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Panneaux Photovoltaïques
Dimensionnement de vos panneaux solaires - Lisez ceci avant de rencontrer un installateur !

Comment éviter le risque de vous retrouver avec un système solaire dont la taille est totalement inadaptée.

Avant de vous dire comment dimensionner correctement vos panneaux solaires et d’investir dans le solaire, il est important de comprendre un paramètre fondamental : la différence entre puissance et énergie !

Sans comprendre cette différence, vous risquez d’accepter un devis pour un système qui n'est pas adapté pour votre maison et de payer beaucoup trop cher. Et on parle de milliers d’Euros ici. Voici comment éviter de faire des erreurs…

Obtenir le bon dimensionnement de vos panneaux solaires nécessite de comprendre la différence entre puissance et énergie !

Qu'est-ce que la puissance ?

La puissance d’un système correspond à la vitesse de circulation de l’énergie. Quelques exemples :

  • La vitesse à laquelle un panneau solaire peut produire l'électricité en plein soleil, par exemple, «un panneau solaire de 300W ».
  • La vitesse maximale à laquelle une batterie peut accepter de l'énergie électrique lors de sa charge, par exemple, « la batterie peut se charger à 3 kW »
  •  La vitesse maximale à laquelle une batterie peut expulser l'énergie stockée lors de la décharge, par exemple, « la batterie peut se décharger à 3 kW ».
  • La vitesse à laquelle un appareil engloutit de l'énergie, par exemple, « ce chauffage utilise 2 kW ».

Si vous considérez le courant électrique comme de l'eau dans un tuyau d'arrosage, sa puissance est le débit auquel l'eau se déplace.

Différence entre petite et forte puissance pour dimensionner son besoin en panneaux solaires
Figure 1.1 La puissance électrique est analogue au débit d’eau à travers un tuyau d’arrosage.

La taille d'un système solaire est définie par la « puissance crête » en kW du champ de panneaux solaires (« champ de panneaux solaires » est le terme qui désigne un ensemble des panneaux solaires installés). Par exemple, un système solaire de 3 kW peut être composé de dix panneaux solaires de 300 W chacun sur le toit. Cette installation solaire peut produire de l'électricité à une capacité maximale de 3 kW (3000 Watts).

Pendant la majeure partie de la journée, les panneaux solaires ne produisent pas à hauteur de leur puissance crête. Ce n'est qu'en plein soleil de midi, dans des conditions parfaites et avec des panneaux parfaitement propres, que ces panneaux génèrent de l'électricité à la puissance maximale indiquée sur leur plaque signalétique. Par exemple, ce champ de panneaux solaires de 3 kW devrait fournir une puissance de 3 kW dans des conditions parfaites.

Schéma illustrant les périodes de production des panneaux solaires durant une journée, du lever du soleil et coucher du soleil.
Figure 1.2 La puissance d’un système solaire de 3 kW évolue au cours d’une journée ensoleillée.

Dans la pratique, vous obtenez environ 20 % de moins que la puissance crête en raison des pertes inévitables du système, telles que :

  • la saleté présente sur les panneaux
  • la résistance des fils électriques pour aller jusqu’au panneaux situé sur votre  toit ou ailleurs
  • les pertes liées à l'onduleur solaire
  • les pertes de température des panneaux solaires (nous y reviendrons plus tard)

Ainsi, dans la réalité, la courbe d'un système de panneaux solaires de 3 kW écrête généralement autour de 2,4 kW.

Qu’est-ce que l’énergie ?

L'abréviation kWh signifie kilowattheure. Un kWh est une mesure de l’énergie (et non de la puissance). L’énergie est la quantité d'électricité produite, stockée ou consommée au fil du temps.

Si l’on reprend notre analogie avec l'eau, où la puissance est analogue au débit : si ce débit est dirigé vers un seau, la quantité d'eau recueillie dans le seau est identique à l’énergie électrique.

