Fonctionnement Panneau Solaire : Comment ça marche ?
Vous vous intéressez aux panneaux solaires ? Vous avez pour projet d’en installer sur votre toiture ?
Alors ce guide va vous plaire !
🔎 Résumé :
☀️ Un panneau solaire produit de l'électricité à partir des rayons du Soleil ;
⚡️ En produisant et en consommant votre propre électricité, vous faites ce qu'on appelle de l'autoconsommation ;
💶 En autoconsommant votre énergie, vous réalisez jusqu'à 50 % d'économies sur votre facture d'électricité
Principe de fonctionnement d’un panneau solaire
Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?
Un panneau solaire est composé :
- D’un cadre en aluminium ;
- D’une protection en verre ;
- De plastiques ;
- De connexions en cuivre et/ou en argent ;
- Et surtout, de cellules au silicium, comme vous pouvez le voir sur le schéma suivant :
Cet élément est particulièrement important car il est capable de capter la lumière du Soleil, puis de la transformer en électricité grâce à l’effet photovoltaïque.
De quoi s’agit-il exactement ?
En 1839, Alexandre-Edmond Becquerel découvre que des matériaux « semi-conducteurs » chargés d’électrons réagissent en absorbant l’énergie des photons contenus dans la lumière.
Et voici concrètement comment ça se passe :
Voilà, vous savez maintenant comment un panneau solaire produit un courant électrique.
Vous souhaitez en savoir plus sur les panneaux solaires ? Découvrez notre guide sur les panneaux photovoltaïques.
Comment fonctionne une installation solaire photovoltaïque ?
Votre panneau solaire produit de l’électricité sous forme de courant continu.
Or, vos appareils électriques consomment un courant alternatif.
Alors comment faire ?
En fait c’est très simple : il suffit d’ajouter un onduleur, qui transforme le courant continu produit par vos panneaux solaires en courant alternatif, que vous pouvez alors utiliser dans votre maison.
Ce schéma explique comment fonctionne une installation solaire photovoltaïque :
Voilà, vous savez maintenant comment fonctionne une installation photovoltaïque.
Mais au fait, quelle est la différence entre un panneau solaire et un panneau photovoltaïque ?
C’est ce que nous allons voir tout de suite.
Envie d’en savoir plus sur les différentes marques de panneaux photovoltaïques ? Découvrez notre sélection des meilleurs panneaux solaires du moment chez Otovo.
Fonctionnement des panneaux photovoltaïques, thermiques et hybrides
Vous le savez peut-être, il existe plusieurs types de panneaux solaires : photovoltaïques, thermiques et hybrides.
Alors, quelles sont les différences ?
C’est ce que nous allons voir maintenant.
Panneau photovoltaïque : produire de l’électricité
Nous venons de le voir, un panneau photovoltaïque produit de l’électricité à partir de la lumière du Soleil.
L’onduleur transforme ensuite le courant continu produit par le panneau photovoltaïque en courant alternatif :
Grâce à une installation photovoltaïque en autoconsommation, vous réduisez votre facture d’électricité jusqu’à 50 %.
Vous faites en plus un geste pour l’environnement en consommant de l’électricité produite à partir d’une ressource renouvelable.
Panneau thermique : produire de l’eau chaude sanitaire
Un panneau solaire thermique, aussi appelé chauffe-eau solaire, produit de l’eau chaude sanitaire.
En fait, le panneau capte la chaleur issue du rayonnement solaire et la transmet à un fluide caloporteur, c’est-à-dire un fluide capable de transporter la chaleur.
Lorsqu’il est chaud, ce fluide caloporteur va dans le cumulus et chauffe l’eau froide qui s’y trouve comme indiqué sur ce schéma :
Grâce à un chauffe-eau solaire, vous réalisez entre 40 et 50 % d’économies uniquement sur la partie “eau chaude” de votre facture.
En moyenne, l’eau chaude représente 35 % de la facture d’électricité de nos clients.
Donc grâce à une installation de panneaux thermiques en autoconsommation, vous réduisez votre facture totale d’électricité d’environ 15 %.
Panneau aérovoltaïques : produire de l’électricité et de la chaleur pour son chauffage
Les panneaux aérovoltaïques produisent de l’électricité ET de la chaleur.
