Le photovoltaïque : connaître les bases

Depuis quelques années, la production d’électricité à partir de solaire photovoltaïque se développe à grande vitesse, ce qui participe à la baisse du prix du matériel. Bien que la filière représente encore une faible part du mix énergétique français (4,4% en 2023, selon RTE), de plus en plus de particuliers et de professionnels s’équipent en raison de la flambée des prix de l’énergie.

Tout d’abord, comment fonctionne concrètement un panneau photovoltaïque ? Il est composé de cellules contenant du silicium, un matériau semi-conducteur qui va capter les photons présents dans les rayons du soleil. En recevant ces photons, les électrons situés dans le panneau vont se déplacer, produisant ainsi de l’électricité.

Pour optimiser l’efficacité d’une installation, il faut donc que les panneaux soient correctement orientés par rapport au soleil, tout au long de l’année. Le soleil étant plus haut en été qu’en hiver, il faut veiller à ce qu’aucune ombre ne gêne l’ensoleillement des panneaux, tout au long de l’année.

À savoir !
On emploie souvent de façon indifférente les termes panneaux solaires et panneaux photovoltaïques. En réalité, il existe deux types de panneau solaire : les panneaux photovoltaïque qui produisent de l’électricité et les panneaux solaires dits thermodynamiques qui produisent de la chaleur (pour obtenir de l’eau chaude notamment).

Sur le marché, il existe plusieurs modèles de panneaux photovoltaïques.

• Les panneaux monocristallins se composent d’un cristal de silicium. Ils sont plus chers, mais plus efficaces que leur concurrent polycristallin.
• Les panneaux polycristallins sont composés de plusieurs cristaux de silicium. Ils sont moins onéreux, mais moins efficaces.

Pour déterminer à l’œil nu si un panneau est monocristallin ou polycristallin, sachez que le polycristallin présente une couleur bleutée alors que le monocristallin est plutôt sombre.

• Enfin, il existe également des panneaux à couche mince qui sont désormais très peu utilisés.

À savoir !
La puissance d’un panneau est exprimée en kilowatt-crête (kWc) correspondant à sa puissance maximale dans des conditions d’utilisation optimales (une journée d’été ensoleillée avec un rayonnement du soleil perpendiculaire aux panneaux).

Si vous souhaitez consommer l’énergie que vous produisez grâce à vos panneaux, il faudra vous équiper de batteries, en effet la consommation est peu corrélée à la production.

Ceci vous permettra de stocker l’électricité produite en surplus pendant les périodes d’ensoleillement pour la réutiliser à d’autres moments (la nuit ou les jours sans soleil).

On distingue plusieurs types de batterie :

• Les batteries classiques au plomb. Ce sont les moins chères du marché et elles présentent l’avantage d’être solides. Toutefois, elles doivent être installées dans un local aéré puisqu’elles dégagent un gaz toxique. De plus, elles demandent un entretien régulier.
• Les batterie gel (qui sont contiennent également du plomb d’ailleurs). Elles ne présentent pas de danger et ne nécessitent pas d’entretien contraignant. Elles représentent un matériel avec un bon rapport qualité/prix.
• Les batteries au lithium sont les plus modernes. Sans entretien, elles se distinguent par une longe durée de vie (15 ans) qui justifie un prix plus élevé. Elles sont également moins encombrantes car ayant un plus grand contenu énergétique.

Lors du choix de la batterie, il est important de vérifier sa capacité mesurée en Ampère heure (Ah) ou en kilowatt heure (kWh). Il faut également regarder son taux de décharge maximale en dessous duquel l’appareil s’abîme.

Source : Fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques – OMNEGY

Pour l’installation d’un parc photovoltaïque, la configuration la plus courante est l’utilisation de la toiture d’un bâtiment : maison d’habitation, garage, entrepôt. L’essentiel est que le toit soit bien exposé par rapport au soleil.

Pour les poses en toiture, deux techniques sont envisageables. Soit les panneaux seront placés en surimposition, c’est-à-dire par-dessus une toiture existante. Soit ils sont intégrés directement au bâti, dans le cas d’une installation prévue dès la construction d’un bâtiment.

