Comprendre la puissance des panneaux solaires en 2025 : Guide essentiel

L’énergie solaire joue un rôle clé dans la transition énergétique, mais la performance des différents types de panneaux photovoltaïques dépend de plusieurs critères. La puissance d’un panneau solaire, exprimée en watts-crête (Wc), représente sa capacité de production en conditions idéales, mais en réalité, plusieurs facteurs influencent son rendement : ensoleillement, orientation, température et entretien. Comprendre ces éléments permet d’optimiser la production d’électricité, de réduire sa facture énergétique et d’améliorer le retour sur investissement d’une installation solaire.

Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité grâce à l'effet photovoltaïque. Chaque panneau est constitué de cellules photovoltaïques, généralement en silicium, qui captent les photons (particules de lumière) et libèrent des électrons, générant ainsi un courant électrique continu. Ce courant est ensuite transformé en courant alternatif par un onduleur pour être utilisé dans les réseaux électriques domestiques ou commerciaux. 

La puissance d'un panneau solaire est exprimée en watts-crête (Wc), représentant la production maximale dans des conditions idéales. Cependant, ces conditions de laboratoire diffèrent des situations réelles, où divers facteurs influencent la production effective d'énergie.

Facteurs influençant la production réelle d’un panneau photovoltaïque : 

Un panneau de 400 Wc produit environ 300 à 550 kWh par an, tandis qu’un panneau de 1 000 Wc génère 800  à 1 400 kWh par an.

Pour obtenir une évaluation précise adaptée à votre situation, il est recommandé de consulter un professionnel qui prendra en compte les spécificités de votre installation et de votre localisation

Les panneaux solaires thermiques captent l'énergie solaire pour produire de la chaleur, principalement utilisée pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage. Ils se composent de capteurs qui absorbent le rayonnement solaire et le convertissent en énergie thermique. 

Ballon de stockage : L'eau chaude produite est stockée dans un réservoir isolé, prêt à être utilisée pour les besoins domestiques ou le chauffage.

Puissance et rendement des panneaux solaires thermiques

La puissance d'un panneau solaire thermique dépend de sa surface, de son rendement et de l'ensoleillement reçu. En moyenne, ces panneaux produisent entre 390 et 520 kWh par mètre carré et par an.  Le rendement d'un panneau solaire thermique, c'est-à-dire la proportion d'énergie solaire convertie en chaleur utile, varie généralement entre 35 % et 40 %. 

Les panneaux solaires thermiques sont une solution efficace pour exploiter l'énergie solaire à des fins de chauffage et de production d'eau chaude, contribuant ainsi à la réduction de la consommation d'énergies fossiles et des émissions de gaz à effet de serre.

Les panneaux solaires hybrides, également appelés panneaux aérovoltaïques, combinent les technologies photovoltaïque et thermique pour produire simultanément de l'électricité et de la chaleur. Cette double fonctionnalité permet d'optimiser l'utilisation de l'énergie solaire et d'améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments.

Leur face avant fonctionne comme un panneau photovoltaïque classique, convertissant la lumière en électricité. Leur face arrière, quant à elle, récupère la chaleur générée, qui est soit utilisée pour chauffer un fluide caloporteur (panneaux hydrauliques) afin de produire de l’eau chaude, soit pour chauffer l’air (panneaux aérovoltaïques) et améliorer le confort thermique du bâtiment.

Avantages des panneaux solaires hybrides

Pour déterminer la puissance nécessaire de panneaux solaires en fonction de la consommation énergétique d'un foyer, il est essentiel d'évaluer la consommation annuelle en kilowattheures (kWh) et de considérer la production moyenne en kilowatt-crête (kWc) des panneaux solaires dans votre région. 

En France, 1 kWc de panneaux solaires produit en moyenne entre 800 et 1 400 kWh par an, selon l'ensoleillement et la localisation.

Consommation et dimensionnement solaire estimés pour des logements bien isolés (RT 2012 ou rénovés), avec un chauffage électrique optimisé (PAC, appoint, température régulée) et production d’eau chaude sanitaire (ECS) incluse.

Il est important de noter que ces estimations dépendent de plusieurs facteurs, tels que l'ensoleillement local, l'orientation et l'inclinaison des panneaux, ainsi que les éventuels ombrages. 

De plus, la surface disponible sur le toit doit être suffisante pour accueillir le nombre de panneaux requis. 

Par exemple, pour une installation de 9 kWc nécessitant 24 panneaux, une surface d'environ 45 m² serait nécessaire.

L’installation des panneaux solaires joue un rôle crucial dans leur efficacité et leur production d’énergie. Plusieurs facteurs influencent leur rendement, notamment l’orientation, l’inclinaison, l’ombrage, la localisation géographique et le type de fixation. 

1. Orientation des panneaux solaires : L’orientation idéale des panneaux solaires dépend de l’hémisphère dans lequel on se trouve.  En France et en Europe (hémisphère nord), les panneaux doivent être orientés plein sud pour capter un maximum de rayonnement solaire tout au long de la journée. Une orientation est-ouest peut être envisageable, mais elle réduit la production d’environ 20 à 30 % par rapport à une orientation sud.

2. Inclinaison optimale : L’angle d’inclinaison des panneaux doit être adapté à la latitude du lieu d’installation. L’angle optimal varie entre 30° et 35° pour maximiser la production annuelle.

Un angle de 15° à 20° peut être privilégié si l'on veut maximiser la production estivale (idéale pour l’autoconsommation avec un fort besoin en été).

