Panneaux solaires pour sa maison : analyser ses besoins et bien choisir pour produire son énergie.

Les panneaux solaires : de quoi parle-t-on exactement ?

Les objectifs visés par l’installation des panneaux solaires

L’usage du panneau solaire

Les panneaux solaires n’ont pas tous le même usage. Vous pouvez décider d’installer des panneaux solaires afin de produire de l’électricité pour les appareils électriques pour votre maison. Soit en complément afin de réduire votre facture d’électricité, soit pour être complètement autonome.

Vous pouvez également souhaiter installer des panneaux solaires pour chauffer votre maison ou encore pour produire l’eau chaude dont vous avez besoin au quotidien pour votre famille.

En fonction de l’usage recherché, le type de panneau solaire pourra varier.

Le niveau d’utilité du panneau solaire

Plusieurs possibilités existent pour l’utilisation de vos panneaux solaires : autoconsommation totale, autoconsommation avec revente du surplus ou revente totale.

En autoconsommation totale, vous allez consommer tout ce qui est produit par les panneaux. En cas de surplus d’énergie, elle sera redistribuée gratuitement au réseau public. Il faut donc bien évaluer vos besoins énergétiques pour ne pas installer plus de panneaux que nécessaire. Avec cette option, vous pouvez choisir des kits solaires à installer vous-même.

En autoconsommation avec revente, vous allez consommer une partie de la production d’énergie. Vous signerez un contrat avec EDF (un contrat d’obligation d’achat, dit aussi EDF OA) afin que le surplus d’énergie soit racheté par EDF au tarif prévu. Les panneaux doivent alors être posés par des professionnels.

Il est également possible d’opter pour la revente totale, même si c’est moins utilisé aujourd’hui au vu des augmentations des prix de l’électricité mais cela reste une option. Dans ce cas, la totalité de la production est achetée par EDF et redistribuée sur le réseau public.

Les différents types de panneaux : quelle est la différence entre un panneau solaire photovoltaïque, aérovoltaïque ou thermique ?

Vous devrez choisir le type de panneau que vous souhaitez installer chez vous. Au-delà de l’utilisation que vous en ferez, les panneaux n’ont pas le même rendement ni le même prix et cela aura une influence sur le choix que vous ferez.

Les panneaux solaires photovoltaïques :

On les appelle aussi panneaux solaires cristallins car leurs cellules sont composées de cristal de silicium. C’est ce type de panneaux solaires qu’il faut privilégier si votre objectif est de produire de l’électricité pour la maison et ses appareils électriques.

Le principe du photovoltaïque est de capter l’énergie solaire, les rayons par les cellules photovoltaïques du panneau et de le transformer en électricité grâce à un ondulateur.

Il existe plusieurs types de panneaux solaires photovoltaïques :  

• Les panneaux solaires mono cristallins : leurs cellules sont faites d’un seul cristal de silicium. On les reconnaît à leur couleur noire. La composition avec un seul cristal donne une meilleure homogénéité de la surface et donc un meilleur rendement. Si vous optez pour une installation photovoltaïque et que vous avez une petite surface disponible pour accueillir vos panneaux, c’est ce type de panneau qu’il faut privilégier. On trouve 2 sous catégories de panneaux photovoltaïques mono cristallins : le N-type (plus performant mais plus cher) ou le PERC.
• Les panneaux solaires poly cristallins : les cellules sont alors faites de plusieurs cristaux de silicium. Ils sont un peu plus bleutés que le mono cristallin mais également moins productifs. Ils vont commencer à produire de l’électricité plus tard dans la journée, vous devrez donc couvrir une surface plus importante de votre toit pour avoir le même rendement qu’avec des panneaux mono cristallins.

Il existe également des tuiles photovoltaïques, plus discrètes car elles sont directement intégrées au toit.

Les panneaux solaires aérovoltaïques :

Ce type de panneau est utilisé lorsque l’objectif du panneau solaire est de chauffer la maison.

Son fonctionnement consiste à acheminer de l’air sous la toiture et restituer de l’air chaud. Il a une rentabilité inférieure au photovoltaïque mais son usage est aussi plus limité.

Les panneaux solaires thermiques :

Les panneaux solaires thermiques vont être privilégiés dans le cas où votre objectif est de produire l’eau chaude sanitaire de la famille.

