solaire photovoltaique guide complet prix rentabilité investissementLes panneaux solaires photovoltaïques, à ne pas confondre avec les panneaux solaires thermiques utilisent l'énergie solaire pour produire de l'électricité. Autrefois bon placement financier, cela devient de moins en moins le cas mais de nouvelles possibilités de revente relancent l'intérêt économique et écologique. Un projet d'installation photovoltaïque cohérent nécessite dans tous les cas un travail de longue haleine et requiert donc une bonne préparation. Fonctionnement, conseils, prix, rentabilité, arnaques... Voici un guide complet pour se poser les bonnes questions.

Les panneaux solaires photovoltaïques, comment ça marche ?

Les rayons du soleil contiennent des photons qui vont venir stimuler des semi-conducteurs (du silicium). Ce silicium libère alors des électrons en mouvement, il y a donc création d’un courant électrique. Ce courant électrique désorganisé va ensuite être canalisé par des fils électriques dans les panneaux solaires photovoltaïques. Un onduleur se charge ensuite de transformer ce courant continu en courant alternatif 230 volts compatible avec le réseau de distribution d’électricité et le circuit électrique de la maison.

fonctionnement panneau solaire photovoltaique guide

Quels panneaux solaires photovoltaïques choisir ?

Les panneaux solaires photovoltaïques à « couches minces » ou « silicium amorphe »

fonctionnement panneau solaire photovoltaique silicium amorphe couche mince guide

Ce sont les systèmes les plus anciens. Tout le monde connait ce type de panneaux solaires, il s’agit de ceux utilisés par exemple sur les calculatrices solaires.

  • Avantages : Peu chers, robustes, souples, rendement peu sensible à l’inclinaison et à l’orientation.
  • Inconvénients : rendement faible (autour de 6 à 9%), inadapté pour le bâtiment (il faudrait beaucoup surface de panneaux pour avoir une production intéressante), utilisation donc limitée à des cas bien spécifiques (besoin d’une faible production d’électricité comme les calculatrices par exemple).

Les panneaux solaires photovoltaïques de silicium cristallin

Les panneaux solaires de silicium cristallin sont aujourd'hui les plus utilisés en France et plus généralement dans le monde. C'est en effet ceux qui possèdent toujours le meilleur rapport efficacité/coût. Par ailleurs, indépendemment des technologies, monocristalline ou multicristalline, la durée de vie des panneaux solaires photovoltaïques est de l'ordre de 25 ans, avec une baisse de rendement d'environ 1% par an.

Les panneaux solaires monocristallins

fonctionnement panneau solaire photovoltaique monocristallin

Les panneaux solaires monocristallins sont constitués d'un seul cristal d'orientation unique, le panneau est esthétique (il ressemble aux ardoises) et le rendement est bon, aux alentours de 18%. En contrepartie, le prix est plus cher car les technologies de fabrication sont plus onéreuses. Ces panneaux produisent moins que les polycristallins dans les régions les moins ensoleillées et leur rendement les rend adapté à de petites surfaces.

Les panneaux solaires multicristallins

fonctionnement panneau solaire photovoltaique polycristallin

Les panneaux solaires multicristallins, ou polycristallins, sont constitués de différents cristaux de silicium qui ne vont pas dans le même sens et le rendement est un peu moins élevé, autour de 12 à 15%. De plus, le panneau est un peu moins esthétique (couleur plus bleue). La fabrication étant plus aisée que les monocristallatins, le prix est logiquement moins cher. Les panneaux polycristallins conviennent mieux à des climats ensoleillés (ils chauffent moins donc produisent plus) et conviennent très bien à de grandes surfaces (hangars agricoles par exemple) car leur rapport qualité/prix est meilleur.

Les panneaux solaires photovoltaïques : bicouches, organiques ou hybrides

De nombreuses technologies de panneaux solaires photovoltaïques ont vu le jour récemment avec des rendements qui dépassent les anciennes technologies cristallines ou avec des coûts de production très bas (mais peu de rendement). Toutefois, ils ne sont aujourd'hui utilisés que dans des conditions particulières et/ou pour des projets spéciaux (spaciaux par exemple) et leur industrialisation se développe très progressivement.