Eh oui : ils combinent en fait deux technologies, c’est pourquoi on parle également de panneaux “hybrides à air”.
Pour produire de l’électricité, les panneaux aérovoltaïques fonctionnement exactement comme les panneaux photovoltaïques :
- Les cellules captent la lumière du Soleil
- Elles la transforment en courant continu ;
- Puis un onduleur le convertit en courant alternatif.
Mais lorsqu’un panneau est éclairé par le Soleil, il chauffe et produit en moyenne 3 fois plus de chaleur que d’électricité !
Le panneau aérovoltaïque récupère cette chaleur et la diffuse ensuite dans votre logement grâce à un système de VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) :
Qu’en est-il des économies réalisées grâce à ce dernier type de panneaux solaires ?
Difficile à dire, car cela dépend en grande partie du DPE (Diagnostic de Performance Energétique) de votre logement :
- Pour une maison avec un DPE D, les économies de chauffage réalisées sont de 3 à 10 % ;
- Pour une maison ayant un DPE A, les économies de chauffage varient entre 6 et 27 %.
A cela s’ajoutent des économies jusqu’à 50 % sur la facture d’électricité.
Conclusion : il existe 3 types de panneaux solaires
Vous l’aurez compris, le terme “panneau solaire” englobe en fait 3 différents types de panneaux :
- Les panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité ;
- Les panneaux thermiques qui produisent de l’eau chaude sanitaire ;
- Et les panneaux aérovoltaïques (ou hybrides à air) qui produisent de l’électricité et de l’air chaud.
Les panneaux photovoltaïques sont aujourd’hui les plus répandus car :
- Ils offrent un excellent rapport qualité-prix ;
- Il s’agit de la technologie la plus fiable, avec laquelle nous avons le plus de recul ;
- Les panneaux photovoltaïques ont une durée de vie de 40 ans en moyenne. Le recyclage des panneaux photovoltaïques est en plus parfaitement maîtrisé et réalisé en France.
C’est pourquoi, lorsque l’on parle de panneaux solaires, on parle le plus souvent des panneaux photovoltaïques en particulier.
Fonctionnement panneau solaire en autoconsommation et vente totale
Ca y est votre choix est fait : vous souhaitez installer des panneaux photovoltaïques sur votre toiture pour produire de l’électricité.
La prochaine question à se poser est la suivante : que faire de l’électricité ainsi produite ?
Eh oui, vous avez le choix ! Vous pouvez :
- Consommer directement l’électricité produite par vos panneaux ;
- Ou la vendre.
Regardons ensemble comment ça marche.
Autoconsommation solaire : jusqu’à 50 % d’économies sur votre facture d’électricité
Si vous optez pour l’autoconsommation, vous consommez en direct l’électricité produite par votre installation photovoltaïque.
Vous réduisez ainsi votre consommation d’électricité du réseau et réalisez jusqu’à 50 % d’économies sur votre facture d’électricité.
Si vous produisez plus d’électricité que ce dont vous avez besoin, vous injectez automatiquement votre surplus sur le réseau.
L’avantage : ce surplus est vendu à EDF Obligation d’Achat (abrégé EDF OA), le service mandaté par l’Etat pour l’achat de l’électricité photovoltaïque, à 0,1269 € le kWh.
A l’inverse, que se passe-t-il la nuit lorsqu’il n’y a plus de Soleil ?
Eh oui : un panneau solaire produit de l’électricité uniquement lorsqu’il fait jour !
Heureusement, si vous consommez plus d’électricité que ce que vous produisez, le réseau électrique complète automatiquement votre installation solaire.
Aucun risque donc de se retrouver dans le noir !
Autre avantage : vous bénéficiez de la prime à l’autoconsommation, dont le montant varie entre 100 € et 220 € par kWc installé.
Vente totale : bénéficiez d’un revenu complémentaire
Le fonctionnement de la vente totale est encore plus simple que celui de l’autoconsommation.
En vente totale, vous vendez intégralement votre production photovoltaïque.
