Rendement des Panneaux Solaires : Calcul et Explications
Vous comptez faire installer des panneaux solaires chez vous et souhaitez connaître le rendement moyen d’un panneau solaire ? Otovo vous aide à calculer facilement le rendement de votre installation photovoltaïque. Découvrez également comment améliorer le rendement de vos panneaux solaires pour une meilleure production d’électricité.
L’essentiel à retenir 💡:
✅ Le rendement d’un panneau solaire correspond à la quantité d’électricité qu’il produit, par rapport à l’énergie du soleil reçue ;
✅ En Belgique, le rendement moyen d’un panneau solaire varie généralement entre 6 et 24 % selon le type de panneaux ;
✅ Le rendement de votre installation solaire dépend de l’ensoleillement, l’orientation et l’inclinaison de votre toit, de la température et de la propreté de vos panneaux ;
✅ Le rendement baisse très légèrement au fur et à mesure de la vie du panneau, de par son usure naturelle.
Définition du rendement d’un panneau solaire
Rendement surfacique d’un panneau solaire
Le rendement surfacique d’un panneau solaire mesure l’efficacité de ce dernier à produire de l’électricité. Exprimé en watt-crête (Wc), il désigne la puissance maximale de production du panneau solaire.
Ce type de rendement est calculé en pourcentage et apparaît notamment sur les fiches techniques des modules photovoltaïques. Il oscille généralement entre 6 et 24 % selon le type de panneau ainsi que d’autres facteurs.
Comment l’obtient-on ? Le rendement surfacique est issu d’une série de tests effectués en laboratoire dans des conditions bien spécifiques : une température de 25 °C et une irradiation optimale de 1000 W/m².
En d’autres termes, cela signifie qu’un panneau photovoltaïque d’une surface de 1m² et avec une puissance de 1000 Wc offrirait un rendement de 100 % dans des conditions parfaites. Plus le taux de rendement est élevé, plus le panneau solaire est performant.
Le rendement surfacique est un indicateur de bonne performance d’un panneau solaire, qui prend en compte la qualité des cellules photovoltaïques tout comme le reste des composants. Toutefois, il reste indicatif et peut varier selon les causes externes.
De manière générale, les panneaux solaires monocristallins offrent le meilleur rendement. Ce dernier peut atteindre 24 % dans certains cas. Ces panneaux sont plus chers que les polycristallins, mais participent à une meilleure production et rentabilité de votre installation photovoltaïque.
Rendement cellulaire
Le rendement cellulaire, lui, est le résultat de la conversion des cellules photovoltaïques.
Autrement dit, c’est un indicateur qui mesure la quantité totale d’énergie solaire reçue par la cellule photovoltaïque et qui est ensuite convertie en électricité. C’est la part d’énergie réelle qui peut être consommée au sein de votre foyer.
Le rendement cellulaire se calcule de la façon suivante :
Comment calculer le rendement d’un panneau solaire ?
Vous vous demandez sûrement quel est le calcul à faire pour obtenir le rendement d’un panneau solaire. Il faut savoir que plusieurs unités de mesure sont prises en compte :
- Le watt-crête (Wc) : c’est l’unité de mesure pour la puissance d’un panneau. Il exprime la puissance maximale de production qu’un panneau solaire peut offrir ;
- Le watt-heure (Wh) : il indique la quantité d’énergie produite par les panneaux solaires. Il est souvent exprimé en kWh.
Pour calculer la puissance surfacique, c'est-à-dire la puissance maximale que peut générer un seul panneau solaire, on utilise la puissance de ce dernier en Wc, ainsi que sa surface en m².
Cela nous donne le calcul suivant :
Le taux de rendement obtenu en % est toutefois à prendre avec des pincettes, car il varie selon de nombreux critères qui sont souvent difficiles à mesurer.
Exemple de calcul : production et rendement d’un panneau solaire 400 W
Prenons l’exemple d’un panneau solaire d’une puissance de 400 Wc pour mieux comprendre son rendement moyen.
Vous disposez d’une surface de toiture disponible de 15 m² et souhaitez connaître le nombre de panneaux idéal à installer afin d’obtenir une production annuelle de 3200 kWh d’électricité.
La surface moyenne d’un panneau solaire étant de 1.75 m², vous obtenez le calcul suivant :
Le panneau solaire en question dispose d’un rendement surfacique d’environ 23 %.