Techniques d'installation : Intégration et onduleurs

Intégration : Intégration simplifiée au bâti, Intégration au bâti et autre intégration

Intégration simplifiée au bâti (ISB)

panneaux solaires photovoltaïques intégrés au bâtiCette solution est aujourd'hui la plus courante et consiste à venir posé les panneaux solaires par-dessus la toiture. Cela signifie que l'installation n'assure pas l'étanchéité de la toiture et le prix d'investissement est donc moins élevé car la pose nécessite moins de main d'oeuvre et de risques pour les artisans. Le tarif de rachat est également plus faible.

Intégration au bâti

panneaux solaires photovoltaïques intégration simplifiée au bâtiDans ce cas, les panneaux font partie intégrante de la toiture et assure l'étanchéité. Concrètement, cela signifie qu'il n'y a pas de tuiles sous les panneaux solaires. C'est une solution tout à fait adaptée dans le neuf ou en rénovation complète de toiture. L'intégration est plus discrète et l'installation est donc plus esthétique. Elle induit un coût de rachat plus intéressant que l'ISB.

Les autres intégrations

panneaux solaires photovoltaïques non intégrés au bâti installation au sol Les autres intégrations sont relativement diverses mais consiste le plus souvent à poser des panneaux solaires au sol ou en toiture-terrasse sur des supports avec la bonne inclinaison. Le tarif de rachat est le plus faible, tout comme l'investissement. La contrainte des masques solaires potentiels en font une solution peu adaptée pour un particulier.

Les onduleurs

A quoi sert un onduleur?

Un onduleur est un système qui transforme l'électricité produite en courant continu par les panneaux solaires photovoltaïques, en courant alternatif compatible avec le réseau. Il est indispensable d'avoir un (ou plusieurs) onduleur(s) sur chacune des installations photovoltaïques.

Onduleur central

Les onduleurs centraux, ou onduleurs string, étaient les seuls utilisés il y a encore quelques années. Le principe est simple, tous les panneaux sont reliés en série et raccordés à un onduleur déporté.

Onduleur central (string)
Avantages Inconvénients
Investissement initial moins élevé Durée de vie de 10 ans, au moins un remplacement à prévoir sur la durée de vie de l'installation
Déporté (pas sur le toit) = facilité de maintenance Panneaux en série = un panneau défaillant ou à l'ombre diminue fortement la production
Courant continu haute tension = dangers électriques augmentés et généralement solution de câblage propriétaire

Micro-onduleurs

Les micro-onduleurs sont placés derrière chaque panneau (parfois reliés par 2 pour en limiter le nombre). Les panneaux sont ainsi reliés en parallèle ce qui permet à l'installation d'être un peu moins impactée par les masques solaires.

Micro-onduleurs
Avantages Inconvénients
Investissement initial un peu plus élevé Généralement garantie 20 ans, encore faut-il que l'entreprise existe 20 ans après...
Les panneaux en parallèle = un défaut n'affecte pas toute l'installation SAV moins réactif et maintenance plus compliquée (accès sur le toit)
Souvent vendu avec un système de visualisation (production et défaut par panneau)
Courant continu de moindre tension = risques électriques réduits

Quel type d'onduleur choisir pour ses panneaux solaires photovoltaïques?

Aujourd'hui, les micro-onduleurs se démocratisent de plus en plus. Ils sont en effet plus souple et permettent d'avoir un risque de panne total plus faible. L'installation électrique est également moins dangereuse et plus adaptée à la pose soi-même. Toutefois, cela ouvre un peu plus la porte à de pseudo-professionnels. De plus, le gain énergétique est très faible voire inexistant.

Sur une installation neuve, il vaut sans doute mieux partir sur les micro-onduleurs, même si la pose d'un onduleur central n'est pas une abération.

Sur une installation existante, le gain global est nul et il n'est pas intéressant de changer. Le changement d'onduleur est l'une des arnaques en vogue actuellement auprès des propriétaires de panneaux solaires photovoltaïques (voir plus bas).

Comment obtenir la meilleure production électrique ?

