Solaire photovoltaïque

Les panneaux solaires photovoltaïques (PV) produisent de l’électricité à partir du rayonnement solaire.

Ils offrent de multiples avantages :

  • La production de cette électricité renouvelable est propre.
  • La lumière du soleil étant disponible partout, l’énergie photovoltaïque est exploitable aussi bien en montagne dans un village isolé que dans le centre d’une grande ville.
  • L’électricité photovoltaïque est produite au plus près de son lieu de consommation, de manière décentralisée, directement chez l’utilisateur.
  • Les systèmes photovoltaïques sont extrêmement fiables : aucune pièce mécanique n’est en mouvement, les matériaux employés (verre, aluminium) résistent aux pires conditions climatiques, notamment à la grêle. La durée de vie d’un capteur photovoltaïque est ainsi de plusieurs dizaines d’années.
  • L’énergie photovoltaïque est totalement modulable et répond à un large éventail de besoins.

Techniques

Comment est-ce que la lumière est transformée en électricité ? Quelles sont les utilisations du photovoltaïque ? Quels sont les composants d’un système photovoltaïque et quelle production peut-on en attendre ? Toutes les réponses ci-dessous

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L’effet photovoltaïque est un phénomène physique propre à certains matériaux appelés semi-conducteurs qui produisent de l’électricité lorsqu’ils sont exposés à la lumière.
Le plus connu d’entre eux est le silicium cristallin qui est utilisé aujourd’hui par 90% des panneaux produits dans le monde, mais il existe de nombreuses autres technologies déjà industrialisées comme les couches minces ou en phase de recherche. Fonctionnement d’une cellule photovoltaïque

Lorsque les “grains de lumière” (les photons) heurtent une surface mince de ces matériaux, ils transfèrent leur énergie aux électrons de la matière. Ceux-ci se mettent alors en mouvement dans une direction particulière, créant ainsi un courant électrique qui est recueilli par des fils métalliques très fins. Ce courant peut être ajouté à celui provenant d’autres dispositifs semblables de façon à atteindre la puissance désirée pour un usage donné : ainsi, plusieurs cellules photovoltaïques forment un module et plusieurs modules forment un champ photovoltaïque.
Pour plus de détails sur l’effet photovoltaïque, vous pouvez consultez le site web spécialisé d’Hespul

Les applications du photovoltaïque

Un système photovoltaïque peut servir :
> soit à alimenter un site isolé, c’est-à-dire un site non relié au réseau public de distribution électrique (chalet en montagne par exemple), pour lui permettre d’avoir accès aux usages les plus basiques de l’électricité, en général : éclairage, réfrigérateur, poste de radio.
> soit à alimenter un site raccordé au réseau public de distribution, afin que le bilan énergétique de ce site soit amélioré par un apport en énergie renouvelable.
Pour plus d’information sur les applications du photovoltaïque, vous pouvez consulter le site web spécialisé d’Hespul.

Les systèmes et leurs composants

Les capteurs (ou modules) photovoltaïques sont constitués d’un ensemble de cellules photovoltaïques qui génèrent un courant continu lorsqu’elles sont exposées à la lumière. Attention : c’est la lumière qui produit, non la chaleur !

Pour plus de détails sur les systèmes photovoltaïques et leurs composants, nous vous invitons à consulter le site web spécialisé d’Hespul.

La production attendue

Plusieurs facteurs peuvent affecter la production d’un site photovoltaïque :

La localisation géographique
La production électrique d’un site photovoltaïque peut être déterminée par les données météorologiques d’ensoleillement annuel du site. La carte ci-dessous donne la production électrique moyenne attendue dans les conditions optimales d’implantation pour un système photovoltaïque d’une puissance de 1 kWc (environ 9 m²) avec des modules polycristallins courants.

L’implantation du système
C’est-à-dire son orientation et son inclinaison.
En France, les panneaux doivent idéalement être exposés plein sud et être inclinés à 30 degrés par rapport à l’horizontale pour produire un maximum d’énergie sur l’année.
Cependant, des écarts de plus ou moins 45° par rapport au sud (c’est-à-dire de sud-est à sud-ouest) et une inclinaison de 20 à 60° par rapport à l’horizontale sont acceptables et n’engendrent pas de baisse de production importante.
Le tableau ci-dessous donne le facteur de correction à appliquer à la production attendue du système en fonction de son orientation et de son inclinaison.

Facteurs de correction pour une inclinaison et une orientation données

Les ombrages éventuels
Un ombrage sur les capteurs peut avoir des origines diverses : arbre, bâtiment ou relief naturel installé plus au sud que le système photovoltaïque. Cet ombrage est aussi appelé un masque. Selon la taille de l’obstacle et surtout sa hauteur, l’impact de l’ombrage (une perte de production) est plus ou moins important, c’est pourquoi il vaut mieux le quantifier avant d’investir.

