'obtenir le tarif maximal.
Quelle est l’orientation idéale du capteur ?Plein sud avec un angle de 30 à 35° sur l’horizontale. Dans l’idéal il faudrait que le panneau soit toujours perpendiculaire aux rayons du soleil. En France à une latitude de moyenne de 46° un calcul simple montre que la bonne orientation moyenne (ce terme est important) d'un panneau solaire serait 46°. Si on veut favoriser le captage d'énergie en hiver, le panneau doit être orienté de manière à saisir les rayons du soleil rasants de cette saison ; l'orientation la plus favorable est alors de 60° sur l'horizontale. A l'inverse si on veut favoriser l'efficacité en été, le capteur doit être davantage couché sur le sol, pour saisir les rayons d'un soleil presque à la verticale. La bonne orientation est alors de 30 à 35 ° sur l'horizontale. C'est cette dernière valeur qui est retenue pour nos panneaux solaires photovoltaïques parce que nous voulons privilégier la production globale de kWh sur l'année, du fait du raccordement à EDF. Il faut donc favoriser le captage de l'énergie en été, quand elle est le plus abondante. Les vendeurs de panneaux solaires fournissent des abaques ou disques solaires de calcul de la meilleurs inclinaison en fonction de la direction du capteur.
Quelle est la durée de vie d’une installation ?Les constructeurs garantissent une durée de vie de 20 à 25 ans à 80 % de la puissance nominale. Ce qui signifie qu’arrivés à cette limite d’âge, les panneaux donneront encore au moins 80 % de leur puissance initiale. En pratique, bien que nous n’ayons pas de recul suffisant, une installation pourrait durer plus de trente ans.
Que peut-on espérer de l’évolution des technologies ?Le rendement d’un panneau solaire, dans des conditions idéale varie entre 14 et 17 %. Ce qui veut dire que 14 à 17 % de l’énergie solaire reçue est transformé en énergie électrique. En laboratoire, on sait obtenir des rendements de 30 %, ce qui laisse place à un quasi-doublement des performances dans les années à venir. Par ailleurs les technologies de fabrication de masse (voir notre article sur Nanosolar ) laissent espérer à court terme un prix du kWc sortie d’usine divisé par trois.
Quelle différence entre panneaux polycristallins et monocristallins ?Il s’agit de deux technologies différentes de production du silicium nécessaire à la réalisation des panneaux ; la première est plus répandue et moins chère que la seconde; la seconde offre des rendements supérieurs jusqu’à 17% contre 14 ou 15% pour le monocristallin. Il existe une troisième technologie dites « amorphe » moins performante, plus facile à produire, mais plus sensible dans des conditions d’éclairement diffus (mauvaise exposition, alimentation d‘équipements électriques dans les sites isolés des régions tempérées).
Le photovoltaïque est-il valable dans le nord de la France ?
 Le mieux est de consulter cette carte . Vous verrez que le solaire même s’il est plus avantageux dans le sud, c’est évident, reste tout à fait intéressant dans le nord de la France et même dans les pays du nord de l’Europe. Entre le nord et le sud de la France le rapport est de l’ordre de 1, 4 (1,4 fois plus d’énergie produite à Montpellier qu’à Dunkerque avec la même installation). En théorie il suffirait de ne capter sur 0,01% de l'énergie solaire reçue par la surface de la terre pour couvrir les besoins en énergie de toute l'humanité. Pour assurer la production française l'électricité, il faudrait couvrir de panneaux solaires une surface de 5000 km2, soit environ 1% du territoire, ce qui correspond environ à la moitié de la surface bâtie en france. En théorie, car en pratique c'est une autre paire de manche...
Des esprits mal intentionnés ne sont-ils pas tentés de tricher, c’est-à-dire de revendre à EDF son propre courant ?
En fait le raccordement à EDF de l’installation photovoltaïque se fait au travers de deux compteurs montés en série dont l’un est branché à l’envers. C’est le compteur de non consommation. Il ne tourne que si du courant passe dans l’autre sens. L’ensemble des deux compteurs est plombé.