Outre la technologie de panneaux retenue, le rendement d'une installation photovoltaïque est défini par plusieurs critères majeurs :

La localisation géographique

Que vous soyez à Lille, Nantes ou Nice, le degré d’ensoleillement varie tout comme les performances de votre installation. A Lille 1 kWc posé (1 kW Crète correspond à la puissance maximale obtenue par les panneaux solaires photovoltaïques installés dans les meilleures conditions) produira 900 kWh annuel. A Nantes, 1 kWc produira 1000 kWh annuel. A Nice, 1kWc produira 1300 kWh.

carte ensoleillement panneau solaire photovoltaique

L’orientation et l’inclinaison

En France (hémisphère Nord) la meilleure orientation possible est plein sud, l’inclinaison optimale est de 30°. Dès que l’on s’écarte de ces standards, les performances chutent de manière sensible :

inclinaison orientation rendement panneau solaire photovoltaique

On pourra tout de même noter que pour avoir une meilleure intégration de la production photovoltaïque dans le mix énergétique national, certains panneaux devront avoir des orientations légèrement différentes (sud/est ou sud/ouest). Cela permettra d'étaler la production et surtout de la faire plus correspondre aux usages.

Les masques solaires

Votre installateur doit étudier les ombres projetées des éléments à proximité de vos panneaux solaires photovoltaïques : cheminée, arbres, autres bâtiments. Cela était primordial lorsque les panneaux étaient reliés en série avec un onduleur unique. Concrètement, si une cellule était ombragée, cela diminuait très fortement la production sur l’ensemble de l'installation! Toutefois, cela devient de moins en moins vrai puisque la plupart des installations récentes ont désormais des "mini-onduleurs" et les panneaux sont donc reliés en parallèle. Ceci étant dit, une cellule à l'ombre reste une cellule qui ne produit pas. Choisir le bon endroit pour son installation reste donc capital. Voir le mauvais exemple ci-dessous avec des panneaux photovoltaïques ombragés:

masque solaire ombre panneau solaire photovoltaique

Comment valoriser sa production photovoltaïque ?

Aujourd'hui, il existe 3 choix possibles pour valoriser sa production d'électricité photovoltaïque : la renvente totale, l'autoconsommation partielle et l'autoconsommation totale.

La renvente totale

Cette solution était l'extrême majorité des cas jusqu'en 2017. Le principe est relativement simple : toute la production est revendue à un producteur d'électricité (généralement EDF OA) à un tarif d'obligation d'achat fixé pour 20 ans. Ce dernier se situe à environ 20 ct€/kWh en fonction de la configuration des panneaux et est modifié annuellement (mais reste fixe pour la durée du contrat). Cela reste le choix financier le plus intéressant mais l'est de moins en moins car la différence entre le prix de rachat de l'électricité et le coût d'achat de l'électricité diminue (le tarif moyen d'achat de l'électricité est aujourd'hui supérieur à 15 ct€/kWh).

L'autoconsommation partielle

L'autoconsommation partielle (ou revente partielle) consiste à consommer en priorité sa production et revendre le surplus. Par exemple, la production est de 200 W, la maison consomme 100 W, on injecte et donc on vend 100 W au réseau.

Jusqu'en 2016, il n'était pas possible de revendre sa production mais simplement de l'injecter sur le réseau. Autrement dit, le surplus de production était injecté gratuitement sur le réseau.

Depuis 2017, la tendance s'est inversée puisque non seulement l'autoconsommation partielle est possible mais elle est encouragée. Il existe en effet une prime qui se situe entre 290 et 380€/kWc installé (selon la puissance installée). Le tarif de rachat reste cependant moins élevé à 10 ct€/kWh.

L'autoconsommation partielle reste donc aujourd'hui un choix plus idéologique que financier même si cela est de moins en moins vrai. L'objectif étant de tendre vers un "effacement" de sa consommation sur le réseau. Cela oblige par exemple à "optimiser" sa consommation d'électricité pour la faire correspondre à sa production.

L'autoconsommation totale

L'autoconsommation totale peut se décliner de 2 manières différentes : en site raccordé au réseau ou en site isolé.

Raccordé au réseau : le bâtiment est raccordé au réseau et l'on est sûr que la consommation sera supérieure à la production. C'est rarement le cas sur une installation individielle mais cela peut s'envisager sur certains bâtiments agricoles d'élevages ou industriels. Dans ce cas, il n'y a aucune injection dans le réseau qui viendra faire le complément entre production et consommation.

Site isolé : Ici, le bâtiment n'est pas raccordé au réseau. Cela peut notamment être le cas de certains chalets de montagne, des zones reculées et dans certains pays où le réseau n'est pas encore 100% développé. Dans ce cas, la production est généralement plus importante que la consommation et le surplus est stocké dans des batteries qui prendront le relai lorsque la production des panneaux ne sera plus suffisante (notamment la nuit). Le stockage représente un investissement important et un dimensionnement précis pour subvenir aux besoins du bâtiment qui y est raccordé.