Si vous pensez que votre site va subir un ou plusieurs ombrages, vous devez réaliser un relevé de masque en utilisant, par exemple, la méthode mise à disposition dans nos publications sur le site internet d’Hespul dédié au photovoltaique.

Systèmes mixtes thermiques/photovoltaïques

Il existe des capteurs dits « hybrides » photovoltaïques/thermiques, utilisant de l’eau ou de l’air pour transporter la chaleur du capteur jusqu’au logement. Ainsi le système produit à la fois de l’électricité et de l’eau chaude/du chauffage par air chaud.

Télécharger notre fiche technique sur les systèmes aérovoltaïques/hybrides

Foire aux questions

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le solaire photovoltaïque.

Faisabilité économique du projet

Combien coûte une installation photovoltaïque ?

Pour connaître les coûts d’investissement et de fonctionnement d’une installation photovoltaïque, vous pouvez consulter le site web spécialisé d’Hespul.

Un projet photovoltaïque est-il rentable ?

De nombreux facteurs peuvent conduire à des temps de retour sur investissement très différents d’un système à un autre ; nos simulations donnent des valeurs entre 7 et 20 ans. Les différences de TVA et de tarif d’achat ont un impact très important, ainsi que les coûts initiaux. Vous pouvez estimer le temps de retour de votre projet en considérant les facteurs suivants :
Les coûts :
> le coût de l’installation (fourniture, pose et raccordement) ;
> le taux de TVA (10 % ou 20 %) ;
> la part du capital apporté (ce qui détermine la taille de l’emprunt et les intérêts à rembourser ;
> le taux d’intérêt d’un éventuel emprunt (Taux Effectif Global) ;
> les frais de fonctionnement (utilisation du réseau, maintenance éventuelle, renouvellement d’équipements) ;
> la taille de votre système et votre taux d’imposition.

Les recettes / entrants :
> les aides financières (de plus en plus rares) ;
> la vente des kWh.

La reproductibilité (latitude, orientation, inclinaison, masques, etc.) :
> en moyenne, en France, 1 kWc installé produit 1000 kWh/an. Consultez les techniques du photovoltaïque pour plus d’informations sur les variations de production en fonction du site ;
> le type de produit installé (intégration au bâti ou intégration simplifiée).

À quel tarif puis-je vendre l’électricité que j’ai produite ?

Les tarifs d’achat évoluent régulièrement. Vous pouvez les consulter en cliquant ici.

Le tarif d’achat est-il le même pour tous les producteurs ?

Que vous soyez un particulier, un agriculteur, une entreprise ou sous une autre forme sociale vous avez droit aux mêmes tarifs, catégorisés selon des critères de puissance et d’intégration.

Ai-je droit à des aides pour mon installation ?

Actuellement, il n’y a pas de subventions pour l’installation de panneaux solaires photovoltaïques.

Le revenu est-il imposable ?

Oui et non. Non pour les systèmes inférieurs à 3 kWc chez les particuliers, oui pour tous les autres systèmes. Consultez les précisions sur l’imposition sur cette page.

Démarches administratives

Quelles sont les démarches administratives à réaliser ?

Réalisez les démarches administratives nécessaires au raccordement au réseau et à l’obligation d’achat. Vous trouverez un ensemble d’informations sur cette page afin de bien comprendre les démarches administratives engagées.

De combien de contrats ai-je besoin ?

Trois :
1. un contrat d’assurance responsabilité civile et dommage aux biens,
2. un contrat de raccordement, d’accès au réseau et d’exploitation,
3. un contrat d’achat d’électricité.

Quelle est la durée de validité de mes contrats ?

1. Le contrat d’assurance peut avoir une durée variable, renseignez-vous auprès de votre assureur.
2. Le contrat de raccordement, d’accès au réseau et d’exploitation a une durée initiale de 3 ans et se poursuit par tacite reconduction annuelle, sauf si une des parties manifeste la volonté de le rompre.
3. Le contrat d’achat a une durée de 20 ans.

Comment choisir mon installateur ?

Contactez un ou plusieurs installateurs pour avoir des devis adaptés à vos besoins. Nous vous invitons à bien étudier les propositions commerciales. Il y a des points clés pour la réalisation des projets. Vous pouvez consulter un guide d’aide à la décision pour choisir votre installateur en cliquant ici.

Idées reçues

Le photovoltaïque ne fonctionne que dans le Sud, et qu’en été ?

