Optimiser la production photovoltaïque : le guide complet sur les panneaux solaires

La production des panneaux solaires fait référence à la quantité d'électricité produite par un système photovoltaïque sur une période donnée. Cette production, mesurée en kWh, dépend de l'ensoleillement et de la puissance photovoltaïque de chaque panneau.

Quelle est la puissance moyenne d’un panneau solaire ?

Un panneau solaire standard présente une puissance comprise entre 330 et 405 Wc (Watt-crête). Plus le module sera puissant, plus il pourra produire d'énergie. Cette puissance, exprimée en kilowatt-crête (kWc), représente la production maximale théorique d'un panneau dans des conditions optimales.

Calculer production d'un panneau solaire : les bases

La production annuelle d'un panneau solaire varie selon la zone géographique en France. En général, elle peut varier de 800 kWh par kWc dans les régions les moins ensoleillées à 1 400 kWh par kWc dans les régions les plus ensoleillées comme le sud de la France.

La production moyenne d'une installation solaire photovoltaïque en France varie selon les régions :

• Nord-Est de la France : entre 800 et 1 000 kWh par kWc installé

• Diagonale Bretagne - Haute-Savoie : entre 1 000 et 1 100 kWh par kWc

• Sud-Ouest - nord Auvergne-Rhône-Alpes : entre 1 100 et 1 200 kWh par kWc

• Sud de la France : entre 1 200 et 1 400 kWh par kWc

Au regard de ces données, on comprend qu'il convient de bien prendre en compte l'ensoleillement au moment de dimensionner son projet photovoltaïque.

Combien produit un panneau solaire par jour ?

La production d'un panneau solaire dépend fortement de la saison et de l'exposition solaire au quotidien. En moyenne, elle peut varier de 2,5 kWh à 3,3 kWh par jour pour un système de 1 kWc, en prenant en compte les variations saisonnières.

Production moyenne par mètre carré

La production d'un panneau solaire dépend non seulement de sa puissance, mais aussi de la surface qu'il occupe. Pour une entreprise souhaitant optimiser son espace disponible, connaître la production moyenne par mètre carré est essentiel afin de mieux dimensionner son installation.

En moyenne, un panneau solaire produit entre 150 et 200 kWh/m² par an en fonction de la région et de l'ensoleillement :

• Nord-Est de la France : environ 100 à 150 kWh/m²/an

• Bretagne – Haute-Savoie : environ 150 à 180 kWh/m²/an

• Sud-Ouest – Auvergne-Rhône-Alpes : environ 180 à 200 kWh/m²/an

• Sud de la France : jusqu'à 220 kWh/m²/an

Un panneau solaire standard mesure environ 1,7 m² et affiche une puissance moyenne de 350 Wc. Ainsi, un panneau installé dans le sud de la France pourrait produire jusqu'à 370 kWh par an, tandis qu'un panneau placé dans le nord produirait environ 250 kWh/an.

Production d'un panneau solaire à l'année en fonction de la puissance

Par kWc installés

Calculer la production d'un panneau solaire passe par l'évaluation de sa capacité de production par kWc, qui varie entre 800 kWh et 1 400 kWh par an selon la région. Cette estimation permet de déterminer avec précision la production potentielle d'une installation en multipliant cette capacité par la puissance totale installée en kWc.

La performance et l'efficacité des panneaux solaires sont au cœur des discussions sur la transition énergétique et la durabilité. Plusieurs facteurs influencent la production annuelle d'une installation photovoltaïque :

Le type de panneau solaire

Le type de panneau solaire utilisé peut avoir un impact sur la production annuelle. Les panneaux solaires monocristallins, bien que plus coûteux, offrent un haut rendement par rapport aux modèles polycristallins. Leur utilisation est recommandée pour un rendement maximal, surtout dans les zones à fort rayonnement solaire.

L'ensoleillement de la région

L'ensoleillement de la région est un facteur clé qui permet de déterminer le potentiel photovoltaïque de votre site. Les régions plus ensoleillées auront généralement une production annuelle plus élevée. Par exemple, à puissance égale, une installation de panneaux solaires dans le sud de la France produira plus d'électricité qu'une installation dans le nord de la France.

L'orientation et l'inclinaison

L'orientation et l'inclinaison des panneaux solaires peuvent également affecter la production annuelle. Pour tirer le meilleur rendement d'un panneau solaire, l'orientation idéale est plein sud, avec une inclinaison de 30° à 35°. En pratique, elle est souvent dictée par la pente du toit.

Il est possible de répartir les panneaux d'Est en Ouest pour bénéficier d'une production sur l'ensemble de la journée. Dans les installations sur toit plat ou en ombrière solaire, l'ajustement de l'inclinaison est essentiel pour optimiser la production d'énergie.

L'impacts des ombres

Les ombres sur vos panneaux réduisent considérablement le rendement énergétique. Une évaluation minutieuse de l'emplacement permet de prévenir les pertes et de maximiser la production photovoltaïque. Il est essentiel de positionner les panneaux solaires de manière à éviter les zones d'ombre, telles que les arbres ou les bâtiments qui pourraient bloquer la lumière du soleil.

Les effets de la chaleur

La canicule peut affecter la production d'énergie solaire, car une température excessive entraîne une baisse de performance des panneaux. Durant les canicules, les panneaux photovoltaïques peuvent connaître une baisse de rendement. On estime qu'au-delà de 25°C, une augmentation de 1°C aboutit à une baisse de production de 0,45%.

Impact de la neige

L'hiver apporte son lot de défis pour les installations photovoltaïques. Lorsque la neige recouvre les panneaux, elle peut réduire temporairement leur production en bloquant la lumière du soleil. Cependant, son impact dépend de plusieurs facteurs, notamment l'inclinaison des panneaux, leur température de surface et la rapidité avec laquelle la neige fond.

