Autoconsommation totale ou partielle ou vente totale de l’énergie solaire : trouvez le schéma d'installation de panneaux solaires le plus adapté à votre projet dans cet article !
En résumé
- Les panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité à partir de la lumière du soleil.
- Différentes solutions s'offrent à vous pour valoriser cette électricité solaire, que ce soit en la consommant ou en la vendant.
- L’idéal pour installer des panneaux solaires photovoltaïques et générer un maximum d’électricité reste de placer les modules sur une toiture inclinée à un angle de 30° et orientés vers le sud.
- Pour obtenir plus d’informations sur votre projet solaire, n’hésitez pas à contacter l’un de nos experts du solaire au 09 71 07 07 40 (service et appel gratuits) ou à utiliser notre service de simulateur de devis solaire !
Schéma de fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque
Les panneaux solaires photovoltaïques (PV) sont des dispositifs permettant de produire de l’électricité à partir de la lumière du soleil. Installer des panneaux solaires vous permet de bénéficier d'une source d'énergie renouvelable et de réduire votre dépendance vis-à-vis des prix fluctuants de l’électricité.
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Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?
Exploiter l’énergie solaire pour produire de l'électricité
L’énergie solaire est une source d’énergie dépendante du soleil. Énergie renouvelable (inépuisable à l’échelle humaine) et verte (peu d’émission de gaz à effet de serre), son exploitation permet d’obtenir :
- de l’électricité à partir de panneaux solaires photovoltaïques ;
- de la chaleur à partir de panneaux solaires thermiques ;
- de cumuler production d’électricité et de chaleur grâce aux panneaux solaires hybrides (hydrauliques et aérovoltaïques).
Chaque jour, l'énergie émise par le soleil est suffisante pour répondre à 15 000 fois la consommation mondiale d'énergie.
À la fin du premier trimestre 2023, le parc photovoltaïque français atteint près de 15 GW, ce qui équivaut à plus de 650 000 installations PV raccordées au réseau électrique, toutes puissances confondues.
Une telle puissance installée permet d’atteindre, en 2022, un volume de production équivalent à celui de 3 réacteurs nucléaires (18,6 TWh au total, soit 4 % du mix énergétique français).
À savoir que l'autoconsommation résidentielle, incluant les installations photovoltaïques de 0,1 à 9 kWc, représente environ 6 % de la capacité photovoltaïque totale en France (970 MW).
Fonctionnement d’une cellule photovoltaïque
Les cellules photovoltaïques sont composées de silicium, un matériau semi-conducteur. Ces matériaux ont la particularité de pouvoir convertir la lumière en électricité.
Lors de ce phénomène physique, lorsque les photons (particule de lumière) sont absorbés par la cellule, ils transfèrent leur énergie aux électrons, présents dans le matériau, créant ainsi un courant électrique continu.
L’assemblage des cellules PV (entre 60 et 72) constitue le panneau solaire photovoltaïque.
Quels sont les meilleurs panneaux solaires ?
Les meilleurs panneaux solaires sont les panneaux solaires monocristallins. Fabriqués à partir d’un seul cristal de silicium, ils offrent un rendement élevé compris entre 18 et 24 %.
DualSun, Systovi, ou encore VOLTEC Solar sont parmi les fabricants les plus réputés de panneaux solaires monocristallins.
Composition d’un système solaire photovoltaïque
Un système photovoltaïque est composé de plusieurs éléments, notamment :
- de panneaux solaires photovoltaïques, dispositifs transformant la lumière du soleil en courant continu ;
- d’un onduleur (ou d’un ou plusieurs micro-onduleurs), destiné à convertir le courant continu produit par les cellules photovoltaïques en courant alternatif ;
- d’un compteur pour mesurer la quantité de courant injecté dans le réseau.
Une installation de panneaux solaires photovoltaïques peut également être accompagnée d’une batterie solaire domestique ou virtuelle dans le but de stocker la production du système PV.
L’investissement dans une ou plusieurs batteries solaires reste toutefois recommandé dans certains cas de figure en raison de leur prix élevé pouvant avoir un impact non négligeable sur la rentabilité de votre projet. N’hésitez pas à demander l’avis d’un professionnel.
Le saviez-vous ?
La durée de vie moyenne des panneaux solaires est estimée à 30 ans.
Le schéma d'installation d'un panneau solaire
L'installation de panneaux solaires peut être réalisée selon différentes configurations en fonction des besoins de chaque foyer. Voici un schéma d'installation typique pour une maison :
- installation des panneaux solaires : les panneaux sont généralement fixés sur le toit de la maison (inclinaison de 30°) et orientés vers le sud pour maximiser la capture d'énergie ;
- raccordement des panneaux à l'onduleur : les panneaux solaires sont connectés à l'onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif utilisable ;
- raccordement de l'onduleur au tableau électrique : l'onduleur est relié au tableau électrique de la maison pour alimenter les appareils électriques avec votre production d’électricité solaire ;
- intégration d'une ou plusieurs batteries (en option en cas d’autoconsommation totale) : connectée au système PV, la batterie stocke l'énergie excédentaire et la restitue lorsque la production solaire est insuffisante ;
- raccordement au réseau électrique (en cas de vente partielle ou totale de la production) : le système est connecté au réseau électrique. Un compteur bidirectionnel, le compteur Linky, est installé pour mesurer votre production et votre consommation réelle.
