Confronté comme tout le monde à l’inflation galopante et au réchauffement climatique, quel propriétaire de maison ne s’est pas déjà interrogé sur l’opportunité d’installer des panneaux solaires sur son toit ? L’énergie solaire présente en effet bien des avantages : elle est inépuisable, gratuite et non polluante. Chaque année la Terre reçoit du soleil 1 000 fois plus d’énergie que l’Humanité n’en consomme au total. De quoi faire rêver ! Malheureusement, il ne suffit pas d’appuyer sur un interrupteur pour en bénéficier et les panneaux solaires suscitent foule de questions : Comment ça marche ? Quelle quantité d’énergie espérer ? Et quand il fait gris ? Est-ce vraiment rentable et écolo ? Etc… Le sujet est vaste et les paramètres à prendre en considération fort nombreux ! Dans cet article, le Kaba fait toute la lumière sur l’installation des panneaux solaires.
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Quel type de panneaux solaires choisir ?
On parle souvent des “panneaux solaires”, mais il en existe en réalité plusieurs sortes. Il faut déjà bien différencier les panneaux photovoltaïques des panneaux solaires thermiques.
Les panneaux photovoltaïques
Les panneaux photovoltaïques transforment l’énergie du Soleil en électricité. Ils sont recouverts le plus souvent de cellules photovoltaïques confectionnées à partir de silicium, un matériau semi-conducteur. Ces panneaux sont couplés à un onduleur (ou plusieurs micro-onduleurs) qui convertit le courant continu produit en courant alternatif utilisable pour les appareils électriques de la maison.
Les panneaux solaires photovoltaïques installés sur une maison peuvent faire l’objet d’une autoconsommation : vous utilisez votre production, ce qui est moralement très satisfaisant et fait diminuer vos factures d’énergie. Si vous possédez une voiture électrique, quelle joie de la recharger à l’énergie solaire ! Le surplus de production – l’été par exemple, lorsque vous consommez moins - peut être cédé à EDF OA (pour EDF Obligation d’Achat) à un prix réglementé pendant 20 ans. Vous pouvez aussi vendre l’intégralité de votre production électrique auprès du réseau à un tarif plus favorable que lorsqu’il s’agit de surplus. Mais, dans ce cas, il vous faudra acheter alors l’électricité nécessaire pour les besoins de votre foyer.
L’autoconsommation est pertinente si vous modifiez vos habitudes de consommation d’électricité pour aligner cette dernière avec les horaires solaires de production… en clair, vous calez sur le soleil. Sinon, la vente totale est économiquement plus intéressante.
Les panneaux solaires thermiques
Les panneaux solaires thermiques, dits chauffe-eau solaire individuel (CESI) sont eux, composés de matériaux à forte inertie qui captent les rayons du soleil et la transmettent à un liquide caloporteur redirigé vers un ballon de stockage. Ce système alimente en eau chaude toute la maison. Il peut également être combiné, afin d’envoyer de l’eau chaude dans les radiateurs ou le plancher chauffant du foyer. On parle alors de système solaire combiné (SSC). Selon l’Ademe, un chauffe-eau solaire peut couvrir de 40 % à 80 % des besoins moyens annuels d’un foyer : l’eau chaude sanitaire représentant souvent plus d’un tiers de la facture d’électricité, ce gain n’est pas négligeable. Elle peut très utilement compléter une pompe à chaleur. Notons que par le biais des panneaux thermiques, vous utilisez la chaleur produite pour vos besoins mais vous ne pouvez pas la revendre auprès du réseau.
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Le choix du type de panneaux doit s’effectuer selon votre type de chauffage, vos objectifs et votre budget. Les panneaux thermiques sont moins coûteux, mais à long terme les panneaux photovoltaïques sont plus rentables.
Enfin, il existe des panneaux solaires mixtes à « double face » : ils fonctionnent à la fois avec des capteurs photovoltaïques (côté pile) et des capteurs thermiques (côté face). Ces super panneaux produisent de l’électricité et de la chaleur.
Quelle que soit l’installation choisie, votre toiture doit être orientée au Sud et ne pas être soumise à des zones d’ombre.
L’impact des variations climatiques sur le rendement des panneaux photovoltaïques
Malgré certaines idées reçues, les panneaux photovoltaïques peuvent fonctionner sur tout le territoire, même dans le Nord de la France. En effet, les photons de la lumière permettent de créer de l’électricité. Lorsque le ciel est nuageux, le rayonnement reste perceptible par les cellules photovoltaïques. Le rendement est moindre mais tout à fait correct qu’il pleuve ou qu’il vente. Le froid n’impacte pas non plus la performance des panneaux photovoltaïques. A l’inverse, au-delà de 25 °C-30 °C le rendement de vos panneaux solaires diminue.
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Par ailleurs, l’hiver, la plage horaire de l’ensoleillement est réduite. L’installation photovoltaïque enregistre alors une baisse significative de sa production mais l’essentiel, lors de l’établissement du projet, est de considérer la production annuelle totale. Pour couvrir les consommations nocturnes, ou les jours de très mauvais temps, il vous faudra avoir recours à l’électricité du réseau ou disposer d’un parc de batteries pour le stockage de l’électricité, ce qui est plus coûteux et moins écolo.
En pratique, la neige constitue le principal élément à surveiller. Si l’épaisseur de neige n’est que de quelques centimètres, elle fond en général rapidement. En revanche, si l’épaisseur de neige est importante et avec des températures basses, un déneigement peut s’avérer nécessaire avec toutes les précautions de rigueur. Attention toutefois à ne pas prendre de risques inutiles !
