Panneaux photovoltaïques : produire sa propre électricité, une bonne idée ?

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Vous êtes tenté par l’installation de panneaux photovoltaïques ? Bonne idée. Vous produirez votre propre électricité sans émettre de gaz à effet de serre. Et ce sera aussi un bon moyen de faire baisser votre facture EDF. On vous explique comment ça marche.

L’installation de panneaux photovoltaïques fait partie des multiples propositions « vertes » envisageables pour répondre aux exigences de l’actuelle Réglementation thermique 2012 (encore en vigueur jusqu’au 31 décembre 2021) et de la future Réglementation environnementale 2020 (RE 2020).

Les avantages de cette solution ? C’est d’abord écologique puisque la production fait appel à une énergie renouvelable inépuisable. On participe efficacement ainsi à la transition énergétique. Et puis c’est un bon moyen de faire des économies en produisant et en consommant directement sa propre électricité. Il est possible de diviser par deux sa facture ! Réponses à dix questions que vous êtes nombreux à vous poser avant de vous lancer.

1. Le photovoltaïque, c’est quoi ?

À ne pas confondre avec les panneaux solaires thermiques qui produisent de la chaleur ou de l’eau chaude, les panneaux ou les tuiles photovoltaïques transforment l’énergie solaire en électricité. C’est l’effet photo-électrique qui produit du courant continu par absorption du rayonnement solaire. On joint l’utile à l’agréable en produisant sur sa toiture des kilowatts directement utilisables sans émettre un gramme de CO2 tout en allégeant sa facture d’électricité.

Les cellules au silicium monocristallin ou polycristallin sont les plus utilisées. Elles possèdent le meilleur rendement. D’autres utilisent des cellules dites en couche mince. Cette technologie est moins chère, mais le rendement est inférieur. Un onduleur se charge ensuite de convertir le courant continu produit en un courant alternatif directement utilisable dans la maison.

 2. Panneaux ou tuiles photovoltaïques ?

Le rayonnement solaire peut être capté soit par des panneaux, soit par des tuiles photovoltaïques. Si vous optez pour des panneaux, choisissez-les encastrés. Ils seront beaucoup plus discrets que les modèles en saillie.

Les tuiles photovoltaïques, arrivées plus récemment sur le marché, séduisent de plus en plus d’acquéreurs en raison de leur esthétique. Discrètes, on les remarque à peine sur une toiture sombre. Autre avantage, elles éliminent systématiquement les éventuels problèmes d’étanchéité et surtout elles sont posées par un couvreur. L’électricien se chargeant de leur raccordement au réseau électrique de la maison. Seul inconvénient, elles coûtent plus cher que les panneaux (mais pas plus cher qu’un toit en ardoise) et nécessitent une surface de captage plus importante.

3. Quelle orientation ?

Pour obtenir le meilleur rendement possible, la pose des capteurs doit être réalisée à partir de paramètres rigoureux. L’orientation et l’inclinaison sont décisifs. Elles influencent directement la productivité du système. Condition a priori remplie par les maisons neuves puisqu’elles adoptent une conception bioclimatique qui recherche le meilleur ensoleillement possible.

Toutes les toitures peuvent servir de support, même les toits plats. L’orientation optimale est plein sud, mais le plein ouest fait également l’affaire. Quant à l’inclinaison des panneaux, elle doit être de 30° par rapport à un plan horizontal. Ils ne devront pas non plus subir d’ombre durant la journée au risque de ne plus produire temporairement de courant. Attention donc aux arbres, aux cheminées, aux bâtiments voisins ou aux lignes de crêtes en montagne…

 4. Combien faut-il de panneaux ?

Un bon calibrage de l’installation est primordial pour couvrir les besoins électriques. Le nombre de panneaux ne doit être ni sous-dimensionné, ni surdimensionné. L’estimation sera basée sur la puissance ou la consommation des appareils électriques installés (lave-linge, ballon d’eau chaude, télévision…) exprimée en watts et multipliée par le nombre d’heures d’utilisation sur la journée. On obtient alors la consommation journalière totale en additionnant toutes les consommations journalières exprimées en watts-heure. Pour connaître la potentialité de la toiture, il suffit de diviser sa surface par la taille d’un panneau. On considère qu’il faut 8 m2 pour produire 1k Wc, soit environ 1 000 kWh par an.

5. Les panneaux produisent-ils en permanence ?

Non. Comme pour les éoliennes, la production est intermittente et varie selon la météo. La production photovoltaïque est directement proportionnelle au niveau d’ensoleillement et à la nébulosité (couverture nuageuse). Moins il y a de soleil, plus il y a de nuages, plus la production diminue.