Source : Schématisation des installations photovoltaïques sur toiture – OMNEGY

Nous voyons également apparaître de plus en plus d’ombrières. Il s’agit de panneaux solaires installés sur des supports, au-dessus de place de stationnement. Ils permettent ainsi de produire de l’électricité tout en protégeant les véhicules des intempéries et du soleil.

Source : Schématisation des ombrières photovoltaïques – OMNEGY

Il est également possible d’installer des panneaux au sol. L’avantage d’une telle configuration est qu’elle permet une pose et un entretien très faciles.Toutefois, non seulement cette installation prend de la place, mais elle ne donne pas droit à la prime à l’autoconsommation par exemple. C’est important de le savoir !

Lors de la préparation d’un projet photovoltaïque, il convient de réfléchir à l’utilisation souhaitée de l’électricité produite. Plusieurs options sont ouvertes.

Il est d’abord possible d’autoconsommer entièrement sa consommation. Il faudra alors prévoir l’achat de batteries, comme nous l’avons vu précédemment, pour conserver l’énergie produite en surplus et la réutiliser pendant les périodes sans soleil.

Mais il est également possible de revendre l’électricité pour qu’elle soit injectée sur le réseau public de distribution d’électricité :

• Soit en revendant la totalité de la production d’électricité. On parle alors de revente totale. Vous continuez donc à consommer l’électricité du réseau pour vos besoins électriques.
• Soit en revendant uniquement le surplus, après avoir consommé l’électricité pour répondre aux besoins quotidiens. On parle alors d’autoconsommation avec vente de surplus. En outre, si la production ne suffit pas à répondre aux besoins du consommateur en électricité, il est également alimenté par le réseau.

Mais pour pouvoir revendre l’électricité au réseau public, il faut signer un contrat d’obligation d’achat avec EDF OA. D’une durée de 20 ans, il permet d’avoir la garantie que le surplus d’électricité sera revendu à un prix fixé par l’État.

Le prix dépend de la puissance de l’installation et de la configuration de l’installation (surimposition ou intégration au bâti).

Par ailleurs, pour pouvoir revendre sa production, il est possible de participer à la procédure d’appel d’offres de la Commission de régulation de l’énergie (CRE). Cela concerne les installations dont la puissance est supérieure à 500 kWc.

Enfin, pour certaines installations de production qui ne relèveraient pas de l’obligation d’achat par EDF OA ou des appels d’offres de la CRE, il est possible de conclure des contrats de gré à gré (Power Purchase Agreement-PPA) entre un producteur et un ou plusieurs consommateurs.

L’avantage pour le consommateur est de s’approvisionner en énergie renouvelable sans dépendre des prix de l’électricité sur le marché de gros.

Pour se lancer dans un parcours de pose de panneaux photovoltaïques, il est préférable de se faire accompagner par un professionnel.

En effet, certaines démarches administratives sont incontournables. Il est par exemple nécessaire de demander une autorisation d’urbanisme pour pouvoir installer des panneaux photovoltaïques sur son terrain.

Il faut également déposer une demande de raccordement à ENEDIS. En effet, à moins d’être en autoconsommation totale et de ne pas être raccordée au réseau, il est nécessaire de faire installer un compteur (différent du modèle classique lié à l’enregistrement de la consommation) pour enregistrer et revendre la production.

Pour réaliser ce raccordement, ENEDIS réclame une attestation de Consuel, afin de confirmer que l’installation photovoltaïque a été réalisée dans les règles de l’art.

Il est donc préférable de faire intervenir un professionnel RGE pour réaliser une installation photovoltaïque, d’autant que cela fait partie des conditions requises pour obtenir des subventions.

À savoir ! OMNEGY vous propose un service d’étude d’opportunité de votre projet. Il s’agit d’examiner vos consommations ainsi que la configuration du parc photovoltaïque souhaité pour voir si financièrement, l’installation est intéressante pour vous : puissance à produire, économies estimées, etc. Un bon moyen d’avoir les réponses à ses questions avant d’investir !

Le coût d’une installation photovoltaïque dépend notamment du nombre de panneaux et de la puissance totale. Toutefois, il s’agit en général d’un investissement lourd.