Il est important de noter qu’une installation de panneaux solaires photovoltaïques peut varier en fonction des spécificités de chaque projet et des réglementations locales.
Il est recommandé de faire appel à un professionnel qualifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) pour réaliser une installation sûre et conforme aux normes en vigueur. Obtenez le meilleur rapport qualité/prix en demandant au moins 3 devis solaires. Cela vous permettra de comparer les offres et de choisir la solution qui répondra au mieux à vos besoins.
Comment choisir un installateur de panneaux solaires ?
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Comprendre les options de raccordement en schéma
Lorsque l’on devient producteur d’énergie solaire, il est possible de valoriser l’électricité produite de différentes manières :
- autoconsommation totale sans batterie de stockage : consommer l'intégralité de la production solaire ;
- autoconsommation totale avec solution de stockage : consommer un maximum de la production solaire et stocker le surplus au sein d’une batterie domestique ou virtuelle ;
- autoconsommation avec vente du surplus : consommer l’électricité produite et injecter le surplus sur le réseau électrique contre rémunération ;
- vente totale : vente de l’intégralité de la production photovoltaïque.
Schéma de fonctionnement d’une installation solaire en autoconsommation sans batterie de stockage
Kit solaire plug and play, panneaux solaires à installer soi-même ou encore pose professionnelle, peu importe la puissance ou le type d’installation retenu, le fonctionnement d’un système solaire sans batterie de stockage reste le même :
- les panneaux solaires produisent un courant électrique continu (DC) ;
- l’onduleur ou les micro-onduleurs le convertissent en courant alternatif (AC) ;
- le courant AC alimente les appareils électriques du logement ;
- lorsque la production est insuffisante pour assurer les besoins de consommation du logement, le réseau électrique prend le relais.
Dans ce cas de figure, l’injection dans le réseau est minime car les installations PV en autoconsommation sans solution de stockage sont sous-dimensionnées. Le surplus est injecté gratuitement (et donc perdu), sous condition d’installer une puissance inférieure ou égale à 3 kWc.
Schéma de fonctionnement d’une installation solaire en autoconsommation avec batterie de stockage
Avec un système PV couplé à une solution de stockage, durant les heures d’ensoleillement, le surplus d’électricité solaire est stocké dans une batterie domestique ou virtuelle. De cette manière, lorsque la production est inférieure aux besoins du logement, la batterie prend le relais avant le réseau.
Dans le cas d’une batterie solaire virtuelle, le surplus est injecté dans le réseau de distribution et comptabilisé. En souscrivant à l’offre d’une ELD (Entreprise Locale de Distribution), deux possibilités s’offrent à vous :
- le surplus est décompté de votre facture d’électricité annuelle ;
- le surplus est rémunéré.
L’avantage principal de ce type de consommation est qu’il permet d’atteindre un taux d’autoconsommation (énergie solaire consommée/énergie solaire produite) plus important.
Attention toutefois à évaluer la rentabilité de votre projet solaire avant d’investir dans une batterie de stockage. Le coût d’achat élevé de ces batteries peut influencer l'amortissement financier du projet.
Pourquoi faire appel à un professionnel pour installer des panneaux solaires ?
Les besoins n’étant pas les mêmes pour un logement de 100 m², 150 m² ou 200 m², l’étude de faisabilité est essentielle pour garantir la rentabilité d'un projet solaire.
C’est à ce moment que le professionnel peut déterminer la puissance, le matériel et le type d’installation qui seront le plus adaptés à votre profil ainsi qu’à votre budget.
Schéma de fonctionnement d’une installation solaire en vente partielle
Dans le cas d’une installation photovoltaïque en autoconsommation avec vente du surplus, le système PV est raccordé au réseau par le même branchement que celui utilisé pour la consommation du logement et connecté à votre installation d’électricité intérieure pour alimenter votre maison.
L’injection du surplus implique de remplacer, le cas échéant, le compteur de consommation par un compteur Linky. En effet, ce dernier peut mesurer à la fois les énergies consommées et produites.
L’autoconsommation avec vente du surplus est le type de consommation le plus populaire et le plus rentable chez les particuliers. En effet, en souscrivant à un contrat d’obligation d’achat, les logements peuvent consommer un maximum de l’énergie issue de leur installation PV et vendre le surplus à un tarif réglementé et fixe pendant 20 ans.
Même si, à première vue, il semble plus intéressant de vendre la totalité de l’électricité issue de ses panneaux solaires photovoltaïques, l’autoconsommation avec vente du surplus permet :
- de réaliser des économies en devenant moins dépendant de votre fournisseur d’électricité ;
- de générer un complément de revenus pendant 20 ans via la vente des kWh non-consommés ;
- de bénéficier d’une prime à l’investissement (prime à l’autoconsommation) ;
- de rentabiliser plus rapidement l’achat de vos panneaux solaires.
