La production annuelle d’électricité d’une installation photovoltaïque dépend de plusieurs facteurs clés : la taille de l’installation, la puissance et le rendement des modules, l’orientation et l’angle du toit, les ombrages présents, et la région où se situe l’installation. Examinons ces facteurs en détail avec des exemples chiffrés pour mieux comprendre leur impact.
- Taille de l’installation
La taille de l’installation photovoltaïque, mesurée en kilowatts-crête (kWc), est un déterminant majeur de la quantité d’électricité produite. Une installation typique de 3 kWc en France produit environ 3 000 kWh par an (moyenne nationale). Par exemple, une maison équipée de 12 panneaux de 500 Wc chacun aurait une installation de 6 kWc, produisant potentiellement 6 000 kWh par an (moyenne nationale), sous des conditions optimales.
- Puissance et rendement des modules photovoltaïques
La puissance d’un module est souvent exprimée en watts-crête (Wc). Le rendement indique l’efficacité avec laquelle les modules convertissent la lumière solaire en électricité. Les modules de qualité supérieure ont un rendement de 22% ou plus, tandis que les modules standards se situent autour de 17-18%. Ainsi, pour une installation de 5 kWc utilisant des panneaux à haut rendement (22%), la production annuelle pourrait atteindre 5 500 kWh dans des conditions idéales, contre 4 500 kWh pour des panneaux à 17% de rendement.
- Orientation du toit
L’orientation du toit par rapport au sud est cruciale. En France, une orientation plein sud maximise la production d’électricité.
Une installation orientée est ou ouest produit environ 15 à 20% de moins qu’une installation orientée sud.
- Angle du toit
L’angle d’inclinaison du toit influence également la production. Un angle optimal en France est compris entre 30 et 35 degrés. Si l’angle est trop faible (toit plat) ou trop raide (plus de 45 degrés), la production diminue. Pour une installation de 3 kWc, un angle optimal pourrait générer 3 000 kWh par an. Si l’angle est réduit à 10 degrés, la production pourrait chuter à environ 2 700 kWh.
- Ombrages proches ou lointains
Les ombrages, qu’ils soient causés par des arbres, des bâtiments ou d’autres obstacles, peuvent considérablement réduire la production.
Par exemple, une installation de 5 kWc sans ombrage pourrait produire 5 500 kWh par an. Cependant, si des ombrages réduisent l’ensoleillement de 20%, la production chuterait à 4 400 kWh.
- Région d’implantation
La région géographique influe sur l’ensoleillement reçu. En France, les différences entre le nord et le sud peuvent être significatives. Une installation de 4 kWc à Marseille (environ 1 700 heures de soleil par an) pourrait produire jusqu’à 6 800 kWh par an, alors qu’à Lille (environ 1 200 heures de soleil par an), elle produirait environ 4 800 kWh.
- L’encrassement des modules
L’encrassement des panneaux solaires entraîne une réduction de la production d’énergie en bloquant partiellement la lumière du soleil.
La perte de production peut varier entre 2% et 30% en fonction du degré d’encrassement et des conditions locales.Conclusion
En résumé, la production annuelle d’électricité d’une installation photovoltaïque varie largement en fonction de ces six facteurs. Pour maximiser la production, il est essentiel de choisir une installation de taille appropriée, avec des modules de haute puissance et rendement, et de s’assurer d’une orientation sud avec un angle optimal et sans ombrage. Enfin, l’implantation géographique jouera également un rôle crucial dans les résultats obtenus. Pour obtenir des estimations précises, il est recommandé de réaliser une étude de site personnalisée prenant en compte toutes ces variables.
Pour synthétiser la production d’une centrale solaire photovoltaïque de 3 kWc dans les villes de Montpellier, Lunel, Nîmes et Carcassonne, avec des orientations de toiture sud, est et ouest et des inclinaisons de toiture de 16 et 20 degrés, voici un tableau récapitulatif :
Hypothèses :
- Facteur de performance moyen (Performance Ratio) : 0.75
- Heures de plein ensoleillement (h) basées sur les données moyennes pour chaque ville.
Production Annuelle Estimée (en kWh)
Ville Orientation Inclinaison Production annuelle (kWh) Montpellier Sud 16° 4,050 Sud 20° 4,100 Est 16° 3,400 Est 20° 3,450 Ouest 16° 3,400 Ouest 20° 3,450 Lunel Sud 16° 4,020 Sud 20° 4,070 Est 16° 3,370 Est 20° 3,420 Ouest 16° 3,370 Ouest 20° 3,420 Nîmes Sud 16° 4,030 Sud 20° 4,080 Est 16° 3,380 Est 20° 3,430 Ouest 16° 3,380 Ouest 20° 3,430 Carcassonne Sud 16° 3,950 Sud 20° 4,000 Est 16° 3,300 Est 20° 3,350 Ouest 16° 3,300 Ouest 20° 3,350 Notes :
- Montpellier : Environ 1,800 heures de plein ensoleillement par an.
- Lunel : Environ 1,790 heures de plein ensoleillement par an.
- Nîmes : Environ 1,795 heures de plein ensoleillement par an.
- Carcassonne : Environ 1,750 heures de plein ensoleillement par an.
- Les valeurs indiquées sont des estimations basées sur des données moyennes et des simulations standards. Elles peuvent varier en fonction des conditions réelles de chaque site (ombrage, saleté, température, etc.).
Ce tableau permet de comparer la production annuelle estimée des installations photovoltaïques de 3 kWc dans différentes conditions d’orientation et d’inclinaison pour les quatre villes mentionnées.