L’avantage, c’est que le prix de revente de votre électricité solaire à EDF OA achète votre production est plus élevé qu’en autoconsommation avec vente de surplus :
| Puissance de l'installation | Tarif d’achat du kWh en vente du surplus | Tarif d’achat du kWh en vente de la totalité de l’électricité |
|---|---|---|
| ⩽ 3 kWc | 0,1269 € | 0,1031 € |
| ⩽ 9 kWc | 0,1269 € | 0,0876 € |
Conclusion : que choisir entre l’autoconsommation et la vente totale ?
Voici en résumé les différences entre l’autoconsommation avec vente de surplus et la vente totale :
| / | Autoconsommation avec vente de surplus | Vente totale |
|---|---|---|
| Fonctionnement | Vous consommez en direct l’électricité produite par vos panneaux. Le surplus est injecté sur le réseau et vendu. Vous consommez l’électricité du réseau lorsque vos panneaux solaires ne produisent pas assez pour votre consommation (la nuit ou en cas de mauvais temps par exemple). | Vous vendez directement toute l’électricité produite par votre installation solaire à EDF OA |
| Aide panneau solaire | Prime à l’autoconsommation : entre 100 et 220 € par kWc installé | Tarif d’achat du surplus : 0,1276 € par kWc |
Alors, que faut-il choisir entre l’autoconsommation et la vente totale ?
Voyons cela avec le cas de l’un de nos clients, qui hésitaient entre ces deux options.
Voici les caractéristiques de son projet :
- Situation géographique : Puy-de-Dôme
- Toiture : Orientée Sud, inclinée 20°
- Surface habitable : 145 m² ;
- Facture d’électricité annuelle en 2021 : environ 500 € ;
- Chauffage : non électrique ;
- Consommables : Climatisation, plaque de cuisson à induction, four, frigidaire, congélateur, lave-vaisselle, lave-linge
- Puissance d’installation solaire la plus adaptée : 6 kWc
| Autoconsommation avec vente de surplus | Vente totale |
|---|---|
| Prix de l’installation photovoltaïque de 6 kWc + raccordement | 9 510 € |
| Prime à l’autoconsommation | 960 € |
| Vente à EDF OA sur 20 ans | 11 140 € (surplus) |
| Vente du surplus à un autre fournisseur d’électricité sur 10 ans | 2 060 € |
| TURPE sur 30 ans | 426 € |
| Total des économies réalisées sur 20 ans | 8 900 € |
| Bénéfices sur 30 ans | 10 945 € |
Comme vous pouvez le voir, pour ce client l’autoconsommation avec vente de surplus est plus intéressante que la vente totale.
Cela s’explique en partie par la forte augmentation du prix de l’électricité et qui devrait continuer dans les années à venir.
Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?
Nous l’avons vu précédemment : un panneau photovoltaïque ne transforme qu’une partie du rayonnement solaire qu’il reçoit en électricité.
Son rendement correspond ainsi à la quantité d’électricité produite par le panneau solaire par rapport à l’énergie solaire qu’il a reçue.
Le rendement des panneaux solaires actuels varie entre 7 et 24 %.
Il dépend d’un grand nombre de paramètres, parmi lesquels :
- Le type de cellules solaires (monocristallines ou polycristallines) ;
- La puissance du panneau ;
- L’inclinaison et l’orientation de votre toiture ;
- La zone géographique dans laquelle vous habitez ;
- Les ombrages provenant d’obstacles proches ou lointains ;
- …
Plus le rendement est élevé, plus vous produisez d'électricité !
FAQ
☀️ Quand fonctionne un panneau solaire ?
Un panneau solaire sur une maison fonctionne grâce aux rayons du Soleil. Il fonctionne donc en journée.
🔎 Quelle est la différence entre un panneau solaire et un panneau photovoltaïque ?
Le terme panneau solaire regroupe les panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité, les panneaux thermiques qui produisent de l’eau chaude sanitaire et les panneaux aérovoltaïques qui produisent de l’électricité et de l’air chaud.
⚡️ Comment fonctionne un panneau solaire ?
Un panneau photovoltaïque capte la lumière du Soleil et la transforme en électricité, sous forme de courant continu. Il est ensuite transformé en courant alternatif grâce à un onduleur.