Et la nuit les panneaux ne produisent plus du tout. Le photovoltaïque impose donc de changer ses habitudes de vie. Il faut notamment décaler l’utilisation des appareils électroménagers sur les plages de production diurnes pour tirer le meilleur parti de l’installation. Pour vous aider, les nouveaux compteurs communicants Linky permettent de mesurer simultanément la consommation et la production d’électricité.

6. Quelle est la durée de vie moyenne d’une installation ?

La durée de garantie de puissance est de l’ordre de vingt à trente ans. De nombreux fabricants garantissent 80 % de la puissance initiale après vingt-cinq ans d’âge. Côté technique, les panneaux doivent répondre à la norme internationale IEC (Commission électrotechnique internationale). La stabilité mécanique des modules (ils subissent une alternance thermique intense) est contrôlée ainsi que le respect des normes électriques en vigueur. Le verre des panneaux, théoriquement conçu pour résister aux impacts de la grêle, est aussi contrôlé. Pour en vérifier la solidité, le module est bombardé de grêlons de 25 mm de diamètre à l’aide d’un canon à grêle.

L’onduleur, de son côté, est en général garanti cinq ans par les constructeurs, mais sa durée de vie se situe entre dix et vingt ans. Au-delà, il sera à remplacer (entre 1 000 et 2 000 €) ou à réparer.

7. Qu'est-ce que l'obligation d'achat ?

Pour développer la filière photovoltaïque et inciter les particuliers à s’équiper en panneaux photovoltaïques, les pouvoirs publics ont imposé depuis 2011 l’obligation d’achat. Concrètement, EDF doit racheter l’électricité produite à un tarif contractuel pré-établi et révisé régulièrement. Au premier trimestre 2021, le tarif d’achat en revente partielle d’électricité était de 0,10 € par kWh et de 0,18 €/kWh pour une revente totale pour une puissance de l’installation inférieure ou égale à 9 kWc. Pour 3 000 kWh par an, ça rapporte chaque année 300 €, soit 6 000 € sur vingt ans.

Cette revente permet d’amortir le coût d’installation des panneaux. L’électricité rachetée est alors injectée sur le réseau. Pour vendre son électricité, il faut signer un contrat avec EDF d’Obligation d’Achat (EDF OA) qui engage pendant vingt ans. Attention, si la puissance de l’installation est supérieure à 3 kWc, les revenus tirés de la vente de l’électricité seront imposables dans la catégorie des bénéfices industriels et commerciaux (Bic).

 8. Autoconsommation, revente totale ou partielle ?

Il existe trois possibilités lorsque l’on produit sa propre électricité : l’autoconsommation totale, partielle ou la revente totale.

L’autoconsommation totale consiste à consommer toute l’électricité produite. L’installation n’a donc pas besoin d’être raccordée au réseau EDF. Dans ce cas, il faut signer auprès du distributeur une convention d’autoconsommation. Cette solution permet de réaliser de substantielles économies sur la facture d’électricité (de – 20 à – 50 %).

Revendre le surplus. Ce que vous ne consommez pas peut aussi être réinjecté sur le réseau. Dans ce cas, on joue sur les deux tableaux : cela fait baisser la facture d’électricité et permet d’obtenir un revenu annuel en fonction des kWh revendus. En outre, vous percevez pendant cinq ans une prime qui est calculée en fonction de la dimension de votre installation. Son montant est arrêté le jour de la signature du contrat de raccordement au réseau. Le versement est fractionné sur cinq ans à raison 1/5 par an.

Revendre toute la production à un prix préétabli par les pouvoirs publics. Au premier trimestre 2021, le tarif d’achat photovoltaïque du surplus d’électricité était de 0,10 € par kWh pour une installation solaire d’une puissance totale inférieure ou égale à 9 kWc.

 9. Peut-on stocker l’électricité produite ?

Oui. Stocker le surplus d’électricité non consommé sur des batteries et le restituer le soir ou la nuit lorsque la consommation dépasse la production est envisageable. Mais cette solution est à privilégier dans les rares zones non desservies par le réseau électrique (haute montagne…). C’est un bon moyen d’augmenter le taux d’autoconsommation, mais pas d’atteindre une autonomie totale.

Côté rentabilité, faites vos calculs ! Le prix des batteries varie selon la technologie. Les modèles lithium-ion (les plus performantes) sont aussi les plus chers. Comptez autour de 3 000 € l’unité. Le retour sur investissement ne sera pas forcément au rendez-vous.

