Installer des panneaux solaires ne consiste pas seulement à choisir une puissance et un prix. Il faut vérifier la toiture, comprendre son profil de consommation, estimer la production, choisir une architecture électrique et préparer le raccordement. Une bonne installation photovoltaïque est d’abord une installation adaptée à la maison et aux usages du foyer.
En France, une installation d’environ 5 kWc, soit près de 25 m² selon l’ADEME, peut produire environ 4 500 à 6 500 kWh par an. Mais toute cette énergie ne sera pas forcément consommée sur place. La production est maximale en journée, alors que de nombreux foyers consomment surtout le matin et le soir. Le dimensionnement doit donc chercher un équilibre entre production, autoconsommation, vente du surplus et budget.
Sommaire
Une installation photovoltaïque est-elle adaptée à votre maison ?
Orientation et inclinaison de la toiture
Une toiture plein sud n’est pas obligatoire. Une orientation sud reste favorable pour obtenir un pic élevé autour du milieu de la journée. Une toiture sud-est ou sud-ouest fonctionne aussi très bien dans de nombreux projets.
Une configuration est-ouest peut être pertinente. Elle produit généralement moins au meilleur moment de la journée. En revanche, elle commence plus tôt le matin et continue plus tard le soir. La courbe est plus large et moins pointue. Cela peut mieux correspondre à une maison occupée le matin et en fin d’après-midi.
L’inclinaison idéale dépend de la région et de l’objectif. Une pente comprise entre 25° et 35° constitue souvent un bon compromis annuel en France. Une toiture plus faible ou plus forte n’interdit pas le projet. Il faut simplement simuler sa production réelle.
Ombrages provoqués par les arbres, cheminées et bâtiments
Observez la toiture à plusieurs heures. Faites-le aussi à plusieurs saisons. Une cheminée peut créer une petite ombre mobile. Un arbre proche peut masquer une grande partie de la toiture en hiver, lorsque le soleil est bas. Un bâtiment voisin peut couper la production du matin ou du soir.
Une ombre n’est pas un facteur bloquant pour votre projet mais il faut en avoir conscience et travailler l’emplacement avec cette contrainte ainsi que le type d’onduleur pour la conversion du courant continu en alternatif.
Installation sur toiture, toit plat, carport ou au sol
La toiture inclinée reste la solution la plus courante. Il est recommandé de f avoriser une pose en surimposition car cela conserve la couverture existante, laisse circuler de l’air sous les modules et surtout éviter des problèmes d’étanchéité.
Sur un toit plat, des châssis donnent une inclinaison aux panneaux. Il faut vérifier la charge, le vent et l’étanchéité. Un carport solaire peut protéger une voiture et faciliter sa recharge. Une installation au sol offre plus de liberté, mais occupe du terrain. Nénamoins celle-ci est moins onéreuse. On compte 0,50 € / watt pour une installation au sol contre 2 € / watt sur une toiture par un professionnelle. Cependant, une installation au sol est soumise à une règlementation. En effet, aucune formalité n’est requise lorsque votre installation solaire au sol est inférieure à 1,80 m et que sa puissance est inférieure ou égale à 3 kWc. Dans le cas contraire, il faudra se rapprocher de votre mairie.
Comprendre le fonctionnement d’une installation photovoltaïque
Du rayonnement solaire à l’électricité utilisable
Les cellules photovoltaïques reçoivent la lumière et produisent un courant continu. Cette électricité doit ensuite être transformée en courant alternatif par un onduleur ou des micro-onduleurs avant de pouvoir alimenter les appareils de la maison.
La puissance produite varie à chaque instant. Elle dépend du rayonnement solaire, de la température, des ombres et de l’état général de l’installation. C’est pour cette raison qu’une installation de 6 kWc ne fournit pas 6 kW en permanence.
Le kW mesure une puissance instantanée. Par exemple, un four de 2 kW demande environ 2 kW lorsqu’il chauffe.
Le kWc indique la puissance maximale théorique des panneaux dans des conditions normalisées. Sur le terrain, cette puissance n’est atteinte que ponctuellement, lorsque l’ensoleillement, la température et l’orientation sont favorables.
Le kWh mesure une quantité d’énergie produite ou consommée dans le temps. Un appareil de 2 kW utilisé pendant 3 heures consomme 6 kWh. De la même manière, une installation photovoltaïque de 6 kWc peut produire plusieurs milliers de kWh sur une année, selon son emplacement, son orientation, son inclinaison et les pertes du système.
Que devient l’électricité non consommée ?