Les panneaux thermiques captent les rayons du soleil par des capteurs dits “capteurs plans vitrés” afin de chauffer le fluide caloporteur du dispositif (sous des plaques métalliques). Les rayons sont transformés en chaleur, en énergie calorifique.

Dans cette catégorie, on trouve plusieurs types de panneaux solaires thermiques :

• Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) : composé de capteurs solaires sur le toit ainsi que d’un ballon de stockage. Il couvre jusqu’à 70% des besoins en eau chaude de la famille (la proportion variant selon la région et l’ensoleillement reçu) mais cela permet déjà de bien réduire la facture énergétique puisque vous n'aurez qu'un complément à prendre chez EDF pour vos appareils électriques.
• Le système solaire combiné (SSC) : ce dispositif va être couplé à une solution de chauffage d’appoint (pompe à chaleur, chaudière gaz à condensation, bois …) pour produire l’eau chaude sanitaire de la maison et contribuer à son chauffage. Le système solaire combiné va couvrir entre 40 et 60% des besoins (là aussi en fonction de la région).  
• Le plancher solaire direct (PSD) : Le fluide caloporteur chauffé au niveau des panneaux solaires va se diffuser directement dans le plancher chauffant. L’avantage est d’éviter l’acquisition d’un ballon de stockage car le fluide émet et se stocke dans le système en conservant la chaleur 24 à 36h.  

Les panneaux solaires hybrides :

Aussi appelés capteur solaire mixte, ils contiennent des capteurs thermiques et des capteurs photovoltaïques. Le fait de combiner les technologies rend ce type de panneau plus coûteux (généralement 30% plus cher qu’un panneau photovoltaïque) mais il est également plus productif.

Les avantages et inconvénients de l’installation de panneaux solaires

Quels sont les avantages de l’installation de panneaux solaires ?

Il y a plusieurs avantages à installer des panneaux solaires à son domicile.

Cela peut se faire dans une optique d’avoir une meilleure consommation énergétique. En produisant de l’électricité avec les rayons du soleil reçus sur la maison, vous consommez une énergie vraiment verte et locale, à la différence de l’énergie “verte” vendue par EDF ou ses concurrents.

Produire son électricité permet d’aller plus loin dans sa démarche écologique. Parce que le fait d’installer des panneaux solaires ne rendra pas votre maison écologique, cela ne fait que compléter une démarche globale de conception de la maison.

C’est un outil de résilience qui permet une certaine autonomie dans sa consommation électrique.

L’installation de panneaux solaires a également un impact économique sur la durée. Vous allez réduire vos factures d’électricité voir même tirer des revenus de votre installation si vous produisez plus que la consommation nécessaire pour votre foyer.

Comparé à l’énergie éolienne, le panneau solaire va être plus simple à installer et la production d’énergie sera silencieuse.

Sur les maisons récentes, avec l'essor des toitures plates, les panneaux solaires peuvent être très discrets.

Quels sont les inconvénients des panneaux solaires ?

L’inconvénient principal est l’investissement initial que demande l’installation des panneaux solaires. Même si le prix a fortement diminué ces dernières années et que des aides financières viennent compléter le financement, il restera à votre charge plusieurs milliers d’euros pour l’installation de vos panneaux solaires. Cela constitue un poste supplémentaire non négligeable dans votre budget si vous faites construire votre maison.

À l’usage, les panneaux solaires vont demander de l’entretien. Même si les installations sont robustes et vont résister aux variations du climat, pour maintenir une bonne productivité, vous allez devoir les nettoyer de temps en temps car ils redoutent le sable, le pollen, le sel du bord de mer ou la neige en grande quantité.

Comment définir son projet d’installation de panneaux solaires

Lorsque vous choisissez d’installer des panneaux solaires, il faut dimensionner le projet. Pour cela, vous devez définir votre besoin en énergie, évaluer la surface nécessaire à l’installation et affiner le projet en fonction des contraintes techniques et financières.

Si vous faites appel à un professionnel, une étude technique et de faisabilité sera faite en amont.

Définir son besoin en énergie

Vous devez avoir en tête votre objectif avec les panneaux solaires : est-ce que vous voulez réduire vos factures d’électricité ou est-ce que vous souhaitez être autonome ?