Depuis 2000, c’est EDF OA (Obligation d’Achat), une filiale d’EDF, qui est chargée d’acheter l’électricité photovoltaïque aux producteurs.
Découvrez dans le tableau ci-dessous les tarifs actuellement en vigueur :
|
Puissance |
Prime à l'autoconsommation |
Tarifs d'achat EDF OA Vente du surplus |
|---|---|---|
|
≤ 3 kWc |
350 €/kWc |
0,1297 €/kWh |
|
> 3 et ≤ 9 kWc |
260 €/kWc |
0,1297 €/kWh |
|
> 9 et ≤ 36 kWc |
200 €/kWc |
0,0778 €/kWh |
|
> 36 et ≤ 100 kWc |
100 €/kWc |
0,0778 €/kWh |
|
> 100 et ≤ 500 kWc |
Non éligible |
0,1171 €/kWh |
Tarifs appliqués du 1ᵉʳ février au 30 avril 2024 (9ᵉ trimestre de l’arrêté tarifaire “S21”)
227 134
C’est le nombre d’installations PV en autoconsommation avec injection du surplus raccordées à la fin du premier trimestre 2023 en France.
Schéma de fonctionnement d’une installation solaire en vente totale
L’injection de la totalité de votre production solaire sur le réseau électrique implique la création d’une dérivation du branchement :
- installation d’un second compteur Linky, dédié au système PV, permettant de mesurer l'énergie produite et de vérifier l’absence de consommation d’électricité du logement ;
- ainsi que d’un second disjoncteur.
Autrefois privilégiée par les producteurs d’électricité solaire, la vente totale est aujourd’hui privilégiée par les installations photovoltaïques de grande ampleur comme les fermes solaires.
En effet, les tarifs d’achats proposés pour la vente totale d’une production d’électricité solaire ne sont plus aussi intéressants pour les particuliers.
Projet résidentiel : faut-il choisir la vente totale ?
Pour amortir plus rapidement votre investissement, il est recommandé de maximiser votre consommation d'électricité provenant de votre installation photovoltaïque, qui reste moins coûteuse que l'électricité fournie par un contrat d'énergie traditionnel.
À qui adresser une demande de raccordement ?
La demande de raccordement doit être effectuée auprès du gestionnaire de réseau Enedis. À savoir que pour les installations photovoltaïques avec obligation d’achat, la demande de raccordement fait aussi office de demande de contrat d’achat.
Selon le type d’installation (autoconsommation ou vente totale ou partielle), différentes conventions doivent être établies :
- pour les systèmes PV avec obligation d’achat, conclure un CAE (Contrat de Raccordement d’Accès et d’Exploitation) avec le gestionnaire de réseau ;
- pour les installations en autoconsommation totale, conclure une CACSI (Convention d’Autoconsommation Sans Injection) avec Enedis ou une ELD.
Rendez-vous sur le portail en ligne d’Enedis pour effectuer votre demande de raccordement. Sur la base de votre demande de raccordement, Enedis vous adressera une Proposition De Raccordement (PDR).
FAQ : Vos questions sur le schéma de fonctionnement d’un panneau solaire
Peut-on installer des panneaux solaires soi-même ?
Oui, il est possible d’installer des panneaux solaires photovoltaïques sans faire appel à un installateur professionnel.
Installation au sol, murale ou en toiture, différents types de matériel, adaptés à tous les niveaux de bricolage, sont accessibles pour permettre à chacun d’installer soi-même ses panneaux solaires en toute sécurité.
L’ensemble des kits sont fournis avec des schémas d’installation détaillés pour une installation sans encombre. Parmi les options disponibles, on trouve :
- le kit solaire plug and play : des stations solaires pré-câblées et prêtes à être branchées sur une prise électrique ;
- le kit solaire “classique” : disponible dans différentes puissances, cette solution demande quelques aptitudes en bricolage.
Attention, en ne faisant pas appel à une entreprise RGE pour la mise en place de votre système solaire PV, vous ne pourrez pas bénéficier des aides financières délivrées par l’État.
Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?
Le schéma de fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque est relativement simple :
- les cellules photovoltaïques, composant le panneau solaire, convertissent l’énergie solaire en courant électrique continu ;
- l’onduleur convertit ce courant en courant électrique alternatif afin de le rendre utilisable sur le réseau et par les appareils électriques d’un logement ;
- le surplus généré par l’installation PV est réinjecté gratuitement ou contre rémunération sur le réseau électrique ou stocké dans une batterie.
Où installer des panneaux solaires photovoltaïques ?
Pour maximiser le rendement de vos modules photovoltaïques, il est recommandé de les installer sur une toiture inclinée à 30° et orientée vers le sud.
Toutefois, les panneaux solaires photovoltaïques restent particulièrement performants s’ils sont installés au sol, sur une toiture plate ou encore au mur.
