Panneau solaire : guide complet pour tout comprendre

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Découvrez les panneaux photovoltaïques

Avec la hausse constante du coût des énergies fossiles et l’enjeu environnemental du dérèglement climatique, le recours à des énergies renouvelables et peu carbonées est nécessaire.

L’énergie solaire est une solution de plus en plus prisée compte tenu de son abondance, de son prix abordable et de sa rentabilité. Que ce soit pour produire de l'électricité ou de la chaleur, les panneaux alimentent tous types de bâtiments, sur tout le territoire (pas seulement le Sud !).

De l’état des lieux du marché de l’énergie solaire en France aux spécificités des panneaux photovoltaïques, découvrez notre guide pour tout savoir sur votre installation.

L’énergie solaire en France

La France s’est dotée d’une programmation pluriannuelle d’énergie (PPE) pour piloter sa politique énergétique, qui vise la neutralité carbone en 2050. Pour atteindre cet objectif, le Code de l’énergie fixe des paliers intermédiaires pour la part d’énergies renouvelables, dont l’énergie solaire, dans la consommation d’énergie finale :

• 23 % en 2020 (la consommation finale a atteint 19,1 % en 2020)
• 33 % en 2030.

Le nombre de foyers équipés de panneaux solaires

Selon les statistiques officielles, la France se rapproche du cap du million d'installations photovoltaïques en 2024. Le nombre de foyers équipés de panneaux solaires est en constante hausse, de près de 30 % sur un an, soit 90 000 installations supplémentaires.

Ce type d’installation permet ainsi à plus de 500 000 ménages de vivre en autoconsommation, alors qu’ils n’étaient que 108 664 à fin mars 2021.

L’autoconsommation est définie comme le moyen pour un ménage de consommer sa propre production d’électricité (pas celle du réseau ou l’énergie d’un combustible acheté).

Le pourcentage de la production d’énergie solaire en France

En 2022, 6 % de la consommation d'énergie renouvelable provenait de la filière solaire photovoltaïque (chiffres clés des énergies renouvelables). Ce chiffre reste bien inférieur à la production solaire de certains pays européens comme l’Allemagne, l’Espagne ou l’Italie.

La production d’énergie solaire photovoltaïque est pourtant en pleine expansion en France. Pour la première fois en 2022, le cap des 20 TWh de a été franchi, alors qu'elle ne dépassait pas 1 TWh en 2009.

De son côté, l’installation d’équipements solaires thermiques est en baisse constante depuis 2009. Plébiscité dans les départements et régions d’outre-mer (DROM), le solaire thermique reste marginal en métropole. En tant que source de chauffage issue des énergies renouvelables, le solaire thermique représente :

• Près de 70 % dans les DROM,
• Un peu plus de 1 % en métropole.

La capacité du parc solaire français

Selon le baromètre 2022 des énergies renouvelables électriques en France publié par Observ’ER, la production solaire atteignait :

• 19 055 GWh en 2022,
• 18 988 MW à fin septembre 2023.

Pour atteindre les objectifs de la PPE, la France doit atteindre une puissance comprise entre 35,1 et 44 GW à fin 2028.

Panneau solaire photovoltaïque et panneau solaire thermique : quelles différences ?

Le terme panneau solaire est générique pour désigner l’usage du rayonnement solaire, ou énergie radiative, pour produire de l’électricité ou de la chaleur. Il englobe plusieurs technologies, qui ont des modes de fonctionnement différents.

Le fonctionnement d’un panneau solaire thermique

Le panneau solaire thermique sert à produire de la chaleur pour alimenter un logement :

• En chauffage,
• En eau chaude sanitaire (ECS).

La chaleur du rayonnement solaire est captée grâce à des panneaux généralement disposés en toiture, et transmise à un fluide caloporteur. Ce dernier transporte les calories de chaleur jusqu’au ballon qui produit l’ECS. Grâce à un échangeur de chaleur, le fluide caloporteur est refroidi avant d’être renvoyé vers les panneaux et d’accumuler de nouvelles calories de chaleur.

Une installation solaire thermique doit être couplée à un autre système de production de chaleur (pompe à chaleur par exemple) pour assurer les besoins des occupantes et occupants à tout moment de la journée.

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Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque

Un panneau solaire photovoltaïque convertit l’énergie lumineuse (photons) en énergie électrique (volts).