A noter que peu importe la solution choisie, la consommation d'électricité phovoltaïque sera consommée au niveau local. Les électrons qui transportent l'énergie électrique sont plutôt fainéants et iront là où il y a de la consommation au plus proche. Même en injectant sur le réseau, vous aurez donc toutes les chances (avec vos voisins) de consommer l'énergie produites par vos panneaux.

Prix et rentabilité des panneaux solaires photovoltaïques

Un prix de base...

Le coût de l'installation baisse avec l'augmentation de la surface à couvrir. On peut ainsi estimer le prix pour une installation intégrée entre 3 et 4€/Wc. La puissance la plus courante est de 3 kWc puisqu'elle bénéficie d'un tarif de rachat plus important (15% de plus) en revente totale. De plus, elle ne nécessite pas une grande surface de toiture puisqu'il faut compter environ 100 Wc/m². Une installation de panneaux solaires photovoltaïques classique a donc une puissance de 3 kWc soit 30 m² et représente un investissement compris entre 9000 et 12 000€. A noter qu'il n'existe plus d'aides de l'Etat (crédit d'impôt), mais certaines collectivités peuvent cependant proposer des aides locales.

...Et des prix cachés

Outre l'installation de base des panneaux solaires, il faut prendre en compte un remplacement de l'onduleur (s'il est central) tous les 10 ans, pour un coût d'environ 1500€.

Par ailleurs, la production d'électricité est soumise à l'impôt sur le revenu.

De plus, il faut payer à Enedis le coût d'utilisation du réseau public, soit environ 70€/an.

Enfin, il faut impérativement avoir une assurance "responsabilité civile", idéalement couplée avec une assurance "dommages aux biens". Cela permet d'une part de couvrir les risques d'incendie dûs à l'installation, et d'autre part de la couvrir en cas de dégradations (liées notamment à des catastrophes naturelles).

Une rentabilité financière discutable...

Avec la baisse du prix du rachat, entre 17 et 20 ct€ (en Avril 2018), la rentabilité d'installation de panneaux solaires photovoltaïques se situe autour de 15 à 20 ans, selon la zone géographique et le type d'intégration (qui définit le tarif de rachat). Comparé à un investissement financier (à 2 ou 3%), une installation photovoltaïque n'est pas réellement compétitive. A noter que même si les taux de prêt sont actuellement très bas, emprunter diminue encore la rentabilité.

Toutefois, avec l'augmentation du coût de l'électricité, l'autoconsommation avec revente en surplus devient une solution de plus en plus rentable. C'est certes un risque sur la montée du kWh d'électricité, mais celui-ci va irrémédiablement grimper. La bascule est aujourd'hui entrain de s'effectuer entre le tarif de rachat (entre 17 et 20 ct€) et le coût d'achat (entre 15 et 17 ct€).

...Un impact écologique plutôt intéressant

Les panneaux solaires cristallins sont principalement composés de cellule en silicium. Ce matériau est relativement abondant sur terre (on en trouve notamment dans le sable). Certains matériaux rares restent cependant utilisés mais pourraient être réutilisés avec un bon recyclage des panneaux solaires thermiques. Cette filière de recyclage n'est en réalité pas vraiment structurée tout simplement puisqu'il y a peu de panneaux solaires en fin de vie.

Par ailleurs, on estime à environ 3 ans, le temps de production d'un panneau solaire nécessaire à "rembourser" la production de CO2 produite pour sa fabrication, son transport et son recyclage. Rapporté à une durée de 25 ans, cela reste donc acceptable.

Quel professionnel choisir pour mon installation photovoltaïque ?

Si vous envisagez de faire appel à un professionnel pour installer des panneaux solaires photovoltaïques, il est important de réaliser plusieurs chiffrages afin de mettre les entreprises en concurrence et faire baisser mécaniquement les prix. Pour cela, vous pouvez utiliser une application de devis en ligne gratuite et sans engagement comme Enchantier:

Votre demande de devis a bien été enregistrée.
Nos entreprises partenaires (Enchantier, 123 Devis ou Travaux.com) prendront contact avec vous très prochainement par mail ou par téléphone pour plus de précisions sur votre projet et pour vous mettre en relation avec des artisans disponibles et proches de chez vous.
Pensez à vérifier que vous ne recevez pas les mails dans vos "spams".

