Rendement d’un panneau solaire photovoltaïque

Vous comptez vous investir dans le solaire, mais vous vous interrogez sur le rendement exact que peut fournir votre système par rapport à votre consommation. De plus, le rendement des panneaux solaires est différent chaque mois. Quelle est la raison de cela ? Et quand obtenez-vous le meilleur rendement de votre installation photovoltaïque ? Nous vous expliquerons tout dans cet article.

Se faire conseiller pour l’installation de panneaux photovoltaïques

Demande de devis gratuit

Qu’est-ce que le rendement d’un panneau photovoltaïque ?

Le rendement en kilowattheure par watt-crête (ou kWh/Wc) est l’une des mesures de performance les plus couramment utilisées dès qu’il s’agit de panneau solaire. Il est utilisé pour évaluer la quantité d’électricité produite par rapport à l’énergie solaire captée par chaque module solaire. Autrement dit, ce facteur indique la puissance que peut générer votre installation photovoltaïque. Il s’exprime souvent par un pourcentage compris entre 0 et 100 %. L’unité de mesure qui évalue ce rendement est le kilowattheure (kWh) tandis que la puissance des panneaux solaires est exprimée en watt-crête (Wc).

Les facteurs qui vont influencer le rendement

Comme mentionné auparavant, le rendement d’un système solaire photovoltaïque diffère chaque jour, chaque mois et chaque année. Au fait, le résultat du rendement en kilowattheure par watt-crête par an dépend des facteurs suivants :

L’orientation des panneaux 

L’un des facteurs d’influence les plus importants sur le rendement est l’emplacement des panneaux solaires. Les panneaux sont-ils orientés dans le bon emplacement ? L’orientation la plus idéale pour les panneaux solaires est plein sud, avec un rendement en moyenne de 150 kWh par m2. Si les panneaux solaires ne sont pas exposés au sud, mais entre le sud-ouest et le sud-est, ce rendement peut baisser d’environ 4 à 5 %, soit environ 125 kWh par m2. Il peut encore baisser de 10 à 15 % si les panneaux sont exposés à l’est ou à l’ouest.

L’inclinaison des panneaux 

L’angle dans lequel les panneaux solaires sont placés est d’une grande importance pour le rendement. Avec un toit en pente, les panneaux solaires prennent automatiquement l’angle du toit. Avec un toit plat, vous pouvez déterminer vous-même l’angle qui vous permettra d’atteindre le rendement maximum. Cependant, le meilleur angle pour un rendement optimal est de 36°. Mais même à un angle situé entre 15 à 55 degrés, vous obtenez toujours une production d’énergie plus que suffisante.

Le niveau d’ensoleillement

Un autre facteur important est le climat. Les heures d’ensoleillement et la température affectent les performances de vos panneaux solaires. Beaucoup pensent que les panneaux solaires produisent le plus par temps chaud. Mais la chaleur n’a aucun effet positif sur le rendement. Sachez que la température idéale pour une efficacité maximale est de 25 °C. Aussi, plus il y a d’heures d’ensoleillement, plus le rendement de vos panneaux solaires est élevé.

Les obstacles et ombres éventuelles

Lors de l’installation de vos panneaux solaires, il ne faut pas négliger l’importance de l’ombre. Tous les éléments qui occasionnent un ombrage sur les panneaux solaires réduisent considérablement leur rendement, notamment dans le cas des panneaux en série. Cela peut être une cheminée, un arbre ou de la neige par exemple.

Mais, il peut également s’agir d’un immeuble voisin ou une colline proche. En fonction de l’heure de la journée, ces obstacles réduisent la production d’énergie de votre installation. Un peu d’ombre le matin ou le soir n’aura pas beaucoup d’effet. Cependant, lorsqu’il y a plus d’ombre sur vos panneaux solaires pendant la journée, cela a un effet sur le rendement de vos panneaux solaires.

La propreté et l’usure des panneaux

L’irradiance du soleil dépend également de l’état en général de vos panneaux solaires. Un ou plusieurs de vos panneaux sont-ils usés ? Quand est-il de leur propreté ? La poussière et d’autres saletés (sable, pollen, excréments d’oiseaux…) qui s’entassent sur la surface ou à travers les panneaux peuvent nuire à l’efficacité de vos panneaux. Aussi, un nettoyage, de temps en temps, de ces panneaux contribue naturellement à une amélioration du rendement de l’ordre de 3 à 5 %.

Par ailleurs, il faut également tenir compte de l’état d’usure des panneaux. En effet, si un ou plusieurs panneaux présentent un signe d’usure, cela va non seulement entrainer des dépenses supplémentaires pour l’entretien, mais ils génèrent moins d’énergie solaire avec le temps. Pensez alors à remplacer les panneaux défectueux par des modèles neufs de la même marque, du même type et avec des paramètres de performance identiques ou supérieurs.

Le type de panneau

Le type de panneau a également une influence sur le rendement et l’efficacité. C’est pourquoi il est important de bien choisir le bon type de panneaux afin d’optimiser son rendement. Deux types de panneaux solaires photovoltaïques se partagent le marché en ce moment.

  • Les panneaux polycristallins qui ont une efficacité d’environ 16 à 17 %. Cela signifie que le panneau convertit 16 à 17 % de la lumière solaire disponible en électricité.
  • Les panneaux monocristallins qui sont meilleurs que les polycristallins pour convertir autant de lumière que possible en énergie. Ils offrent un rendement plus élevé qui varie entre 17 à 20 %.

Les autres équipements qui composent l’installation solaire

Outre le panneau solaire, l’ensemble des équipements associés aux panneaux, plus connus sous l’acronyme Balance-of-System (B.O.S) a aussi un impact sur le rendement de l’installation photovoltaïque. Le BOS comprend les onduleurs, les câbles, les commutateurs, les transformateurs, les boîtiers, les fusibles, etc. il est à noter que ces composants électriques tels que la batterie ou l’onduleur ne sont pas efficaces à 100 %. Cette perte d’efficacité représente près de 10 %. De même, les connexions entre les composants (onduleurs, câbles) et les panneaux solaires peuvent entrainer une légère chute de tension. Ce qui se traduit par une perte de rendement de 1 % à 3 % du système. Pour obtenir un meilleur rendement de vos systèmes solaires, il est essentiel de choisir des composants électriques de qualité supérieure.

Calculer le rendement de son installation solaire photovoltaïque

Avant d’acheter un nouveau système d’énergie solaire, il est intéressant de savoir quel serait son rendement. Pour calculer le rendement de votre installation de panneaux solaires, il faut d’abord connaître

  • La puissance maximale produite par un panneau dans des conditions parfaites (PEP).
  • La quantité d’électricité reçue (PSR).

Vous pouvez donc suivre la formule suivante en sachant que plusieurs facteurs influencent le rendement.

Rendement = Puissance électrique produite (PEP)/Puissance solaire reçue (PSR)

Une autre formule vous permet également de calculer le rendement d’un panneau en connaissant

  • L’irradiance solaire sur le panneau dans des circonstances idéales (STC = Standard Test Conditions) qui est de 1000 W/m²,
  • La puissance produite par un panneau en Wc
  • La surface du panneau solaire en m²

Rendement en % = Puissance (Wc)/Superficie (m²) × 1000W/m²