Explication de ce qu'est l'énergie produite par les panneaux solaires en illustrant un seau d'eau rempli, à la différence de la puissance qui correspond au débit (le tuyau)
Figure 1.3 L’analogie eau/électricité.

Si, par exemple,  vos panneaux solaires fournissent continuellement 5 kW de puissance pendant une heure entière, vous aurez produit 5 kWh d'énergie.

Cette énergie peut être utilisée par vos appareils, elle peut être exportée vers le réseau ou, si vous voulez être plus fantaisiste, elle peut être stockée dans une batterie - tout comme l'eau stockée dans un seau. Ou bien elle peut être répartie entre les trois.

La quantité d'électricité que vous utilisez (ou produisez ou stockez) est définie en kWh. Par exemple : « Mon système solaire a produit 4 kWh d'électricité aujourd'hui », « Mon chauffage a utilisé 2 kWh d'électricité aujourd'hui » ou « Cette batterie peut stocker jusqu'à 10 kWh d'énergie ».

Point essentiel L'analogie de la batterie et du seau est un bon moyen de clarifier la différence entre puissance et énergie. Avec un seau et un tuyau, plus la « puissance » du tuyau est élevée, plus vite vous pourrez remplir votre seau. La taille du seau détermine la quantité d'eau qu'il peut accepter. Avec une batterie, plus la puissance de la batterie est élevée (en kW), plus vous pourrez remplir ou vider la batterie rapidement. Plus la capacité énergétique (en kWh) de la batterie est élevée, plus elle pourra stocker d'électricité.

Votre facture de consommation électrique est calculée sur le nombre de kWh d'énergie que vous avez utilisés.

Au niveau le plus élevé, le kW mesure la puissance, et le kWh l'énergie.

En observant à nouveau le graphique de la courbe de puissance du système solaire, la quantité d'énergie générée en kWh est représentée par la zone grisée sous la courbe :

Représentation par un schéma de la différence entre la puissance et l'énergie de panneaux solaires sur une production en journée.
Figure 1.4 La zone grisée représente l'énergie produite par un système solaire en une journée est représentée par la zone en gris sous la courbe de puissance.

Pourquoi est-il important de connaître la différence entre énergie et puissance ?

Il est fréquent que les gens intervertissent par méconnaissance les termes « énergie » et « puissance », comme s'il n'y avait aucune différence. Même certains électriciens commettent l’erreur. Cela agace les férus d'électricité comme moi. Surtout quand j’observe ce genre d’erreurs dans la presse nationale et les livres !

Par exemple, si quelqu'un parle de sa consommation d'électricité et dit : « J'ai utilisé 9 kW hier », il veut dire, à proprement parler : « Hier, à un moment donné, ma demande d'électricité a atteint le point où j'ai tiré 9 kW du réseau ». Cela ne nous donne aucune indication sur la quantité d'énergie réellement utilisée, mais seulement sur la puissance crête atteinte.

Ce serait comme dire : « Je suis allé faire un tour en voiture hier et j'ai roulé à 225 km/h ». Cela ne nous donne aucune idée de la distance parcourue, mais seulement que le conducteur a atteint, au moins une fois, une vitesse maximale de 225 km/h (c’est probablement une Ferrari, pas une Hyundai3).

La personne qui pense avoir utilisé 9 kW veut certainement dire qu'elle a utilisé 9 unités d'énergie électrique hier, auquel cas elle aurait dû dire : « J'ai utilisé 9 kWh hier ».

Oui, oui, je sais ce que vous pensez : qui s'en soucie ?

Eh bien, c'est comme si notre conducteur disait « J’ai parcouru 225 km/h » alors qu'il voulait en fait dire « J’ai roulé à 225 km/h ». Cela change totalement le sens et crée une ambiguïté qui peut s'avérer coûteuse.

C'est important si vous achetez un système solaire. Si quelqu'un dit qu'il a besoin d'un système d'énergie solaire produisant 9 kW, il se peut qu'on lui propose un système solaire de 9 kW. Ce système coûtera environ 16 000€ aux tarifs moyens actuels  et produira environ 36 kWh d'énergie par jour en moyenne sur une année.