Les panneaux solaires, c’est vraiment écolo ?
Le bilan carbone de l’énergie solaire
L’énergie solaire n’émet directement aucun gaz à effet de serre. Pour connaître son empreinte réelle sur le climat, il faut néanmoins se reporter à l’analyse du cycle de vie des installations. Comme toute production, celle des cellules photovoltaïques possède un impact environnemental, d’autant plus que les panneaux sont toujours majoritairement produits en Chine où le mix énergétique reste dépendant du charbon. En moyenne, l’énergie solaire émet 43,9 g CO2eq/kWh (chiffres 2022). La production photovoltaïque représente 96 % d’émissions de gaz à effet de serre de moins que le charbon et 93 % de moins que le gaz. Si on la compare à l’électricité issue du nucléaire, selon EDF cette dernière émet moins de 4 g CO2e/kWh. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) retient, quant à lui, la valeur moyenne dans le monde de 12 g CO2e/kWh. C’est presque 4 fois moins d’émissions que l’énergie solaire.
Alors, à quoi bon se fatiguer à installer des panneaux, vous direz-vous ? En réalité, le mix énergétique français ne pourra jamais pas être 100 % nucléaire. Les centrales sont soumises à des obligations de maintenance, à la baisse des débits des cours d’eau, etc. Pour la résilience du système, il est donc important de diversifier les sources d’énergies bas carbone. La pose de panneaux solaires chez les particuliers peut y contribuer de façon importante.
Le recyclage des panneaux solaires
La durabilité et le recyclage des panneaux ont longtemps été un autre sujet épineux. La durée de vie optimale d’un panneau est estimée à 25 ans, au cours desquels au moins 80 % de la puissance initiale est garantie. Les panneaux peuvent cependant être conservés environ 40 ans.
Quant à la filière du recyclage des panneaux photovoltaïques, elle s’est structurée ces 15 dernières années. Depuis 2014, les acteurs du photovoltaïque doivent reprendre les équipements solaires en fin de vie. Aujourd’hui, les panneaux sont recyclables à 95 % voire davantage. Ces progrès limitent donc les besoins en matières premières et réduisent la dépendance vis-à-vis des importations chinoises.
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Quel investissement et quelle rentabilité ?
Voici une question tout sauf anodine, n’est-ce pas ? La pose de panneaux photovoltaïques est un investissement conséquent mais rentabilisé en 10 à 15 ans en moyenne. Ensuite, vous bénéficierez de la gratuité d’une grosse partie de votre consommation d’électricité !
Le coût d’une installation photovoltaïque dépend du nombre de kWc attendus. Le kilowatt-crête (kWc) correspond à une capacité de production de 1000 watts dans des conditions standards de référence. En pratique, 1 kWc de panneaux photovoltaïques peut produire chaque année entre 900 et 1 400 kWh d’électricité. Il faut compter entre 2 500 € et 2 800 € TTC le kWc posé.
Les installations avec un contrat Obligation d’Achat vente du surplus bénéficient d’une TVA réduite, d’une prime à l’autoconsommation (ou prime à l’investissement) et de tarifs d’achat réglementé de l’électricité revendue. La prime à l’investissement n’est pas soumise à conditions de revenu et s’élève à 380 € par kWc. Pour vous faire une idée un peu plus précise de ce que cela représente, reportez vous à notre étude de cas en encadré.
Un chauffe-eau solaire simple coûte entre 5 000 et 9 000 € et bénéficie aussi d’une TVA réduite, ainsi que de MaPrimeRenov’ (de 2 000 à 4 000 € selon les revenus), des primes CEE (entre 100 et 150 €), et de l’éco prêt à taux zéro.
Quant aux panneaux hybrides, ils cumulent les aides !
Etude de cas
Voici une étude de cas réelle, réalisée pour une installation de panneaux photovoltaïques en autoconsommation sur le toit d’une maison située dans le sud de la France.
- Projet de 6 KwC, soit 28 m de panneaux solaires.
- Montant sans aide : 18 289 € TTC
- Prime à l’investissement : 1 920 € à percevoir sur 5 ans
- Montant net de l’investissement : 16 370 €
Cette installation de 6 kWc pourra produire 8 427 kWh d’électricité solaire par an et donc, sur 25 ans, 197 339 kWh, soit un coût de revient de 0,083 €/kWh.
Rappelons que le coût actuel du kWh est passé en août 2023 à 0,2276 € (tarif bleu réglementé EDF), ce qui équivaudrait - à tarif constant - à 44 914 €, soit une différence de 28 544 € ! Une belle économie à la clé.
Cerise sur le gâteau, certaines collectivités locales proposent également des subventions. Retrouvez sur le site gouvernemental toutes les aides possibles en fonction de votre situation. Vous pouvez aussi effectuer aussi une simulation sur le site d’EDF ENR.
En conclusion, installer des panneaux solaires permet de diversifier le mix énergétique national et de réduire le recours aux énergies fossiles. Le second gros avantage est financier, dans la mesure où l’autoconsommation individuelle vous rend moins tributaire de la hausse des prix de l’électricité, ce qui dans notre monde est plutôt sécurisant. Si vous vous laissez tenter, prenez le temps de bien étudier le sujet en fonction de votre situation et faites-vous accompagner par un professionnel qualifié et labellisé RGE.