Les panneaux solaires sont composés de cellules photovoltaïques fabriquées en silicium (dans la grande majorité des cas). Ce matériau est sensible à la lumière du jour, ce qui provoque la stimulation des électrons grâce aux photons du rayonnement solaire, et génère un courant continu.

Pour être exploitable, ce courant continu doit passer par un onduleur solaire, qui le transforme en courant alternatif, utilisé pour l’alimentation de nos appareils électriques.

Les panneaux solaires peuvent ainsi répondre à trois fonctions :

• L’autoconsommation partielle de l’électricité générée avec revente de l’excédent,
• L'autoconsommation avec batterie de stockage, au lieu de revendre le surplus,
• La revente totale de la production d’énergie pour alimenter le réseau national.

Pour optimiser son installation photovoltaïque et consommer la totalité de sa production (ou presque), il est nécessaire d’utiliser une batterie solaire afin de stocker l’énergie solaire non consommée immédiatement.

En effet, la majeure partie de l’électricité est produite en journée lorsque l’ensoleillement est maximum, alors que le pic de consommation a généralement lieu en soirée lorsqu’il n’y a plus de production. Or, l’autoconsommation est instantanée ; autrement dit, sans dispositif de stockage (physique ou virtuel), toute l’énergie produite lorsque vous n’en avez pas besoin est réinjectée dans le réseau électrique.

Quels sont les avantages du photovoltaïque ?

Chaque année, le soleil émet 1 070 000 pétawatts-heures (PWh), soit 8 000 fois la quantité d’énergie nécessaire à la consommation mondiale. L’exploitation de 0,01 % de cette énergie suffirait à couvrir l’ensemble des besoins énergétiques mondiaux. Ce potentiel immense offre plusieurs avantages.

D’un point de vue écologique

La production d’électricité photovoltaïque est écologique, puisqu’il s’agit d’une énergie :

• Inépuisable (il resterait au soleil une durée de vie de 2,8 milliards d’années).
• Peu polluante, car elle n’émet pas de CO₂ en l’absence de combustion. En prenant en compte le cycle de vie complet du panneau, l’Ademe estime qu’il émet 55 grammes de CO₂ par kilowatt produit. Pour le gaz, ce chiffre s’élève à 490 grammes et grimpe jusqu’à 820 grammes pour le charbon.
• Qui ne nécessite pas d’extraction minière (de terre rare), dont l’exploitation est fortement polluante dans les pays concernés.

L’aspect économique

Pour les particuliers, l’installation de panneaux photovoltaïques est la promesse de réaliser d’importantes économies d’énergie. En produisant sur votre toiture l’énergie solaire dont vous avez besoin pour alimenter en électricité votre logement, vous n’avez plus besoin de l’acheter via un fournisseur d’énergie. L’économie d’énergie réalisée avec des panneaux photovoltaïques dépend du rendement du panneau solaire, qui varie selon :

• Les conditions d’ensoleillement de la zone géographique concernée par l’installation,
• L’orientation des panneaux photovoltaïques,
• Leur inclinaison,
• La puissance des panneaux (exprimés en kWc pour « kilowatts-crête »).

Pour les particuliers qui souhaitent revendre tout ou partie de leur production électrique, EDF Obligation d’Achat (OA) rachète cette énergie à un tarif :

• Fixé par les pouvoirs publics, qui garantissent son rachat pendant 20 ans,
• Réévalué tous les trimestres,
• Variable selon la puissance de votre installation.

Tous ces éléments permettent de rentabiliser les panneaux solaires photovoltaïques en une dizaine d’années (effectuez une simulation sur Hellio pour un calcul plus précis).

Gagner en autonomie

Le photovoltaïque permet également à un bâtiment d’être plus autonome et de réduire sa dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’énergie. En produisant leur propre énergie, les consommateurs sont maîtres de leur consommation.

Toutefois, en cas de panne de courant, les équipements ne peuvent plus continuer à fonctionner. Seule exception : si vous disposez d'une batterie physique.

Les types d’autoconsommation et leur fonctionnement

Deux types d’autoconsommation se côtoient :

• L’autoconsommation individuelle, qui consiste à consommer tout ou partie de l’énergie produite pour son usage personnel, et à revendre le surplus. Ce mode d’autoconsommation est le plus fréquemment rencontré chez les particuliers.
• L’autoconsommation collective suit le même principe, sauf qu’il s’applique à plusieurs particuliers réunis au sein d’une entité collective. Généralement, il s’agit d’une personne morale telle qu’une copropriété ou un lotissement.