La fabrication des panneaux photovoltaïques est réputée coûteuse en énergie et donc les panneaux solaires ne seraient pas si écologiques qu’on le croit. Qu’en est-il exactement ?
Oui c’est vrai, selon une étude du Département Américain à l’Energie (DOE) de 2004, le panneau produit l'équivalent de l'énergie qui a servi à le fabriquer (Energy payback en anglais) en 2 à 4 ans selon les technologies. Ce qui veut dire que, sur la base d'une durée de vie de 30 ans, une installation produit du courant sans pollution pendant 28 à 26 ans. En toute impartialité il faudrait ajouter les coûts énergétiques du recyclage des installations en fin de vie. Mais d'une part ce recyclage permet de fabriquer de nouveaux panneaux avec beaucoup moins d'énergie et d'autres part, toujours selon l'étude du DOE, les technologies de fabrication de panneaux en film mince (voir notre article sur Nanosolar) pourront réduire ce délai de payback énergétique à 1 an. Pour ces panneaux en film mince, on peut également anticiper un coût de recyclage réduit du fait de la nature très légère du support.
Les équipements solaires contiennent-ils des substances dangereuses ?
La directive européenne RoHS vise à limiter l'utilisation de six substances dangereuses. RoHS signifie "Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment", c'est-à-dire "restriction de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques". Les substances concernées sont : le plomb ; le mercure ; le cadmium ; le chrome hexavalent ; les polybromobiphényles (PBB) ; les polybromodiphényléthers (PBDE).
Les concentrations maximales de ces substances sont de 0,1% sauf pour le cadmium où la limite est de 0,01% dans les matières homogènes. Pour savoir si vos équipements solaires sont « RoHS » il faut le vérifier auprès des constructeurs. La conformité ROHs ne préjuge pas de l'absence d'autres substances dont la dangerosité ne serait pas établie.
Annexe : Les étapes pour monter le dossier de vente d'électricité à EDF.
Faire une demande à la DIDEME , La Direction de la Demande et des Marchés Energétiques
Faire une demande à la DRIRE (Direction Régionales de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement) pour l'obligation d'achat par EDF. c'est la DRIRE qui décide si vous avez le droit à la prime pour intégration dans le bâti.
Faire une déclaration de travaux ou de permis de construire (A la mairie)
Faire une demande de contrat de raccordement au gestionnaire du réseau ERDF (Electricité Réseau Distribution France)
faire une demande de contrat achat auprès de EDF Branche Energie, Administration des obligations d'achat.
Les installateurs ont des dossiers tout prêts que vous n'avez qu'à remplir.
Pour en savoir plus :
Cartes d'ensoleillement de l'Europe
Données scientifiques sur le rayonnement solaire au niveau du sol issu du programme de recherche scientifique européen Satellight
Document explicatif de EDF
Conditions à remplir pour bénéficier de l'obligation d'achat de EDF ( Source Ministère de l'Industrie)
Critères d'éligibilité des équipements pour la prime d'intégration au bâti
Arrêté du 10 juillet 2006 fixant les conditions d'achat de l'électricité produite
Texte de réferences du Ministère de l'Ecologie, du Développement et de l'Aménagement Durables.
Les aides régionales recensées pas l'association Enerplan
Les panneaux solaires sur Wikipedia
Nous remercions Monsieur Olivier Million de la société Clipsol à Aix-les-Bains qui a eu la gentillesse de nous fournir les explications et les éclaircissements dont nous avons eu besoin pour la rédaction de cet article.
Les chiffres de cet article sont des ordres de grandeur. Ils sont faciles à retenir, vous permettront de réagir immédiatement à une offre commerciale, ou tout simplement à la lecture de l’actualité. Les évolutions des technologies photovoltaïques et l'augmentation des volumes de production, entraînent une augmentation constante des performances et une baisse des prix continue. cet article sera relis à jour en conséquence. Nos articles à venir sur les équipements photovoltaïques seront, dans la mesure du possible, accompagnés d’indicateurs simples afin de vous permettre de suivre ces évolutions, de façon précise cette fois.
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