Pour faire baisser la facture, il existe des subventions :

• Prime à l’autoconsommation : elle dépend de la puissance de l’installation. Son montant est révisé tous les mois et elle est versée pendant les 5 premières années suivant l’installation. Les travaux doivent avoir été faits par un installateur RGE et les panneaux doivent être posés sur une toiture.
• TVA réduite à 10 % pour les installations d’une puissance de 3 kWc.

Enfin, l’obligation d’achat par EDF OA que nous avons vu précédemment est également une aide puisqu’elle est l’assurance de pouvoir revendre sa production à un tarif défini par l’État.

Le développement des énergies renouvelables a vu se multiplier la création de collectifs de citoyens réunis généralement sous forme de coopérative pour mettre en place des parcs photovoltaïques localement.

Les structures peuvent être implantées sur le toit d’une école ou sur le hangar d’un exploitant agricole du coin.

Le financement du projet se fait grâce à l’investissement des citoyens, généralement sensibilisés aux enjeux liés à la transition énergétique, ils deviennent co-actionnaires d’un projet.

Si vous souhaitez investir votre épargne dans un projet photovoltaïque collectif, vous pouvez contacter un collectif mis en place dans votre région. Il y en a un peu partout en France.

Avant de se lancer dans un projet photovoltaïque, il est indispensable de prendre du recul par rapport à ses habitudes de consommation et de bien configurer son installation.

L’étude d’un projet photovoltaïque passe par un examen minutieux de ses besoins en énergie. C’est l’occasion de s’interroger sur ses habitudes de consommation.

Il est illusoire de penser qu’une installation photovoltaïque standard, c’est-à-dire posée sur la toiture d’une maison de taille moyenne permettra de répondre à la totalité des besoins d’une famille qui dépend uniquement de l’électricité. Par exemple, les panneaux ne seront pas suffisants pour couvrir les besoins en chauffage électrique d’une famille. Si vous souhaitez consommer uniquement l’électricité qui provient de votre parc solaire, il vous faudra revoir votre mode de vie (installer un chauffage au bois par exemple) et tendre vers la sobriété énergétique.

Cette prise de conscience ne sera toutefois pas inutile dans le contexte de la crise énergétique qui fait craindre des problèmes d’approvisionnement, notamment l’hiver prochain.

D’ailleurs, dès le début de l’année 2022, le président de la CRE, François Carenco a incité les Français à tendre vers la sobriété énergétique. En juin 2022, ce sont ENGIE, EDF et TOTALENERGIES qui ont signé une tribune commune dans la presse pour appeler les Français à diminuer leurs consommations en vue de l’hiver prochain.

Cela ne concerne donc pas uniquement les consommateurs qui souhaitent gagner en autonomie énergétique, tous les consommateurs sont visés par une telle démarche.

Avec une installation photovoltaïque, en reportant vos usages pendant la période de fonctionnement maximale du parc, c’est-à-dire en pleine journée, vous optimisez votre empreinte environnementale. Si vous voulez éviter de dépendre du réseau public de distribution d’électricité, vous serez également amené à réserver l’utilisation de certains de vos appareils pendant les journées ensoleillées.

Pour optimiser l’usage des panneaux, il faut donc bien réfléchir à ses habitudes de consommation.

Dans le même sens, il est primordial de bien configurer son installation avant la réalisation des travaux. En effet de nombreux paramètres sont à regarder pour trouver l’optimum technico-économique propre à chaque installation : technologie employée, mode de pose, inclinaison, azimut, nombre d’onduleur, taille et technologie de la batterie…

Une pré-étude approfondie des besoins et de la capacité du parc est indispensable pour éviter de se retrouver avec une installation trop limitée par rapport à sa consommation.

En fonction du dimensionnement choisi, il ne sera pas forcément aisé de faire évoluer le parc. Il convient donc de ne pas négliger la première étape de l’étude.

OMNEGY à vos côtés

Pour tout cela, n’hésitez pas à contacter l’équipe de spécialistes d’OMNEGY. Nous ferons le point sur votre projet et vos besoins, pour que vous évitiez les mauvaises surprises.

L’investissement dans une installation photovoltaïque est un bon moyen de faire baisser sa facture énergétique, mais il est important de bien réfléchir à son projet en amont pour bénéficier d’un parc parfaitement adapté à ses besoins.