Une installation photovoltaïque peut produire plus d’électricité que la maison n’en consomme à certains moments de la journée. Ce surplus peut être :
- injecté sur le réseau et vendu ;
- injecté gratuitement selon le contrat de raccordement ;
- limité par un dispositif de zéro injection ;
- ou stocké dans une batterie.
Avant de choisir entre ces différentes solutions, il faut d’abord comprendre comment la maison consomme l’électricité au fil de la journée. Le volume de surplus, les heures auxquelles il apparaît et les usages pouvant être déplacés pendant la production permettent de déterminer la solution la plus intelligente et la plus rentable.
Le taux d’autoconsommation mesure la part de la production utilisée sur place. Le taux d’autoproduction mesure la part de votre consommation couverte par le solaire.
Comment déterminer la bonne puissance ?
Analyser sa consommation
Commencez par relever votre consommation électrique sur les 12 derniers mois. Une maison consommant 4 000 kWh par an n’a pas les mêmes besoins qu’une maison chauffée à l’électricité qui atteint 14 000 kWh.
La consommation annuelle permet d’obtenir un premier ordre de grandeur. Elle ne suffit toutefois pas pour dimensionner correctement une installation photovoltaïque. Il faut aussi observer les heures auxquelles l’électricité est consommée.
Deux foyers peuvent consommer chacun 8 000 kWh par an avec des profils très différents. Le premier travaille à domicile et utilise ses appareils en journée. Le second est absent de 8 heures à 19 heures. Avec une installation identique, le premier consommera généralement une plus grande part de sa production solaire.
Certains usages peuvent être déplacés pendant les heures d’ensoleillement. Un ballon d’eau chaude de 2 à 3 kW peut être programmé autour de midi. Un lave-vaisselle peut démarrer en fin de matinée. Une voiture électrique peut aussi charger à puissance réduite pendant plusieurs heures. Ces ajustements augmentent l’autoconsommation sans nécessiter de batterie.
L’ADEME souligne l’importance de cette synchronisation entre la production et les usages. Dans certaines de ses modélisations, passer de 25 % à 45 % d’autoconsommation permettait d’atteindre la rentabilité environ cinq ans plus tôt pour une installation résidentielle. Ce résultat reste indicatif et dépend du prix de l’installation, de la production réelle et du coût de l’électricité.
Anticiper une augmentation de la consommation électrique : véhicule électrique, pompe à chaleur ou piscine / spa
Ajoutez les usages futurs avant de choisir la puissance. Une voiture parcourant 12 000 km par an et consommant 18 kWh/100 km demande environ 2 160 kWh par an. Mais cette énergie ne sera solaire que si la recharge a lieu pendant la production, ou si une batterie la décale.
Une piscine est souvent plus favorable. La filtration et la pompe à chaleur fonctionnent surtout pendant les mois ensoleillés. Une pompe de filtration de 600 W utilisée 10 heures consomme 6 kWh. Elle peut absorber une partie importante de la production diurne.
Comparer des installations de 3, 4,5, 6, 7,5 et 9 kWc
Un panneau de 500 Wc mesurant 1 961 × 1 134 mm occupe environ 2,22 m². Il faut également prévoir un espacement de 2 à 4 cm entre les panneaux pour permettre leur fixation, leur dilatation et l’écoulement de l’eau.
Le tableau ci-dessous utilise une disposition compacte en mode portrait. Les surfaces incluent les espaces entre les panneaux, mais pas les marges à conserver autour du champ photovoltaïque.
| Installation | Nombre de panneaux | Disposition indicative | Surface occupée | Production annuelle indicative |
|---|---|---|---|---|
| 3 kWc | 6 | 2 rangées de 3 | 13,6 à 13,8 m² | 2 700 à 3 900 kWh |
| 4,5 kWc | 9 | 3 rangées de 3 | 20,4 à 20,8 m² | 4 050 à 5 850 kWh |
| 6 kWc | 12 | 3 rangées de 4 | 27,2 à 27,8 m² | 5 400 à 7 800 kWh |
| 7,5 kWc | 15 | 3 rangées de 5 | 34,1 à 34,8 m² | 6 750 à 9 750 kWh |
| 9 kWc | 18 | 3 rangées de 6 | 40,9 à 41,8 m² | 8 100 à 11 700 kWh |
La surface réellement nécessaire sur la toiture sera supérieure. Il faut ajouter les marges en bordure, les passages techniques et les espaces perdus autour des cheminées, fenêtres de toit ou zones ombragées.
Le bon dimensionnement ne dépend pas uniquement de la consommation annuelle. Il doit également tenir compte de la surface disponible, des consommations en journée, du volume de surplus et des futurs équipements.