Visualisation schématique de la production en énergie de panneaux solaires.
Figure 1.5 Un installation solaire de 9 kW est beaucoup plus grande qu'un système solaire produisant 9 kWh.

Vous comprenez maintenant la différence entre kW et kWh. Si vous commettez l’erreur, vous risquez de vous retrouver avec un système solaire dont la taille est totalement inadaptée.

Si le besoin à couvrir est de 8 kWh par jour, alors, un système solaire de 2 kW est suffisant. Il coûtera environ 5000€ au moment de la rédaction du présent document et produira, en moyenne, 9 kWh d'énergie par jour.

Conseil : Un moyen simple d'estimer la quantité d'énergie que vous pouvez attendre, en moyenne, par jour d'un système solaire en France est de multiplier la taille du système par 3. Par exemple, un système de 5 kW produira en moyenne environ 15 kWh d'énergie par jour. Conseil pour éliminer les mauvais vendeurs de systèmes solaires Demandez-leur d'expliquer la différence entre un kW et un kWh. S'ils se trompent, comment diable pourront-ils comprendre vos besoins ? Un grand nombre de démarcheurs qui font du porte-à-porte et de télévendeurs de produits solaires échouent à ce test. En fait, ne répondez jamais à un démarcheur téléphonique ou à un vendeur qui fait du porte-à-porte. Il y a tout simplement trop d'escrocs dans ce domaine.

Ressources en ligne : Si vous rencontrez d'autres termes du jargon de l'énergie solaire au cours de votre voyage, je vous invite à consulter un glossaire des termes de l'énergie solaire :

Maintenant que vous connaissez la différence entre l'énergie solaire et la puissance solaire (ou, plus généralement, la différence entre puissance et énergie), vous êtes mieux armé pour un avenir où vous prendrez davantage en charge votre propre énergie. 

C'est comme savoir ce qu'est un gigaoctet - impensable il y a dix ans, indispensable aujourd'hui - si vous voulez comprendre si votre prochain smartphone pourra stocker toutes vos applications, photos et vidéos.

Alors maintenant, voyons comment être sûr que votre installation solaire est correctement dimensionnée. 

Pour ceci il faut d’abord synthétiser les informations issues de votre compteur électrique

Si vous avez un compteur mécanique ou électronique, je vais vous montrer comment mesurer rapidement, et sans frais, votre consommation d'électricité en journée, pour un jour ouvrable et un jour non ouvrable typique à votre domicile. En effet, le fait d'être à la maison fait une grande différence dans la quantité d'énergie que vous utilisez (qui l’eut cru !).

Si vous vous demandez comment lire correctement la consommation électrique, vous trouverez l’explication pour tous les compteurs actuellement installés en France dans mon Livre “Gagnant avec le Solaire ! Le Guide Ultime pour les Français. Le Seul !” disponible ici.

Nous mesurerons également votre consommation nocturne typique, mais nous ne ferons pas de différence entre les nuits de travail et les nuits de repos, car d'après mon expérience, elles ne diffèrent pas beaucoup. Après tout, vous êtes endormi la plupart du temps.

Pour ce faire, nous effectuerons une relève de votre compteur quatre fois en 48h, puis nous ferons quelques calculs avec les résultats.

Si vous avez un compteur intelligent Linky et l’accès au portail en ligne ENEDIS, vous n'avez pas besoin d'effectuer les relevés manuels. Vous pouvez vous connecter et obtenir ces chiffres facilement. Pour le reste d'entre vous, lisez la suite.

Comment mesurer votre utilisation diurne et votre utilisation nocturne typique

Je vais vous expliquer comment procéder pour le dimanche (jour non ouvrable) et le lundi (jour ouvrable). Bien sûr, si vous n'êtes pas un travailleur classique, n'hésitez pas à utiliser les deux jours de la semaine qui correspondent le mieux à votre mode de vie au travail et en dehors du travail.