Une inclinaison de 35° à 40° favorise l'évacuation naturelle de la neige, réduisant ainsi le temps d'obstruction. Dans les régions sujettes aux fortes chutes de neige, plusieurs solutions existent pour limiter l'impact :

• Optimiser l'inclinaison des panneaux

• Utiliser un revêtement hydrophobe

• Installer un système de dégivrage

La production d'électricité offre aux entreprises diverses options d'utilisation, adaptées à leurs besoins de consommation et à leurs objectifs RSE :

L'autoconsommation totale

Pour les entreprises, l'autoconsommation totale est une démarche efficace pour réduire les coûts énergétiques. En utilisant l'énergie produite directement pour leurs besoins, les entreprises peuvent diminuer leur dépendance au réseau électrique et réaliser des économies significatives sur les factures d'électricité.

La vente du surplus

L'autoconsommation avec vente du surplus permet d'utiliser l'énergie produite pour les besoins internes et de vendre l'excédent d'électricité au réseau, générant des revenus supplémentaires. Cette option permet aussi de bénéficier d'aides comme la prime à l'autoconsommation et l'obligation d'achat.

La vente totale

La vente totale de l'électricité implique la vente de toute l'électricité produite à EDF OA, garantissant une source de revenus constante. Cette approche peut être particulièrement avantageuse lorsque l'entreprise bénéficie de terrains inexploités loin des sites de production.

Pour maximiser la production des panneaux photovoltaïques, les entreprises doivent prendre en considération plusieurs aspects :

Bien choisir l'emplacement

Les panneaux doivent être exposés à une lumière solaire directe pour produire efficacement. Avec une orientation idéale au sud et une inclinaison ajustée selon la latitude, l'entreprise peut capter un maximum de rayonnement solaire.

Utiliser un gestionnaire d'énergie

L'adoption d'un gestionnaire d'énergie peut considérablement améliorer la gestion de votre production solaire. Cela permet de synchroniser la production et la consommation, augmentant ainsi le rendement de votre installation et le taux d'autoproduction.

Optimisation avec des bornes de recharge

Les entreprises peuvent combiner des bornes IRVE avec des panneaux photovoltaïques, transformant leur espace en une solution de recharge durable. Cette combinaison offre un service additionnel aux collaborateurs et visiteurs tout en transformant l'espace de stationnement en un point de recharge écologique.

Maintenance et exploitation

Pour maintenir un rendement global élevé, un nettoyage régulier et une inspection fréquente sont nécessaires. Des panneaux mal-entretenus peuvent produire moins d'énergie, car une couche de poussière sur les cellules peut bloquer les rayons du soleil.

Les gestes de maintenance incluent le nettoyage des panneaux, la vérification des connexions électriques et l'inspection des composants pour toute usure ou dommage.

L'évolution du photovoltaïque ne se limite plus aux seules améliorations de rendement des cellules solaires. Des technologies innovantes permettent d'exploiter au mieux chaque rayon de soleil.

Les panneaux solaires bifaciaux

Contrairement aux panneaux classiques, les panneaux solaires bifaciaux captent la lumière des deux côtés. Cette particularité leur permet d'augmenter la production jusqu'à 30% de plus selon l'environnement d'installation.

Ces panneaux tirent profit de la réflexion de la lumière sur le sol ou sur des surfaces claires pour générer de l'électricité supplémentaire. Ils sont particulièrement adaptés aux ombrières photovoltaïques, aux installations sur toitures plates et aux centrales solaires au sol avec un revêtement réfléchissant.

Le stockage d'énergie

Même avec un rendement optimal, la production d'électricité solaire reste intermittente. Pour éviter le gaspillage d'électricité et maximiser l'autoconsommation, le stockage d'énergie devient une solution stratégique qui permet :

• La réduction de la dépendance au réseau électrique
• Une meilleure gestion des pics de consommation
• La valorisation de l'excédent énergétique

Qu'est-ce que la loi APER et comment impacte-t-elle les installations photovoltaïques en entreprise ?

La loi d'Accélération de la Production d'Énergies Renouvelables (APER) du 10 mars 2023 a introduit plusieurs mesures visant à accélérer le déploiement des énergies renouvelables en France, notamment concernant les installations photovoltaïques.

Parmi les obligations majeures, la loi APER impose l'installation de panneaux solaires sur les parkings extérieurs existants de plus de 1 500 m² de surface au sol (soit environ 80 places de stationnement). Les entreprises concernées doivent couvrir au moins la moitié de la superficie de ces parkings avec des installations photovoltaïques.

Les délais de mise en conformité varient selon la taille du parking :

• Pour les parkings de plus de 10 000 m² : obligation d'ici le 1er juillet 2026

• Pour les parkings entre 1 500 et 10 000 m² : obligation d'ici le 1er juillet 2028

Le non-respect de ces obligations peut entraîner des sanctions financières pouvant atteindre 40 000 € selon la taille du parking concerné.

Quelle est la durée de vie d'un panneau solaire et comment évolue sa production au fil du temps ?

La durée de vie moyenne d'un panneau solaire est généralement estimée entre 25 et 30 ans. Cependant, cela ne signifie pas que le panneau cesse complètement de fonctionner après cette période, mais plutôt que sa production diminue progressivement.

Les fabricants garantissent généralement que leurs panneaux conserveront au moins 80% de leur capacité de production initiale après 25 ans d'utilisation. 

Pour maintenir des performances optimales, un entretien régulier et des inspections périodiques sont recommandés, permettant ainsi de maximiser le retour sur investissement de l'installation.