Panneau photovoltaique
Le photovoltaïque qu'est-ce que c'est ?
De l'électricité avec du soleil
Les panneaux photovoltaïques capturent la lumière soleil et la convertissent en électricité. L'avantage de ce système ? L'énergie fournie par le soleil est gratuite et se trouve partout, y compris dans notre pays, pourtant réputé pluvieux.
Une surface de 36 m² placée sur votre toit permet de répondre à toute votre consommation annuelle d'électricité (c-à-d 3.600 kWh, la consommation annuelle moyenne d'un ménage).
Réduire sa facture
Votre facture énergétique ne fait que croitre. Dans une récente étude, la CREG (Commission de Régulation de l'Electricité et du Gaz) a indiqué que le la facture d'électricité d'un ménage de quatre personnes a augmenté de 30 % entre 2003 et 2008.
Autant dire que produire soi-même son électricité verte est un geste gagnant. L'économie générée peut ensuite être investie dans l'isolation ou servir à améliorer votre quotidien.
Par exemple, en investissant 16 000 €, un ménage équipera son toit de 30 m² de panneaux photovoltaïques et économisera un peu plus de 600 € par an sur sa facture électrique annuelle. Soit plus de 70 % de la facture moyenne des ménages wallons et ce pendant toute la durée de vie de l'installation.
En plus de ces économies, ce ménage recevra, parce qu'il a fait le choix de produire de l'électricité verte, 21 certificats verts par an et ce pendant 15 ans.
Ces certificats verts pourront ensuite être valorisés par le petit producteur à la garantie régionale de rachat, soit 65 € ou encore au prix du marché qui est actuellement de 85 €.
Le ménage bénéficiera donc annuellement d'une rentrée financière de 1785 € et d'une économie 600 € sur sa facture.
Le gouvernement fédéral a également mis en place un système de réduction fiscale qui permet de récupérer des impôts 40 % de l'investissement.
En pratique, un ménage peut donc s'attendre, en profitant de tous les avantages, à rentabiliser son installation photovoltaïque en moins de 5 ans.
De nombreux avantages
A côté des gains économiques, les panneaux photovoltaïque offre de multiples avantages :
La production de cette électricité verte est propre : ce qui est bien pour notre environnement et notre santé ;
L'électricité photovoltaïque peut être produite partout où la lumière du soleil est disponible.
Elle peut être produite par un ménage. L'électricité photovoltaïque est produite au plus près de son lieu de consommation, de manière décentralisée, directement chez l'utilisateur. Plus de pertes sur le réseau et donc de gaspillage.
Il s'agit d'une technologie extrêmement fiable : 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 de plusieurs dizaines d'années.
La production d'énergie photovoltaïque est totalement modulable. Il suffit d'ajouter tout simplement de nouveaux panneaux selon mes besoins en électricité ou du budget dont je dispose.
Le placement des panneaux s'effectue rapidement et proprement sans devoir effectuer de gros travaux dans ma maison ou mon appartement.
Comment ça marche ?
Trois éléments sont nécessaires à la production d'électricité :
des panneaux solaires, un onduleur, un compteur de production.
Constitués de silicium, vos panneaux solaires photovoltaïques vont convertir directement la lumière en courant électrique continu.
Votre onduleur permet ensuite de transformer ce courant en courant alternatif compatible avec le réseau Ores.
On considère en Région wallonne qu'une installation photovoltaïque fixe d'une puissance de 1 kWc produira environ 850 kWh par an, dans des conditions optimales. Cependant, la production d'électricité d'origine photovoltaïque dépendra principalement de certains paramètres comme l'orientation, l'inclinaison et les conditions d'ombrage.
Pour des projets de grande ampleur, une analyse plus approfondie de la ressource solaire est nécessaire afin de mieux évaluer la production d'électricité.
