Toute la lumière sur le photovoltaïque

Publié par -

Avec la flambée du prix des énergies, le photovoltaïque s’impose comme la solution technique la plus efficace pour faire baisser ses factures. Il répond en plus aux enjeux environnementaux de la RE 2020 !

Depuis la Réglementation thermique 2012, les maisons ont l'obligation de faire appel à une énergie renouvelable (obligation reprise dans la nouvelle Réglementation environnementale 2020, RE 2020). « Le solaire est impacté positivement par la nouvelle réglementation. L’autoconsommation de la production électrique photovoltaïque n'est  pas intégrée dans le calcul thermique, le photovoltaïque n'étant pas une énergie importée. Du coup, son bénéfice réduit le Cep », confirme Krasimir Yordanov, responsable du marché solaire chez Terreal, une société qui fournit des solutions photovoltaïques pour le secteur résidentiel en France.

Avec un prix du kilowatt qui flambe (+ 50 % pour le gaz, + 35 % pour l’électricité, hors bouclier tarifaire), le photovoltaïque est désormais la seule technologie permettant de gagner de l'indépendance et réduire du même coup sa facture d'électricité. C'est en plus une réponse forte face aux enjeux énergétiques d'aujourd'hui : elle colle aux objectifs environnementaux de la RE 2020 et permet de s’affranchir des cours mondiaux des énergies. Des atouts non négligeables par les temps qui courent !

Il n’est jamais trop tard !
Vous n’avez pas fait le choix de panneaux photovoltaïques au moment de la construction ? Ce n’est pas un problème ! Il n’est jamais trop tard. Rien ne vous interdit de faire évoluer votre maison au fil du temps. Il suffira pour ça de rajouter des modules en fonction des besoins à couvrir. Seule obligation, faire appel à une société Reconnue Grenelle de l’environnement (RGE).

Le photovoltaïque : comment ça marche ?

L'effet photovoltaïque est un phénomène physique découvert en 1839 qui repose sur l’interaction entre un rayonnement solaire et certains matériaux semi-conducteurs. Dans les cellules photovoltaïques en silicium qui composent le panneau, les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du matériau semi-conducteur. Ceux-ci se mettent en mouvement et créent un courant électrique collecté par une grille métallique très fine. Les cellules photovoltaïques convertissent directement l’énergie solaire en électricité, sous forme de courant continu. Un onduleur se charge ensuite de transformer ce courant continu en courant alternatif. Il est alors prêt à être consommé ou à être injecté dans le réseau. Près de 85 % des panneaux installés utilisent la technologie cristalline. Les modules silicium multicristallins sont les plus répandus. Ils restent plus chers, mais possèdent un rendement de conversion plus élevé, de 18 %.

La pose d'un kit photovoltaïque est une affaire de spécialiste. Il faut notamment veiller à la parfaite étanchéité de la toiture au niveau de la jonction tuiles/panneaux. terreal.com© Terreal

Tuiles ou panneaux ?

Souhaitez-vous des panneaux intégrés dans la toiture ou des tuiles photovoltaïques ? Dans tous les cas, les capteurs seront placés côté sud avec une inclinaison autour de 30°. Couvreur et installateur devront travailler de concert. Avec les tuiles, l’installation passe inaperçue. « Nous avons développé, 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 stratégie commerciale et grands comptes négoces chez Edilians, un industriel qui fabrique des tuiles photovoltaïques.

La tuile photovoltaïque est une réponse efficace aux problèmes d'étanchéité de la toiture. En outre, elles savent se faire très discrètes. www.edilians.com© Edilians

Autre solution, les panneaux intégrés à la toiture. Ils se font de plus en plus discrets et assurent la fonction de couverture. Ce système garantit aussi l'étanchéité de la toiture. Selon le type de couverture, tuiles galbées, tuiles plates ou ardoises, les panneaux seront affleurants ou quasi affleurants.

En intégration totale, les panneaux ne sont pas en surimposition sur la toiture. C'est un plus esthétique. www.qualit-enr.org© Concours photos de Qualit'EnR-EIS Install solaire, Jean-Mar Rogé

Gestion intelligente

L'efficacité du système repose sur une gestion de la production électrique et de sa consommation. Pour un rendement optimal, il faut que la consommation électrique soit synchronisée avec les pics de production. 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 aussi 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 la borne de recharge de la voiture. De belles économies à la clef !

La bonne puissance
Le kilowatt-crête (ou 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 nominale » ou de « 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

Pour tirer toute la quintessence de l’installation, une étude préalable doit être réalisée par un bureau d'étude thermique. Il calibrera l'installation photovoltaïque en fonction de vos besoins ou de vos objectifs. Tout dépend de votre stratégie. Soit vous respectez a minima la Réglementation environnementale actuelle, soit vous allez plus loin pour vous rapprocher de l'autoconsommation totale. 