Comment estimer la production des panneaux ?
Estimer sa production annuelle selon la région
La production d’une installation photovoltaïque dépend fortement de son emplacement. À puissance égale, une installation située dans le sud de la France produit généralement davantage qu’une installation située dans le nord. L’adresse exacte, le relief, l’orientation de la toiture, son inclinaison et les éventuels ombrages influencent directement le résultat.
Une estimation annuelle ne suffit pas toujours. La production varie fortement selon les saisons. En été, les journées sont longues et le soleil monte haut. En hiver, les journées sont plus courtes et les ombres s’allongent. La production de décembre peut ainsi être plusieurs fois inférieure à celle de juin. Une maison peut donc produire autant qu’elle consomme sur une année, tout en restant très dépendante du réseau pendant l’hiver.
L’ADEME estime qu’environ 5 kWc peuvent produire entre 4 500 et 6 500 kWh par an en France. La différence peut dépasser 2 000 kWh sur une même puissance.
Utiliser PVGIS pour effectuer sa propre simulation
Pour obtenir une estimation adaptée à votre toiture, vous pouvez utiliser gratuitement PVGIS, l’outil développé par le Centre commun de recherche de la Commission européenne. Il calcule la production annuelle et mensuelle d’une installation à partir de son emplacement, de sa puissance, de son orientation, de son inclinaison et des pertes estimées.
Avant de lancer la simulation, préparez les informations suivantes :
- l’adresse exacte de l’installation photovoltaïque ;
- la puissance envisagée en kWc ;
- l’orientation de chaque pan de toiture ;
- l’inclinaison de la toiture ;
- la répartition des panneaux si plusieurs orientations sont utilisées.
Dans PVGIS, une orientation de 0° correspond au sud. Les valeurs négatives se dirigent vers l’est et les valeurs positives vers l’ouest. Il est conseillé de tester plusieurs configurations, par exemple une toiture sud, une toiture sud-est ou une installation répartie entre l’est et l’ouest.
Les résultats indiquent notamment la production annuelle estimée et sa répartition mois par mois. Ils permettent de comparer plusieurs puissances, de visualiser la différence entre l’été et l’hiver et de vérifier si l’estimation fournie par un installateur paraît réaliste.
Pour estimer précisément la production de votre installation solaire, réalisez gratuitement votre propre simulation sur PVGIS.
Onduleur central, micro-onduleurs ou onduleur hybride ?
Un onduleur central regroupe le courant continu produit par plusieurs panneaux reliés en série. Il est généralement installé dans un garage, un local technique ou à proximité du tableau électrique. Cette solution limite le nombre d’équipements électroniques sur la toiture et facilite souvent la maintenance, car l’onduleur reste accessible.
Les micro-onduleurs sont installés directement sous les panneaux. Chaque panneau, ou petit groupe de panneaux, convertit alors son courant continu en courant alternatif. Si un module est ombragé, encrassé ou en panne, les autres continuent généralement à produire de manière indépendante. Les micro-onduleurs sont particulièrement utiles lorsque la toiture comporte plusieurs orientations, des ombrages partiels ou des panneaux soumis à des conditions différentes. Ils réduisent l’impact d’un module moins performant sur le reste de l’installation. Ils ne peuvent toutefois pas compenser l’absence de lumière : un panneau ombragé produira toujours moins.
Un onduleur hybride assure la conversion de l’électricité solaire tout en permettant le raccordement d’une batterie compatible. Il peut donc faciliter l’ajout d’un système de stockage, immédiatement ou plus tard.
Comment choisir les panneaux et comparer les devis ?
Puissance, dimensions et rendement
La puissance d’un panneau s’exprime en watts-crête. Deux panneaux de 500 W peuvent avoir des dimensions et des rendements différents. Le rendement indique la part de lumière convertie sur une surface donnée.
Le devis doit indiquer la marque, la référence exacte, le nombre de modules, la puissance unitaire et la puissance totale. « Panneaux monocristallins haut rendement » n’est pas une référence suffisante.
Garanties produit et garanties de performance
La garantie produit couvre les défauts du module. La garantie de performance promet un niveau minimal de puissance après un certain nombre d’années. Ce ne sont pas les mêmes garanties.
Les durées annoncées varient fortement. Lisez les exclusions, les frais de transport et la procédure. Vérifiez aussi que le fabricant possède un représentant identifiable en Europe.
Pour l’onduleur, la durée est souvent plus courte. Service-Public indique une durée de vie des panneaux généralement comprise entre 25 et 30 ans et évoque un remplacement d’onduleur autour de 10 ans.