Cette analyse approfondie doit tenir compte des variations saisonnières qui modifient les valeurs mensuelles moyennes d'ensoleillement. Les variations saisonnières traduisent principalement les mécanismes suivants :
- l'inclinaison des rayons du soleil liés à la hauteur du soleil par rapport à l'horizontale (ensoleillement direct et diffus)
- la réverbération du sol (albedo)
- les effets climatiques (vent, couverture nuageuse)
- atténuation des rayons lumineux par l'atmosphère (latitude, altitude)
- la température extérieure
La température:
La température joue également un rôle important dans la performance des cellules photovoltaïques. Sans entrer dans la physique d'une cellule, on retiendra qu'une augmentation de la température diminue ses performances et qu'une diminution les augmente. C'est pour cette raison qu'il faut prévoir une bonne ventilation des modules par l'arrière pour éviter l'augmentation de la température durant les mois les plus ensoleillés et souvent les plus chauds. L'absence de ventilation peut réduire de façon importante la production d'électricité.
Il n'est pas rare d'ailleurs de constater que le record de puissance d'un système photovoltaïque soit atteint durant les mois d'hiver, par une belle journée ensoleillée. L'effet peut être encore plus surprenant avec la réflexion du soleil sur un sol enneigé, ce qui accroit encore la production d'électricité.
Une étude néerlandaise (source: http://www.eabbaltus.nl/, cf. bas de la page) a comparé la production annuelle d'électricité de plusieurs installations photovoltaïques présentant des caractéristiques différentes au niveau de la ventilation des modules. On retiendra qu'un système à l'air libre posé sur le sol perd environ 0,5% de la production annuelle à cause de l'augmentation de la température des cellules. Un système en surimposition de toiture perd environ 3% et un système intégré non-ventilé perd jusqu'à 5% de la production annuelle d'électricité.
Les autres paramètres:
Outre les ressources solaires, limitées par les effets d'ombrage, de nombreux autres paramètres peuvent influencer la productivité d'un système photovoltaïque.
De façon générale, on retiendra les éléments suivants :
- la surface des modules doit être maintenue propre des poussières, déjections d'oiseaux, mousses, etc. Généralement, il n'y a pas besoin de s'en préoccuper car la pluie nettoie suffisamment la surface des modules, (une inclinaison des modules de 15° est suffisante pour obtenir un auto-nettoyage efficace du verre), mais une vérification périodique est conseillée.
- l'onduleur doit être en parfaite adéquation avec les caractéristiques de l'installation photovoltaïque. Un sous ou surdimensionnement de l'onduleur peut diminuer fortement les performances de l'ensemble du système.
- on évitera toute utilisation additionnelle d'énergie pour faire fonctionner le système photovoltaïque (gadgets en tout genre).
- Par ailleurs, on privilégiera l'installation d'un système photovoltaïque à un endroit accessible pour la vérification périodique de la propreté des modules et pour toute réparation ultérieure
L'investissement dans un système photovoltaïque est un investissement sur le long terme puisque sa durée de vie est généralement supérieure à 25 ans et peut même atteindre 40 ans.
Modules photovoltaïques
Il faut d'ailleurs savoir que la plupart de fabricants de modules proposent une garantie des performances sur une durée de 20 à 25 ans. En général, ils garantissent que le module aura toujours 80% de sa puissance crête après ce laps de temps. La garantie mécanique (résistance à la grêle, au transport, ...) est généralement comprise entre 2 et 5 ans.
Si les fabricants garantissent les performances d'un module après 25 ans, c'est qu'ils pensent que la performance sera toujours valable après 40 ans. Cependant, avec des garanties si longues, il est important de bien choisir son fournisseur de matériel pour être sûr qu'il sera encore là dans 20 ans.
Autres composants
Pour les autres composants d'un système photovoltaïque, on peut considérer que les onduleurs auront une durée de vie de 10-15 ans et qu'un parc de batteries devra être remplacé tous les 10 ans.
Néanmoins, les évolutions technologiques sont nombreuses et ces composants se spécialisent de plus en plus pour des applications photovoltaïques. Certains constructeurs annoncent des durées de vie de 20 ans pour des batteries à usage photovoltaïque et de plus de 20 ans pour des onduleurs. Les fabricants proposent d'ailleurs souvent des formules payante permettant d'étendre dans le temps la garantie de ces composants.