  • Votre projet
  • Type de bâtiment : Maison Individuelle Appartement Bureau Commerce Immeuble Local industriel Usine Hôtel Autre
  • Type de Travaux : Installation neuve Remplacement Réparation
  • Pour quelle utilité : Chauffage Electricité Chauffage et électricité
  • Quand souhaitez-vous débuter vos travaux : Au plus vite Dans moins d'un mois Dans moins de deux mois Dans moins de six mois Dans l'année Pas de date fixée
  • Quel est l'objectif de votre demande : Trouver une entreprise disponible Obtenir des devis et trouver une entreprise Avoir juste une idée des prix Autre
  • Vos coordonnées
  • M. Mme Mlle
  • Vous êtes Particulier Société Commerçant Industriel Profession libérale Syndic de copropriété Promoteur-constructeur Administration Association Architecte Agence immobilière Autre
  • Votre situation Propriétaire occupant Propriétaire bailleur Futur propriétaire Locataire Futur Locataire Administrateur Autre
  • de 

Il faut ensuite sélectionner la meilleure offre, quelques pistes pour trouver le bon installateur:

  • quali pv installateur panneau solaire photovoltaique
  • Il doit être certifié RGE Quali PV.
  • Il doit avoir étudié les masques solaires de votre installation.
  • Privilégiez un technicien plutôt qu’un commercial (qui pourrait vous promettre une rentabilité illusoire).
  • Vérifiez l'ancienneté de l'entreprise, sa garantie décennale et allez visiter des réalisations.

Les arnaques aux panneaux solaires photovoltaïques

Démarchage : prix surdimensionné, rentabilité illusoire

Très concrètement, il faut avoir à l'esprit qu'un démarchage n'est jamais une bonne affaire. Une installation photovoltaïque doit être un projet mûrement réfléchi, tant au niveau technique que financier. Les démarchages sont les cas où l'on rencontre le plus de devis surdimensionné (rappel : une installation photovoltaïque se situe entre 3 et 4€/kWc). De plus, il est courant de voir des discours relativement alambiqué qui mélange facture de consommation, tarif de rachat, prêt...

Il faut donc bien avoir à l'esprit qu'une revente totale n'affecte pas votre facture d'électricité et peut donc être assimilée à un placement financier (peu intéressant comme expliqué un peu plus haut).

A l'inverse, l'autoconsommation va diminuer votre facture d'électricité mais aussi le gain en rachat EDF. Il n'est donc jamais possible d'avoir un maximum de rachat, de diminuer sa facture et de rembourser intégralement l'emprunt contracté pour l'installation.

Le remplacement des onduleurs

Comme évoqué plus haut, les micro-onduleurs deviennent de plus en plus courant. Certains commerciaux l'ont bien compris et incitent donc les particuliers déjà propriétaires d'une installation photovoltaïque à changer de solution d'onduleur. L'argument principal est l'augmentation du rendement ce qui n'est le cas que sur très peu d'installations et avec des gains qui restent modestes. Le remplacement d'une technologie à l'autre d'onduleur n'est donc jamais rentable, d'autant qu'il induit une dépose/repose des panneaux et une modification du circuit électrique (ce qui peut notamment poser des soucis de garanties et d'assurances).

Conclusion: Quel bilan pour les panneaux solaires photovoltaïques?

Les installations photovoltaïques étaient jusqu'à lors un placement financier devenu de moins en moins intéressant, à cause notamment d'un prix de rachat en baisse. L'ouverture de la formule "autoconsommation + vente du surplus" redonne un nouvel élan à la filière. L'intérêt devient alors autant financier qu'écologique.

Ceci étant, l'investissement reste conséquent et doit donc être étudié avec précision avec des artisans de qualité.

A noter que pour ceux qui possèdent des fonds à investir mais pas de surface à exploiter, ou inversement, des initiatives de regroupement de citoyens existent comme l'opération Cowatt.

Par ailleurs, d'autres solutions pour exploiter l'énergie solaire existent, moins coûteuses et parfois plus adaptées, comme la production d'eau chaude solaire ou les panneaux solaires hybrides.



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