Le plus difficile dans cet exercice est de ne pas oublier de faire les relevés. Pour vous en souvenir plus facilement, programmez les quatre relevés avec quatre alarmes sur votre smartphone.

Nous allons relever votre compteur aux heures suivantes :

  • Le dimanche à 9h
  • Le dimanche à 19h
  • Le lundi à 9h
  • Le lundi à 19h

Ensuite, vous pouvez entrer ces quatre chiffres dans un tableau comme suit :

Exemple - Voici le tableau de collecte des données imprimées et complétées pour ma maison :

On en déduit votre consommation d'électricité de jour (lorsque vous êtes au travail et hors travail) et votre consommation de nuit. La figure 2.8 montre comment fonctionne ce calcul simple. Les chiffres sont généralement tous compris entre 3 et 30 kWh. Si les vôtres ne le sont pas, vérifiez vos relevés.

  • Ma consommation de jour – Dimanche : 8.2 kWh
  • Ma consommation de jour – lundi : 9.1 kWh
  • Ma consommation de nuit – 3.6 kWh

Je répartis également ma moyenne de consommation diurne sur toute la semaine, sur la base d'une semaine comprenant 5 jours ouvrables et 2 jours non ouvrables : 8.46 kWh.

Illustration de la consommation électrique en journée et durant la nuit sur la base d'une semaine.
Figure 2.8 Relevés de consommation

La moyenne hebdomadaire de votre consommation électrique diurne et nocturne sont les deux chiffres magiques dont nous avons besoin pour :

  1. Obtenir une idée de la taille de votre système d'énergie solaire (dans notre exemple, malgré un besoin énergétique moyen journalier de presque 9kWh, un système installé de 3kW est largement suffisant), et
  2. Estimer la rentabilité (financière) du système.

C'est le moment de prévoir de relever votre compteur quatre fois ce week-end (ou d'extraire les chiffres du portail internet de votre compteur intelligent).

Nous utiliserons ces chiffres pour calculer votre retour sur investissement ici.

Tout se trouve dans mon livre “Gagnant avec le Solaire ! Le Guide Ultime pour les Français. Le Seul !”

Vous pouvez l’obtenir ici.

Vous allez aussi apprendre :

  • Les cinq plus grands mythes sur le stockage des batteries ! Si vous y croyez vous laissez des milliers d’Euros sur la table…
  • Le paramètre clé que de nombreux installateurs de panneaux solaires ne mesurent pas… Et ceci peut vous coûter des milliers d’Euros. Je vous explique pourquoi vous devez demander à votre installateur de absolument en tenir compte.
  • Ce petit dispositif à 20€ qui vous dévoile la totalité de vos économies.
  • Est-ce que l’obligation d’achat EDF est le meilleur choix ? Je vous démontre ce que vous devez faire pour maximiser la rentabilité de votre installation.

Et beaucoup plus... dans un guide de 201 pages.

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En résumé

Mesurez d’abord votre consommation d’énergie quotidienne suivant le procédé décrit pour pouvoir dimensionner correctement votre installation photovoltaïque.

Ensuite, pour prévoir avec précision les économies potentielles liées à l'énergie solaire, vous devez estimer votre autoconsommation solaire. Vous avez deux possibilités :

  • Si vous voulez faire simple, utilisez simplement une estimation du pire et du meilleur des cas pour votre taux d'autoconsommation. Je suggère 20% dans le pire des cas et 80% dans le meilleur des cas.
  • Si vous pouvez vous engager à comprendre comment mesurer la consommation de votre domicile, alors effectuez quatre relevés de compteur dimanche et lundi prochains.Vous serez récompensé par une bien meilleure estimation de votre ratio d'autoconsommation, ce qui conduira à une estimation plus précise des économies solaires que vous pouvez ensuite calculer ici (LIEN VERS ARTICLE)

Vincent Arrouet

Co-fondateur de Sunology
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