Désormais, pour obtenir le nombre de panneaux solaires de 400 Wc nécessaires pour produire vos 3200 kWh annuels, il vous suffit d’effectuer le calcul :
Vous aurez besoin d'environ 8 panneaux solaires afin d’obtenir une production annuelle moyenne de 3200 kWh.
Plus le rendement d’un panneau solaire est important, moins vous aurez à installer de panneaux solaires sur votre toit. Par exemple, 8 panneaux solaires de 400 Wc produiront autant que 12 panneaux de 270 Wc. Un avantage pour les surfaces disponibles de toiture limitées.
Calculer le rendement de ma future installation photovoltaïque
Les facteurs qui influent sur la production des panneaux solaires
Malheureusement, il est encore difficile de connaître la production et le rendement exact d’un panneau solaire.
En effet, de nombreux facteurs viennent interférer les calculs expliqués plus haut, et ont un impact sur votre production d’électricité :
- Le type de panneau solaire : les panneaux monocristallins, polycristallins ou amorphes n’offrent pas le même rendement de par leurs composantes ;
- La puissance : un panneau solaire de 375, 400 ou 425 Wc ne procure pas le même rendement ;
- L’orientation et l’inclinaison de vos panneaux ;
- La zone géographique où vous résidez ;
- Les ombrages : bâtiments, arbres qui affectent votre production ;
- La température extérieure ;
- Le temps et l’usure.
Mais alors, comment éviter la perte de production et améliorer le rendement d’un panneau solaire ?
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Comment améliorer le rendement des panneaux solaires en Belgique ?
Tout d’abord, il convient de ne pas confondre rendement et rentabilité d’un panneau solaire.
- Le rendement désigne la capacité de production d’une installation photovoltaïque par rapport à l’énergie reçue ;
- La rentabilité concerne le retour sur investissement de vos panneaux solaires.
La rentabilité des panneaux solaires est étroitement liée à leur rendement, mais pas seulement.
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Une fois que vous avez installé vos panneaux solaires sur votre toit, il est donc important d’en prendre soin afin de limiter la perte de rendement.
Pour ce faire, Otovo vous livre ses conseils pour optimiser le rendement de votre installation photovoltaïque.
① Type de panneau solaire
Optez pour des panneaux monocristallins pour bénéficier d’une meilleure capacité de production. Plus coûteux que les panneaux polycristallins, ils offrent toutefois un rendement pouvant atteindre les 24 % quand ils sont optimisés.
② Puissance du panneau solaire
Plus votre panneau solaire est puissant, plus il permet un meilleur rendement. Chez Otovo, nous disposons de panneaux solaires de qualité allant de 400 à 430 Wc. En choisissant une puissance plus élevée, vous augmentez le rendement du panneau solaire et sa capacité de production d’électricité.
③ Orientation et inclinaison
L’orientation idéale pour un panneau solaire est plein sud, afin de bénéficier d’un ensoleillement prolongé toute l’année. Sachez cependant que des expositions sud-ouest ou sud-est offrent également une production performante.
Pour l’inclinaison du panneau solaire, comptez entre 30 et 35° selon votre type de toiture. Le degré d’inclinaison est important et doit être un juste milieu pour être le plus optimal durant toutes les saisons de l’année.
④ Zone géographique
Malheureusement, la Belgique n’offre pas les mêmes conditions d’ensoleillement que dans le sud de l’Europe. Son emplacement n’empêche toutefois pas la production d’énergie solaire, avec des températures modérées qui permettent une meilleure conservation des panneaux solaires sur la durée.
⑤ Ombrages
Avant de faire installer vos panneaux solaires, assurez-vous que la surface visée de votre toit est libre de tout ombrage externe : cheminée, branche d’arbre, bâtiment voisin. Pour obtenir le meilleur rendement possible, il est primordial de bénéficier d’une zone de toiture dégagée.
⑥ Température extérieure
Plusieurs rumeurs existent concernant l’impact de la température sur votre installation photovoltaïque. Sachez que les fortes températures peuvent causer une diminution de tension au sein du système, provoquant alors une perte de production de vos panneaux solaires.
Une température idéale de 25°C est suggérée pour un fonctionnement optimal des panneaux solaires.
⑦ Temps et usure
Comme pour la plupart des choses, la détérioration du panneau solaire existe aussi. Rassurez-vous, elle est minime. Comptez une perte de rendement d’environ 2 à 4 % après plus de 15 ans d’utilisation. Pour éviter une détérioration trop rapide, il convient d’entretenir vos panneaux solaires correctement.
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