Si l’autoconsommation individuelle est simple à mettre en place, l’autoconsommation collective implique certaines démarches et limitations :

• Une convention d’autoconsommation collective fixe les modalités de répartition de l’énergie produite entre tous les foyers concernés.
• La distance maximale entre consommateurs ne doit pas excéder 2 km.
• Tous les acteurs doivent posséder un compteur Linky.
• Il n’existe pas de subventions spécifiques pour aider les particuliers dans l’autoconsommation collective.

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Quel coût pour l’installation de panneaux photovoltaïques ?

Le coût de l’énergie solaire est en baisse constante depuis plusieurs décennies, et a même perdu l’équivalent de 82 % de sa valeur depuis 2010. L’investissement a tout de même un coût, atténué par les différentes aides et primes ainsi que par le tarif avantageux de revente de l’électricité.

Le prix d’achat et d’installation

Selon le projet d’installation de panneaux photovoltaïques, le coût d’installation peut fortement varier. Voici les facteurs principaux :

• La puissance de l’installation (en kWc),
• Le nombre de modules solaires (panneaux),
• La marque du fabricant (DualSun, Panasonic, LG, Canadian Solar, VOLTEC…),
• Le type de module solaire (monocristallin ou polycristallin),
• La pose (au sol, intégré au bâti ou en surimposition),
• Les options (batterie photovoltaïque, etc.).

Comme toujours, il est préférable de solliciter plusieurs devis de professionnels afin de comparer les offres de prix des kits solaires. En 2024, le montant moyen pour l’installation de panneau photovoltaïque atteignait :

• 7 500 à 10 500 € pour 3 kWc,
• 10 500 à 15 000 € pour 6 kWc,
• 15 000 à 21 000 € pour 9 kWc.

Source : Hellowatt

Quelles aides pour l’installation ?

Les panneaux photovoltaïques n’ouvrent pas droit au dispositif MaPrimeRénov’ mais ils sont éligibles au taux de TVA réduit à 10 %, lorsqu’ils ont une puissance inférieure ou égale à 3 kWc.

La prime à l’autoconsommation

Les installations qui permettent de réaliser de l’autoconsommation peuvent faire bénéficier d’une prime à l’investissement. Les conditions d’éligibilité sont précisées dans l’arrêté tarifaire du 6 octobre 2021. Le montant de cette prime est versé en une seule fois et varie selon la puissance de l’installation :

• Inférieure ou égale à 3 kWc = 260 €/kWc,
• Inférieure ou égale à 9 kWc = 190 €/kWc,
• Inférieure ou égale à 36 kWc = 190 €/kWc,
• Inférieure ou égale à 100 kWc = 100 €/kWc.

Exemple : en installant 6 panneaux d’une puissance de 380 W, la puissance totale obtenue est de 2,28 kWc (380 W x 6 = 2 280 W soit 2,28 kWc). Le particulier percevra 592,8 € de prime à l’autoconsommation (2,28 kWc x 260 €).

Le tarif de revente

En cas de surplus de production électrique ou s’il opte pour la revente totale à EDF OA, le particulier a la garantie de se faire racheter sa production grâce à son contrat d’obligation d’achat.

Ce tarif est révisé tous les trimestres par la Commission de régulation de l’énergie (CRE) et varie selon plusieurs critères :

• Puissance de l’installation,
• Mode de revente (surplus ou en totalité).

Le 12^e trimestre tarifaire (1^er août au 31 octobre 2024) est le dernier indice connu à l’heure actuelle. Il correspond à :

Quelle installation privilégier pour les panneaux photovoltaïques ?

Pour installer des panneaux photovoltaïques en toiture de votre maison, plusieurs solutions techniques sont possibles :

• La surimposition, qui consiste à installer les panneaux par-dessus la couverture existante grâce à des rails en aluminium. Cette technique de surimposition offre un meilleur rendement, car les panneaux sont ventilés pour faciliter le maintien d’une température de fonctionnement optimale.
• L’intégration, qui consiste à incorporer les panneaux photovoltaïques à la toiture. Cette technique est préconisée sur les nouvelles constructions dès la conception du projet, ce qui permet une intégration des panneaux optimale et esthétique.

La technique de surimposition est à privilégier pour les bâtiments existants, puisqu’elle permet d’installer les panneaux sans nécessiter de gros travaux sur la toiture, qui présentent toujours le risque de mettre à mal l’étanchéité et de générer des fuites d’eau.

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