Pour estimer votre consommation d’électricité, il y a 2 cas de figure :

• Vous êtes déjà dans votre maison, vous pouvez reprendre vos factures d’électricité pour connaître votre consommation
• Vous allez emménager dans une maison neuve, dans ce cas vous allez devoir faire quelques calculs ! Vous allez lister les appareils qui consomment de l’électricité, regarder leur consommation en kWh et multiplier ce nombre par le nombre d’heures d’utilisation par jour (en faisant attention aux variations liées à la saison !)

Il existe des simulateurs en ligne pour estimer sa consommation annuelle comme le simulateur de Butagaz ou encore celui d’Hellio.

Pour vous donner une idée, on estime la consommation annuelle d’une maison de 70m2 chauffée à l’électricité à 10 000 kWh. Pour une maison de 150m2, la consommation moyenne annuelle est d’environ 17 000 kWh.    

Définir le nombre de panneaux

Pour définir le nombre de panneaux nécessaires, vous devez en plus de la consommation voulue regarder la surface dont vous disposez, le type de panneau solaire souhaité et le rendement des panneaux.

La surface disponible

Les panneaux solaires sont généralement installés sur le toit de la maison. Avec les kits solaires, il est possible de les installer contre des murs ou à même le sol.

Il ne suffit pas de prendre en compte la totalité des mètres carrés de toiture dont vous disposez. L’orientation optimale pour les panneaux solaires est l’orientation sud avec une inclinaison de 30°. Ainsi, il est peu rentable d’installer des panneaux solaires sur une exposition nord qui sera peu ensoleillée.

Vous devez également faire attention aux ombres portées sur votre toiture, l’été comme l’hiver car le soleil suit une trajectoire différente et cela impactera la quantité d’énergie du soleil captée par le panneau.

Une fois que vous avez le nombre de m2 de toiture ensoleillé, vous pourrez calculer le nombre de panneaux qui peuvent tenir sur votre toiture.

En moyenne, un panneau solaire recouvre 1,70m2 avec 1 mètre de longueur.

Le rendement des panneaux

Vous devez également prendre en compte la capacité de production du panneau solaire. La puissance des panneaux solaires est exprimée en kiloWatt crête pour 1 mètre carré.

A partir de la puissance maximale, vous pouvez déduire le rendement du panneau solaire en multipliant la puissance totale par l’ensoleillement moyen du lieu de résidence à l’année (généralement, cette information est disponible sur la page wikipédia de la ville).

Puissance maximale x ensoleillement = rendement

Ce rendement est un chiffre à modérer car il est valable avec des conditions optimales tout au long de l’année (la puissance nominale est d’ailleurs calculée en laboratoire, là où les petits nuages n’existent pas). Ce chiffre est donc à modérer en fonction du lieu où vous vivez, de la pente de votre toit et de son orientation.

Comptez une perte de 25% du rendement en conditions réelles.

Parfois, les constructeurs de panneaux solaires indiquent en plus de la puissance crête la puissance en conditions normales (dite puissance NOCT pour “normal operating cell temperature).

Il n’y a pas de règle permettant de convertir les kWc en kWh car selon la région et l’ensoleillement, 1 kWc produira plus ou moins de kWh.

Pour vous donner une idée tout de même :

La zone géographique a en effet un impact important la production en kWh par kWc installé.

Selon le type de panneaux solaires, la puissance est plus ou moins importante. La plupart des panneaux vont produire entre 300 et 400 Wc. Dans ce cas, si on veut 6 kWc (6000 Wc) avec des panneaux de 300 Wc, il faudra 20 panneaux.

Prendre en compte les contraintes techniques et financières

Les contraintes techniques de l'installation de panneaux solaires

Les contraintes techniques seront affinées par l’étude de faisabilité mais l’inclinaison du toit, l’orientation et les éventuelles formes complexes du toit vont imposer des contraintes dans la pose des panneaux.

Certains panneaux sont inclinables, permettant de varier l’inclinaison en fonction de la saison (30-35° l’été, 40-45° l’hiver).

Les contraintes financières : quel est le coût d'une installation de panneaux solaires ?