Les panneaux photovoltaïques sont de plus en plus efficients. Leur rendement augmente régulièrement. terreal.com© Terreal

« Pour le dimensionnement de l’installation, le bureau d’étude thermique prend en compte la surface, l’orientation et la situation de la maison pour répondre aux exigences de la RE 2020 », observe Krasimir Yordanov. Tout commence par la place disponible sur le toit, ainsi que sa surface. En général, il faut compter de 10 à 30 m2 pour pouvoir installer des panneaux solaires. Sans surprise, il faudra prévoir une surface plus importante dans les zones où l'ensoleillement est plus aléatoire. 

Autoconsommation ou autoproduction ?

La production électrique peut être valorisée, soit en la consommant totalement ou partiellement, soit en la revendant à EDF. Mais qu'entend-on par autoconsommation ? En autoconsommation, la production électrique alimente directement toute la maison. Elle permet de gagner en autonomie énergétique et de s’exonérer de l'inflation tarifaire. « La consommation d’électricité pour la production d’eau chaude sanitaire, premier poste de consommation de la maison, peut être réduite de 75 % », déclare Krasimir Yordanov. Les lave-linge, les lave-vaisselle ou les réfrigérateurs sont aussi des équipements énergivores qui peuvent être alimentés par la production photovoltaïque. Il suffira de modifier ses habitudes pour caler leur usage sur les pics de production diurnes. Dans les années à venir, l'autoconsommation énergétique dans les maisons neuves va inéluctablement se développer et devenir systématique. Alors autant commencer dès maintenant !

Avec sa couverture presque totale en panneaux photovoltaïques, cette maison est énergétiquement autonome. Les panneaux peuvent même recharger le véhicule électrique. www.maisons-mca.com© MCA

Dans le cas d’une revente totale ou partielle de la production, il faut signer un contrat d'obligation d'achat avec EDF OA. L’entreprise s’engage alors à racheter les kilowatts à un prix contractualisé. En vente totale, le prix du kilowatt est fixé à 0,1789 €. En vente de surplus, il est de 0,10 €. Faite vos comptes, si vous revendez 2 500 kWh par an, cela fait une somme comprise entre 447 et 250 €.

Attention aux ABF !
Si le photovoltaïque est encouragé par les pouvoirs publics, il est néanmoins possible de rencontrer des difficultés pour leur installation. Habiter dans une zone dite « protégée », à proximité d’un bâtiment classé ou d’un site historique, peut engendrer des problèmes d’autorisation. Ces 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 !

Duo rafraîchissant

Bonne nouvelle, le confort d’été est dorénavant un paramètre important pris en compte par la nouvelle RE 2020. Les éventuels systèmes de rafraîchissement ou refroidissement de la maison sont intégrés dans le moteur de calcul thermique. D’ailleurs, les planchers rafraîchissants ou les pompe à chaleur air/air sont aujourd’hui des équipements plébiscités par les acquéreurs ! « Le degré heure d’inconfort est une contrainte forte dans la nouvelle RE 2020. Et la consommation de froid est comptabilisée dans le moteur de calcul. En outre, le constructeur doit déclarer l’éventuelle installation de la climatisation. Mais la bonne nouvelle, c’est que sa consommation peut être compensée par une production photovoltaïque », ajoute Krasimir Yordanov.

Le confort d'été est pris en compte dans la RE2020. Avec des panneaux photovoltaïque la climatisation est envisageable sans nuire au Cep de la maison.www.ariston.com/fr-fr/© Ariston

Et de préciser : « Nous avons réalisé des simulations dans toutes les zones climatiques. En zone H1b par exemple (Alsace), avec quatre panneaux photovoltaïques, soit environ 6,8 m2, une maison de 103 m2 équipée d’une climatisation monosplit respecte le CEP nr de la RE 2020 ». Et d’ajouter : « La climatisation fonctionnant l’été et dans la journée est l'un des postes de consommation qui peut être facilement pris en compte par le photovoltaïque ». Quelles que soient les régions (pas uniquement les plus ensoleillées), c’est une solution qui allège la consommation d’énergie primaire, la facture énergétique et améliore le bilan environnemental de la maison. Qui dit mieux ?

L'effet Joule est possible

Si l'été, la production électrique peut alimenter une climatisation monosplit, l'hiver elle peut participer au chauffage. « Les simulations que nous avons réalisées sur une maison de 103 m2 avec un chauffage effet Joule, dans la région toulousaine, mais aussi dans la zone H2d, sont toutes positives. Avec six panneaux sur la toiture, elle respecte le bBio et le Cepnr ! », annonce Krasimir Yordanov. Le chauffage électrique à effet Joule (pas de convecteurs), qui est peu valorisé par le moteur par calcul de la RE 2020, devient envisageable. Avec des radiateurs intelligents ou à chaleur douce ainsi que des panneaux rayonnants et un pilotage intelligent, ce mode de chauffage peut être couplé à une production photovoltaïque. D’après les calculs de Terral, cette installation est capable de produire 2 700 kwh/an, soit entre 550 et 650 € d’économies par an sur les dix premières années.