Toute la lumière sur le photovoltaïque

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L’électricité d’origine photovoltaïque est une énergie 100 % verte. Sa production permet de couvrir une partie de sa consommation d’électricité, voire d’en tirer quelques bénéfices. Une technologie promise à un beau développement dans les prochaines années.

Depuis la Réglementation thermique 2012, les maisons doivent faire appel à une énergie renouvelable (obligation reprise dans la future RE 2020). « La RT 2012 impose un seuil maximal de consommation de 50 kWh/an/m2 et une production minimale en énergie renouvelable de 5 kW/m2/an », précise Krasimir Yordanov, responsable du marché solaire chez Terreal. Parmi les possibilités, le photovoltaïque est la seule solution technique permettant de produire directement de l’électricité. Les panneaux sont en général installés en complément d’une chaudière gaz. Mais ils peuvent également faire partie d’une conception plus élaborée pour rendre la maison presque autonome. L’électricité d’origine photovoltaïque s’impose comme une réponse aux enjeux énergétiques de demain : des consommations d’électricité en constante croissance et le développement inéluctable de la voiture électrique.

Réglementation thermique ou environnementale ?
La Réglementation thermique 2012 définit les règles de construction et les objectifs à atteindre en matière d’efficacité énergétique. Elle s’applique aux logements neufs depuis le 1er janvier 2013. Avec elle, la consommation des maisons ne peut dépasser 50 kWh/m²/an avec une modulation selon les régions. Elle sera remplacée à l’été 2021 par la Réglementation environnementale, RE 2020. Cette dernière renforcera les exigences d’efficacité du bâti pour réduire encore plus les consommations. Surtout, elle misera sur la réduction de l’empreinte carbone des nouvelles constructions.

Le photovoltaïque dans le détail

Pour fonctionner, une installation de production photovoltaïque se compose de trois éléments indissociables, voire quatre. Les panneaux solaires placés sur la toiture sont la partie la plus visible. Ils sont chargés de recevoir la lumière (et pas uniquement quand il fait beau). L’électricité produite par les photons est un courant continu qui doit être ensuite transformé en courant alternatif.

C’est l’onduleur qui se charge de ce travail. Il sera installé dans une pièce accessible. Le compteur intelligent (type Linky) va comptabiliser toute l’énergie produite sur le toit et celle utilisée sur place. Il gérera les surplus de production. Enfin il est possible (en option) de stocker sur des batteries le surplus d’électricité produite et non consommée.

Attention aux ABF ! Si le photovoltaïque est encouragé par les pouvoirs publics, leur installation peut poser des problèmes. Habiter dans une zone dite « protégée », à proximité d’un bâtiment classé ou d’un site historique, peut engendrer des difficultés d’autorisation. Les règles sont définies par le Plan local d’urbanisme (Plu) et par deux Plans de sauvegarde et de mise en valeur (PSMV). Fort heureusement, les architectes des Bâtiments de France (ABF) sont de plus en plus bienveillants !

Le solaire devient intelligent. Des solutions connectées permettent de lancer les
appareils électroménagers lorsque les panneaux photovoltaïques produisent le plus.
Le système, connecté à Internet et à la météo, peut programmer n’importe quel équipement électrique pour qu’il consomme tout de suite l’énergie produite, même en cas d’absence (électroménager, ballon thermodynamique ou borne de recharge de la voiture).
De belles économies à la clef !

Comment ça marche ?

Les panneaux photovoltaïques transforment le rayonnement lumineux en électricité.
Au contact des photons qui composent cette lumière et grâce aux matériaux semi-conducteurs du panneau (le plus souvent du silicium), les électrons présents dans les cellules s’activent et créent un courant électrique continu. Il est ensuite transformé en courant alternatif par l’intermédiaire d’un onduleur pour être soit consommé directement par les propriétaires de la maison, soit injecté sur le réseau et racheté par EDF.