Installation sur terrain plat : dans ce cas, les supports inclinés permettent d’ajuster l’angle.

3. Ombrage et obstacles environnants :  Un ombrage partiel ou total peut fortement impacter la production des panneaux solaires. Les ombres portées (arbres, bâtiments, cheminées) réduisent le rendement, car un panneau ombragé entraîne une baisse de production sur toute la chaîne s’il est relié en série. L’utilisation d’optimiseurs de puissance ou de micro-onduleurs permet d’atténuer ces pertes. L’installation doit être faite de manière à éviter tout obstacle créant de l’ombre aux heures où l’ensoleillement est maximal. 

4. Localisation géographique et ensoleillement : La production des panneaux solaires varie en fonction de la région. Dans le sud de la France (Marseille, Nice, Toulouse), 1 kWc de panneaux produit environ 1 300 à 1 400 kWh par an. Dans le nord (Lille, Strasbourg, Paris), la production tombe à 800 - 1 100 kWh/an par kWc. Plus une région est ensoleillée, plus la rentabilité des panneaux solaires est élevée.

5. Type de toiture et installation : Sur une Toiture inclinée (tuiles, ardoises), les panneaux sont fixés à la structure via des rails et crochets spécifiques. Une toiture plate nécessite quant à elle des supports inclinés pour atteindre le bon angle. Enfin l’Installation au sol est idéale si la toiture n’est pas adaptée, avec la possibilité d’orienter et d’incliner parfaitement les panneaux.

L'entretien régulier des panneaux solaires est essentiel pour maintenir et optimiser leur rendement énergétique. Sans un nettoyage approprié, diverses saletés telles que la poussière, les feuilles mortes, les fientes d'oiseaux ou le pollen peuvent s'accumuler sur la surface des panneaux, réduisant leur efficacité et les endommageant.

Impact de l'absence d'entretien sur la performance des panneaux solaires

Avantages d'un entretien régulier :

Recommandations pour l'entretien : 

L'intégration de batteries dans une installation solaire photovoltaïque et la revente d'énergie sont deux aspects clés pour optimiser l'utilisation et la rentabilité de l'énergie produite. 

Le choix de la batterie dépend de la capacité de stockage requise, qui est directement liée à la puissance des panneaux solaires installés et aux besoins énergétiques du foyer. 

Revente d'énergie solaire en fonction de la puissance installée

Les tarifs de rachat de l'électricité photovoltaïque en France sont régulièrement révisés par la Commission de Régulation de l'Énergie (CRE) et varient en fonction de la puissance de l'installation et du type de contrat choisi : vente totale ou autoconsommation avec revente du surplus. Voici les détails actualisés pour la période du 1ᵉʳ février au 30 avril 2025 :

Dans un scénario d’autoconsommation avec revente du surplus, vous consommez une partie de l'énergie produite par votre installation et revendez l'excédent de votre production. Les tarifs de rachat du surplus sont les suivants sont de 0,1269€/kWh pour les installations d’une puissance inférieure à 9 kWc et de 0,0761€/kWh pour les installations allant jusqu’à une puissance de 100 kWc. 

En choisissant l'autoconsommation avec revente du surplus, vous pouvez bénéficier d'une prime à l'investissement, versée sur 5 ans :

Pour une installation de 6 kWc, la prime totale serait de 6 kWc × 160 €/kWc = 960 €, soit 192 € par an sur 5 ans.

Dans un schéma de vente totale de votre production, les tarifs sont les suivants :

Imaginons un foyer de 4 personnes vivant dans une maison de 100 m² avec une consommation annuelle d’environ 7 500 kWh. Ce ménage installe 6 kWc de panneaux solaires, capables de produire 7 200 kWh par an. Ces derniers décident d’utiliser une partie de leur consommation en autoconsommation et d’en revendre une partie. 

Ce foyer équipé de 6 kWc produit 7 200 kWh/an. Sans batterie, il autoconsomme 50 % (3 600 kWh), revend le surplus au réseau (3 600 kWh à 0,1269 €/kWh), générant 1 176,84 €/an en économies et revente. Avec batterie, l’autoconsommation passe à 80 % (5 760 kWh), réduisant la revente à 1 440 kWh mais augmentant les économies, portant le bénéfice total à 1 334,74 €/an.

La batterie optimise l’indépendance énergétique en maximisant l’autoconsommation, mais réduit les revenus de la revente.

Les coûts et la rentabilité des installations photovoltaïques varient en fonction de la puissance installée. 

Les coûts incluent la fourniture du matériel et la pose. 

Nous reprenons le scénario du foyer équipé d’une installation de 6 kWc qui produit 7 200 kWh/an pour calculer le ROI - retour sur investissement des différentes installations et leurs couts.

Une installation solaire de 6 kWc coûte entre 12 000€ et 16 000€ et produit 7 200 kWh/an. 

Sans batterie, si le foyer autoconsomme 50 % (3 600 kWh), revend 3 600 kWh au tarif de 0,1269 €/kWh, générant un bénéfice total de 1 176,84 €/an (économies sur facture + revenus de la revente). 

Avec batterie, l’autoconsommation passe à 80 % (5 760 kWh), réduisant la revente à 1 440 kWh, mais augmentant les économies, portant le bénéfice total à 1 334,74 €/an. 

Le ROI est obtenu en divisant le coût de l’installation par ces bénéfices annuels, donnant un retour sur investissement de 10,2 à 13,6 ans sans batterie et 9,0 à 12,0 ans avec batterie.