10. Combien coûte une installation ?

Dans une maison neuve, les panneaux seront intégrés dans la toiture. C’est plus esthétique, mais ce type de pose revient plus cher qu’en surimposition. En moyenne, pour une installation intégrée au bâti, il faut compter entre 2 700 et 3 500 € par kWc. Pour une production de 3 kWc, comptez entre 9 000 et 15 000 €. On estime qu’entre les économies de consommation et les revenus tirés par la revente de l’électricité, une installation s’amortit en une dizaine d’années. Soit environ la moitié de sa durée de vie. Les dix autres années, c’est du bonus !

Avis d’expert
Cinq questions à Richard Loyen, délégué général d'Enerplan, syndicat des professionnels de l’énergie solaire.

La future RE 2020 va-t-elle favoriser le solaire photovoltaïque ?
Richard Loyen : Non ! En l’état actuel, le mode de calcul n’est pas favorable. Elle favorise la production centralisée et pas la décentralisée. Aujourd'hui, seuls cinq usages sont comptabilisés dans les moteurs de calculs (NDLR : chauffage, refroidissement, éclairage, production d’eau chaude sanitaire et auxiliaires, pompes et ventilateurs). Pour le moment, la future RE 2020 ne prend toujours pas en compte le sixième usage mobilier (télévision, ordinateurs, box, électroménager…) et surtout l’électromobilité (voitures électriques…). Or ces deux derniers postes sont en croissance continue. Pourtant l’énergie solaire est une réponse responsable à ces deux enjeux. En outre, la réglementation exclut la part non autoconsommée et injectée sur le réseau, ce qui compromet toute notion de bâtiment à énergie positive.
Comment convaincre un particulier de s’équiper ?
Dans la « vraie vie », la consommation domestique est au moins équivalente à la consommation des cinq autres usages. Et dans un avenir très proche, avec la fin programmée du moteur thermique, le sixième usage, l’électromobilité, va prendre une place de plus en plus importante. La pose de panneaux photovoltaïques est alors une solution très pertinente. D’autant plus que le kilowatt électrique va augmenter. Remplacer les éléments de couverture par des tuiles photovoltaïques est plutôt une bonne idée. Et ça ne coûte pas plus cher qu’une couverture en ardoise !
Quels conseils donner à un futur acquéreur ?
Dans le cadre de la RE 2020, nous demandons a minima de pré-équiper les maisons neuves avec la pose de fourreaux pour accueillir ultérieurement une production photovoltaïque à moindre coût. Le surcoût représente entre 0,1 et 0,4 % du coût de construction. Même si les futurs acquéreurs n’optent pas immédiatement pour le photovoltaïque, la pose ultérieure de panneaux sera facilitée et surtout moins cher.
Le stockage, une bonne idée ?
Le stockage sur batterie va se faire dans un futur proche dans les véhicules électriques, des batteries à quatre roues en quelque sort. Techniquement, il est possible de réinjecter sur le réseau de la maison les kilowatts stockés sur les batteries de la voiture. Quelques marques offrent cette possibilité, mais ce n’est pas encore un standard. Ça le sera très certainement dans les années à venir. C’est une possibilité pleine de promesses. La recharge effectuée par exemple durant la journée au bureau peut servir à alimenter la maison le soir. La batterie d’une voiture c’est 60 à 80 kWh de stockage et la consommation en soirée est de l’ordre de 1 à 3 kWh. De quoi répondre largement aux besoins d’une maison.
Un peu de prospective ?
Dans une maison, un Carport®, une ombrière ou une pergola équipés de panneaux sont des solutions intéressantes à développer. Toutes souvent liées à la mobilité. Et je ne serais pas surpris que dans un avenir proche des constructeurs proposent, moyennant un loyer mensuel, une voiture électrique et des ombrières. Ce n'est que le début de l’histoire.

Et si la voiture devenait à terme le centre de stockage des kilowatts produits ? Dans un avenir proche, il sera en effet possible d’injecter une partie de la charge de la batterie dans la maison ! www.hexaom.fr

Et le bilan carbone des panneaux ?
Dans la future RE 2020, l’empreinte carbone des matériaux est prise en compte dans le moteur de calcul. Et force est de constater que les panneaux photovoltaïques ne sont pas les mieux placés de ce point de vue. Selon l’ADEME, un panneau photovoltaïque émet en moyenne 55 grammes de CO2 par kilowatt produit. Il faut trois ans en moyenne à un panneau solaire pour amortir sa propre fabrication. On estime cependant que cette compensation est durable, car la durée de vie d’un panneau solaire est estimée entre vingt-cinq et trente ans. Parallèlement, leur production est de plus en plus vertueuse : les produits issus du raffinage sont de plus en plus recyclés, les techniques d’extraction et d’affinage sont désormais entre 95 et 99 % recyclables et le silicium cristallin diminue le bilan carbone d’un panneau photovoltaïque, puisqu’il est 100 % recyclable, comme le verre.