La bonne puissance. Le kilowatt-crête (kWc) est l’unité de mesure utilisée pour évaluer la puissance atteinte par un panneau solaire dans des conditions optimales. Les fabricants de panneaux utilisent aussi les termes de « valeur ou puissance nominale ». Mais attention, il y a toujours un décalage d’environ 15 % entre la puissance crête affichée et la puissance réelle des panneaux solaires, les conditions d’utilisation n’étant jamais optimales.

Étude technique préalable indispensable. Pour tirer toute la quintessence de l’installation, une étude sérieuse par le bureau d’études doit être réalisée préalablement. Tout dépend de votre stratégie. Soit vous respectez a minima la Réglementation thermique actuelle, soit vous allez plus loin pour vous rapprocher ou atteindre la maison à énergie positive. « Pour le dimensionnement de l’installation, le bureau d’étude thermique va prendre en compte la surface, l’orientation et la situation de la maison pour répondre à l’exigence de base de la RT 2012 », observe Krasimir Yordanov.

Combien de panneaux ? Pour répondre à l’exigence minimale de 5 kW/m2/an, il faut un à trois panneaux soit 2, 4 ou 6 m2 de panneaux. Pour augmenter le taux d’autoproduction de la maison, il suffit d’en augmenter la surface. Il est nécessaire de faire alors une étude qui prend en compte la consommation spécifique de la maison pour bien déterminer la surface nécessaire.

Tuiles ou panneaux ? Dernière question à se poser : souhaitez-vous des panneaux
intégrés dans la toiture ou des tuiles photovoltaïques ? Idéalement, les capteurs seront placés côté sud avec une inclinaison autour de 30°. Dans une maison neuve, l’intégration sera systématique. Visuellement cette solution est beaucoup plus esthétique que les panneaux en surimposition. Mais attention à la pose. Couvreur et installateur devront travailler de concert. Avec les tuiles, l’installation passe inaperçue. « Nous avons développés, en collaboration avec les couvreurs, des tuiles photovoltaïques. Ça résout les éventuels problèmes d’étanchéité de toiture que peuvent induire les panneaux photovoltaïques classiques », précise Olivier Lafore, directeur marketing communication chez Edilians, un industriel qui fabrique des tuiles photovoltaïques.

Des kilowatts en stock. Et pourquoi ne pas stocker les kilowatts non consommés ?
Les batteries prendront le relais automatiquement lorsque la production est arrêtée,
notamment la nuit. Pour le moment la technique ion/lithium est la plus courante. Mais c’est un domaine en pleine ébullition qui évolue en permanence. Attention toutefois au prix : la capacité de stockage des batteries varie de 500 à plus de 800 €/kWh, soit de 2.000 à plus de 10.000 €.

Quelles garanties ?

Les panneaux photovoltaïques doivent naturellement être posés par une entreprise
compétente Reconnue garante de l’environnement (RGE).

L’étanchéité de la toiture au niveau du contact avec les panneaux, souvent un point faible, devra être traitée avec un soin particulier. Quant aux raccordements électriques, ils devront impérativement respecter les DTU, la norme NF C 15-100 bien connue des électriciens. Livrée en même temps que la maison, l’installation bénéficiera de la garantie décennale de la maison.

En route vers la maison à énergie positive. Le photovoltaïque est un bon moyen d’atteindre l’autonomie énergétique faible émettrice de gaz à effet de serre (Ges). La production électrique « zéro émission » permet de répondre aux exigences de la RE 2020 d’un point de vue énergétique et bas carbone. Et si votre maison n’est pas autonome ou à énergie positive, rien ne vous interdit de la faire évoluer au fil du temps en augmentant votre production électrique. Il suffira pour ça de rajouter des modules sur la toiture

Les derniers tarifs de rachat du kilowatt en surplus par EDF

  Type d’installation
Puissance en kWc  Prime et tarif
 Intégration au bâti De 0 à 3 kWc Prime de 380 € /kWc (soit 1.140 € pour 3 kWc) + vente à 10 c€/kWh)
 Intégration au bâti  De 3 à 9 kWc  Prime de 280 € /kWc (soit 2.520 € pour 9 kWc) + vente à 10 c€/kWh)