Des aides permettent de réduire le budget à prévoir pour l’installation des panneaux solaires.

Il faut compter entre 9 000 et 14 000€ (sans les aides) pour une installation de 3 kWc pose comprise avec des fluctuations de tarif selon le type de panneau.

Ainsi un chauffe-eau solaire individuel demandera un budget inférieur, compris entre 4000 et 6000€. A l’inverse, un système solaire combiné est souvent plus onéreux avec une fourchette entre 10 000 et 22 000€ (pose et chauffage d’appoint compris).

Pour une installation en photovoltaïque, il faut compter en moyenne 9000€ pour une installation de 3kWc, 14 000€ pour environ 6kWc et 19 000€ pour 9kWc.

Les tarifs incluent la pose des panneaux solaires, environ 20% du prix total.

En fonction des aides auxquelles vous avez le droit et des seuils associés, cela peut faire pencher la balance vers un type d’installation. On détaille les aides ci-dessous mais les aides passent un seuil entre 9 et 10 kWc. Il en est de même pour les tarifs d’achat par EDF qui sont dégressifs. Ainsi si vous hésitez entre 9 et 10 kWc pour votre installation, celle à 9 kWc sera plus rentable.

Comment installer les panneaux solaires

Choix du prestataire

Il est possible d’installer soi-même ses panneaux ou kit solaire mais pas si vous souhaitez revendre le surplus d’électricité.

Il est possible aussi de faire appel à des entreprises spécialisées. Certains indices permettent d’attester la qualité du travail réalisé par les prestataires comme la qualification RGE (reconnu garant de l’environnement, obligatoire pour certaines aides), l’adhésion du professionnel au syndicat de l’énergie solaire renouvelable Enerplan ou au SER (syndicat des énergies renouvelables).

Il est également possible de se tourner vers EDF ou l’ADEME pour se faire rediriger vers des professionnels locaux.

Pensez également à vérifier que le professionnel dispose d’une assurance décennale à jour.

Démarches administratives

En amont des travaux, il faudra faire une déclaration préalable auprès de la mairie ou une demande de permis de construire selon la taille du projet.

Il y a donc plusieurs cas de figure.

Si l’installation est située au-delà de 1,80m de hauteur avec une puissance inférieure à 250 kWc, il faudra faire une déclaration préalable de travaux car l’installation modifiera l’aspect extérieur de votre maison.

Si l’installation est située au-delà de 1,80m de hauteur avec une puissance supérieure à 250 kWc ou plus de 20m2, il faudra faire une demande de permis de construire.

Si l’installation est située en dessous de 1,80m de hauteur, il n’y a pas de démarche particulière à faire.

Si vous habitez dans un secteur protégé, vous devrez demander une autorisation d’urbanisme.

Une fois l’installation terminée, il faudra faire raccorder l’installation au réseau EDF (souvent réalisé par le prestataire). Dans le cas d’une installation visant l’autoconsommation avec revente du surplus, le branchement existant sera utilisé. Le raccordement n'entraînera pas de coût supplémentaire.

Si l’installation est destinée à la revente totale, il faudra faire un branchement distinct et cela engendrera un coût supplémentaire pouvant aller jusqu’à 1400€.

Les aides financières à l’installation

Prime à l’autoconsommation photovoltaïque

Il y a une prime à l’investissement appelée “prime à l’autoconsommation photovoltaïque” dont le montant varie en fonction de la puissance de l’installation et répartie sur les 5 premières années de fonctionnement.

Elle est versée en même temps que l’obligation de rachat par EDF.

Actuellement, la prime est de :

Le montant de la prime est défini au moment du raccordement au gestionnaire du réseau local (dans 95% des cas, il s’agit d’Enedis). Elle est versée une fois l’installation mise en service et le contrat d’achat signé.

Concrètement, si on reprend l’exemple ci-dessus de panneaux photovoltaïques, le coût serait le suivant :

L’éco PTZ

Pour les rénovations, l’éco prêt à taux zéro est possible. Il s’agit d’un prêt entre 7000 et 30 000€ possible jusqu’à la fin de l’année 2023.