Pour produire la même quantité d’énergie entre le sud du Portugal et le nord de l’Allemagne il faudra quasiment 2 fois plus de surface de panneaux photovoltaïques en Allemagne.
Un projet photovoltaïque sera plus rentable dans le sud que dans le nord à cause des différences d’ensoleillement mais il fonctionnera aussi bien dans les deux cas.

Il faut recouvrir la France de panneaux, pour couvrir notre consommation énergétique

D’après la loi de Transition Énergétique Pour la Croissance Verte (TEPCV), il faudrait couvrir 17 % des toitures et 0,6 % des surfaces aux sols polluées ou impropre à l’agriculture pour répondre aux exigences de la loi en terme de production photovoltaïque.
Il ne faut pas penser au photovoltaïque comme LA technologie mais comme une technologie qui fait partie d’un mix électrique.
Chacun sait qu’il n’y a pas de soleil la nuit et qu’il y a des semaines sans vent à certaines périodes de l’année : c’est bien pour cela que personne n’imagine qu’une filière renouvelable puisse à elle seule satisfaire tous les besoins à tout instant.

Une étude allemande « Kombikraftwerk » a modélisé le réseau électrique allemand uniquement alimenté par des sources d’énergies renouvelables. Cette étude a montré que le foisonnement des productions et la variété de source de production permet d’alimenter le réseau électrique allemand sans coupure quelle que soit la météo ou l’heure de la journée.

Les panneaux sont fabriqués en Chine, ils ne font pas fonctionner l’économie française

Oui, la majeur partie des modules photovoltaïques provient d’Asie. La fabrication de cellules et de modules est relativement peu développée en France, comme pour toutes les autres filières : textile, hight tech, …
Seulement 14 entreprises françaises fabriquent des modules et des cellules et n’ont que 2 % du marché mondial.

Mais au-delà de la fabrication du matériel c’est l’ensemble des métiers de la filière qu’il faut prendre en compte dont par exemple les installateurs, les entreprises de maintenance, à qui le photovoltaïque permet un gisement d’emplois très importants.

Les panneaux photovoltaïques sont polluants

Les Analyses de Cycle de Vie (ACV) réalisées à ce jour démontrent que pour des panneaux cristallins, la fabrication et le démantèlement sont négligeables par rapport à l’énergie économisée au cours la durée de vie des panneaux. Cette durée de vie est supérieure à 20-30 ans et la production du panneau est garantie sur 25 ans.

Au bout de 3 ans en moyenne, le panneau aura produit l’énergie nécessaire à sa fabrication. Les émissions de carbone liées au cycle de vie sont comprises entre 40 et 80 g/kWh, là où les émissions de carbone d’une centrale gaz sont à 430 g/kWh et d’une centrale nucléaire sont comprises entre 9 et 70 g/kWh (source université de Stanford).

La partie la plus polluante correspond au raffinage du silicium, liée à une consommation d’électricité importante. Dès lors que l’on a une production électrique sans CO2 (nucléaire ou renouvelable) les émissions de CO2 liées à la fabrication deviennent quasi nulles.
Pour conclure, un panneau photovoltaïque produit dix fois plus d’énergie qu’il en a fallu pour le construire et ce quasiment sans déchet.

Les panneaux photovoltaïques ne se recyclent pas

Les panneaux en fin de vie peuvent d’ores et déjà être recyclés par l’association Pvcycle, dont les points de collecte en Rhône-Alpes sont disponibles sur leur site. Le prix de retraitement est intégré au prix d’achat. Un système photovoltaïque est recyclable à 90%.

Autres

Où voir des exemples d’installation de panneaux solaire photovoltaïques ?

Pour voir des exemples d’installations photovoltaïques, vous pouvez consulter le site web spécialisé d’Hespul.

Vous avez un projet collectif ?

« ] Si vous avez un projet collectif comme un groupement d’habitat, un gîte, des chambres d’hôte, contactez :
> Pour un projet dans le Rhône, l’association HESPUL au 04 37 47 80 90
> Pour un projet sur la Métropole de Lyon, l’ALEC Lyon au 04 37 48 22 42

Adresses utiles

Les professionnels du solaire

Des listes d’installateurs sont disponibles :
> sur le site de Qualit ENR
> sur le site de Qualibat
> sur le site des Eco-artisans
> sur le site du label Insoco
> auprès des organismes de représentations :
– l’association nationale représentante des installateurs travaillant dans les énergies renouvelables : Technosolar
– adhérents d’ENERPLAN
– adhérents du CLER (Réseau pour la Transition Énergétique)
– adhérents du SER (Syndicat des Énergies Renouvelables)

Le site ressource

Centre de ressources sur le photovoltaïque, tenu par l’association Hespul.