Éléments obligatoires ou importants du devis
Le devis doit détailler les panneaux, l’onduleur ou les micro-onduleurs, les fixations, les protections, la mise à la terre, le cheminement des câbles et la supervision. Il doit préciser qui gère l’urbanisme, Enedis, le Consuel et le contrat d’achat.
Il doit aussi fournir une étude de production personnalisée, un calendrier, les conditions de paiement, les exclusions et les garanties. L’Agence Qualité Construction demande un décompte détaillé en quantité et en prix, ainsi que les références du matériel et les attestations d’assurance.
Calculez aussi le prix total par kWc. Sur une pose libre, on compte 50 centimes du Watt. Et suru ne poste en toiture par un professionnel, un prix de 2€ / Watt reste raisonnable mais il ne constitue pas un prix de marché, vous trouverez de nombreuses disparitées.
Vérification de l’assurance décennale et des qualifications
Demandez l’attestation de responsabilité civile professionnelle et l’attestation décennale. Vérifiez les dates, le nom de l’entreprise et l’activité couverte. La mention doit correspondre aux travaux photovoltaïques réellement réalisés.
Vérifiez aussi la qualification RGE dans l’annuaire officiel. Elle doit être valide à la date des travaux et adaptée au photovoltaïque. Elle est nécessaire pour accéder à certains dispositifs de soutien et à l’obligation d’achat.
Le professionnel doit joindre son attestation décennale au devis ou à la facture lorsque cette assurance est obligatoire. La garantie décennale couvre dix ans. Ne vous contentez pas d’un logo sur une brochure.
Quelles démarches administratives faut-il effectuer ?
Autorisation d’urbanisme
Sur une maison existante, les panneaux modifient l’aspect extérieur. Une déclaration préalable est généralement nécessaire. Pour une construction neuve, le projet solaire doit être intégré au permis de construire.
Contactez la mairie avant de commander. Le plan local d’urbanisme peut imposer une couleur, une implantation ou des contraintes particulières. Les règles peuvent être renforcées dans un secteur protégé ou près d’un monument historique.
Demande de raccordement auprès d’Enedis
Enedis distingue trois options générales : autoconsommation totale, autoconsommation avec injection du surplus et injection totale. La demande permet de vérifier le projet, de chiffrer d’éventuels travaux et de préparer la mise en service. L’installateur peut agir comme mandataire.
N’autorisez pas l’injection avant la mise en service. Enedis indique qu’une énergie injectée avant cette étape est interdite et ne sera pas rémunérée.
Dans le cas d’une poste libre inférieure à 3 kWc, vous pouvez demander une Convention d’autoconsommation sans injection pour une installation de production d’électricité (CACSI).
Attestation Consuel
Enedis demande l’attestation avant la mise en service dans les cas applicables, notamment lorsque le circuit électrique est modifié ou qu’une batterie est ajoutée. Faites inscrire dans le devis qui paie et qui traite cette démarche.
Autoconsommation totale ou vente du surplus
En autoconsommation totale, vous cherchez à utiliser toute la production sur place. Un dispositif peut limiter l’injection. Une convention d’autoconsommation sans injection encadre alors l’installation. Même sans vente, la déclaration à Enedis reste obligatoire.
Avec vente du surplus, la maison consomme d’abord l’énergie disponible. L’excédent part vers le réseau et est rémunéré selon le contrat. Cette solution permet d’installer une puissance plus élevée sans perdre toute la valeur du surplus.
Comparez les deux scénarios avec les mêmes hypothèses. Le montant de la prime et le tarif d’achat peuvent évoluer. Service-Public précise que la prime dépend de la puissance et que son montant est révisé périodiquement. Vérifiez donc les conditions au moment de la demande de raccordement.
Contrat avec EDF OA ou un autre acheteur
EDF Obligation d’Achat est l’acheteur le plus connu dans le cadre du dispositif réglementé. D’autres acheteurs peuvent proposer un contrat de marché ou un contrat unique couvrant l’accès au réseau et l’achat du surplus.
Dans le cadre de l’obligation d’achat, le contrat est généralement conclu pour 20 ans. Le tarif applicable dépend des règles en vigueur lors de la demande de raccordement. Enedis indique que le contrat d’achat est finalisé après la mise en service et que la facturation suit ensuite la périodicité prévue au contrat.
Lisez les frais fixes, les conditions de sortie, la périodicité de facturation et le prix du kWh injecté. Ne confondez pas un tarif réglementé avec une offre commerciale révisable.
otre toiture, à vos usages et à votre capacité à consommer l’énergie au moment où elle est produite.