Pour en bénéficier, plusieurs conditions doivent être remplies :

• Le logement doit être votre résidence principale
• Avoir été construit avant 1990
• L’installation doit produire de la chaleur (pour les panneaux solaires, ils doivent être aérovoltaïques ou thermiques)
• Les travaux doivent être réalisés par une entreprise certifiée RGE

Ma prime rénov’

Depuis le 1e janvier 2020, la prime rénov’ remplace le crédit d’impôt pour la transition énergétique (CITE). L’avantage étant que vous pouvez en connaître le montant avant de faire l’investissement. Elle est versée à la fin de l’installation.

Depuis le 1e janvier 2022, les conditions sont les suivantes :

• Le logement doit avoir plus de 15 ans
• Il doit s’agir d’une résidence principale occupée au moins 8 mois par an
• Les travaux doivent être faits dans les 2 ans
• Les travaux doivent concerner des panneaux solaires thermiques ou hybrides (photovoltaïque et thermique)

Autres aides

Pour les installations de 3 kWc ou moins, une réduction de TVA s’applique. Ainsi elle est réduite à 10%.

Il y a également des aides locales décidées par les régions.

Comment entretenir et vivre avec ses panneaux solaires

La durée de vie des panneaux solaires

On manque de recul sur la durée de vie des panneaux solaires car les premières installations chez les particuliers ont commencé dans les années 1990. Les technologies ont évolué depuis.

Aujourd’hui, on considère tout de même qu’une installation photovoltaïque dure en moyenne 25 ans (40 ans chez les optimistes). Côté thermique, on est un peu en deçà avec une durée de vie de 20 ans.

On constate tout de même peu de perte de capacité après 20 ans d’utilisation.

L’entretien des panneaux solaires

L’entretien doit être fait régulièrement, des contrats de maintenance sont possibles.

Les constructeurs mettent généralement des garanties sur leurs installations permettant un fonctionnement sans défaut pendant une certaine période. Ainsi on retrouve des garanties allant de 10 à 25 ans sur du photovoltaïque et entre 10 et 15 ans sur le thermique.

Les garanties sont généralement valables sur l’onduleur central (la pièce qui transforme le courant continu en courant alternatif). Cette pièce est indispensable au fonctionnement du panneau solaire et tient généralement 10 ans. Cette pièce coûte entre 1000 et 2000€ mais cela est pris en charge par le fabricant si la garantie est toujours en cours.

Un micro-onduleur va tenir plus longtemps, en général entre 30 et 40 ans.

Autre pièce qui va demander de l’entretien : la batterie de stockage solaire qui conserve le surplus de production. Cette pièce tient entre 7 et 10 ans (entre 500 et 5000 cycles de charges en fonction de la région et des variations de température).

Le coût d’usage et économies réalisées grâce aux panneaux solaires

À l’usage, pour avoir un rendement optimal, il faut synchroniser les pics de production avec la consommation d’électricité. Avec la possibilité de programmer les équipements, ce n’est pas si contraignant.

Pour le surplus d’électricité, si vous optez pour le rachat par EDF, vous signerez un contrat d’achat (dit EDF OA) sur une durée de 20 ans. Ainsi les tarifs d’achat sont déterminés par le contrat.

Actuellement, voici les tarifs d’achat pratiqués par EDF :

Si vous signez ce contrat et que l’installation est supérieure à 3 kWc, les revenus que vous tirerez de la vente de l’électricité seront soumis à l’impôt sur le revenu (dans la rubrique BIC - bénéfices industriels et commerciaux).

Autre conséquence du rachat du surplus par EDF, vous serez redevable du TURPE (tarif d’utilisation du réseau public d’électricité) qui est une redevance annuelle liée à la vente de ce surplus :

• Pour de l’autoconsommation avec revente du surplus, cette redevance est d’environ 25€ par an
• Pour de la revente totale, la redevance est de 42€

Avec une telle installation, vous pouvez réaliser de belles économies. Vous pouvez en effet réduire vos factures de 30 à 40% (jusqu’à 50% dans le meilleur des cas) et générer 1800€ de revenu grâce à la vente du surplus de production.

L’ADEME et Enerplan estiment que les prix de l’électricité augmenteront de 3% par an. Vous pouvez ainsi réaliser de belles économies chaque année.

Et vous ? Qu’attendez-vous pour produire votre électricité ?