Comment calculer la puissance d’un panneau solaire ?

Plus qu’un simple indicateur sur une étiquette, la puissance du panneau solaire est un facteur décisif qui conditionne la rentabilité de votre projet photovoltaïque, que ce soit dans une optique d’autoconsommation totale, de revente totale ou de d’autoconsommation + revente.

Dans ce guide pratique, nous reviendrons sur les trois différentes « puissances » des panneaux solaires, les critères du choix de la puissance pour bien dimensionner votre installation, les éléments qui influent le rendement des panneaux pour conclure avec une FAQ. C’est parti ! 

Comprendre les trois puissances des panneaux solaires

Il existe principalement trois puissances de panneaux solaires, à savoir : la puissance maximale, la puissance réelle et la puissance variable (en fonction de la météorologie). Explorons tout cela un peu plus en détail. 

#1 Qu’est-ce que la puissance maximale d’un panneau solaire ?

Exprimée en watts-crête (Wc) ou kilowatts-crête (kWc), la puissance maximale d’un panneau solaire correspond à la puissance électrique produite par le panneau dans des conditions optimales d’ensoleillement et de température. Egalement appelée puissance crête, elle est déterminée par les fabricants lors de tests réalisés dans des conditions standardisées sur une base de 1 m² (ensoleillement de 1 000 W/m², température de 25°C et spectre solaire AM 1.5).

Tout l’objet de la puissance maximale est de faciliter la comparaison des performances des différents panneaux solaires disponibles sur le marché. Généralement, les panneaux solaires affichent des puissances maximales allant de 250 Wc à plus de 400 Wc, en fonction de la technologie utilisée sur les cellules (monocristallin, polycristallin ou à couches minces) et de la taille du panneau.

Nous sommes ici sur une puissance théorique. Vous l’aurez donc compris, votre installation photovoltaïque n’atteindra jamais cette puissance maximale dans les conditions réelles. Pour vous aider à y voir plus clair, voici un tableau récapitulatif de la puissance maximale estimée des panneaux solaires par mètre carré en fonction de la technologie utilisée sur les cellules : 

Technologie	Puissance maximale (Wc/m²)
Monocristallin	190 – 210
Polycristallin	150 – 180
Amorphe (silicium amorphe)	60 – 80
Couches minces (CIGS, CdTe)	100 – 140

Comme vous le constatez, les panneaux solaires monocristallins ont généralement la meilleure efficacité de conversion, suivis des panneaux polycristallins. Les panneaux amorphes et les panneaux à couches minces ont des puissances maximales plus faibles, mais peuvent être plus adaptés à certaines situations, par exemple lorsque l’espace disponible est limité ou pour des applications intégrées au bâtiment (BIPV ou photovoltaïque intégré au bâtiment).

#2 La puissance réelle d’un panneau solaire

Comme son nom l’indique, la puissance réelle d’un panneau solaire mesure sa puissance dans des conditions d’ensoleillement et de température typiques de votre région. Contrairement à la puissance maximale, qui est mesurée dans des conditions de laboratoire idéales, la puissance réelle reflète les performances que vous pouvez attendre de votre installation au quotidien.

En France, la puissance réelle d’un panneau solaire varie généralement entre 75 % et 80 % de sa puissance maximale. Cette différence s’explique par plusieurs facteurs comme l’angle d’incidence du soleil, la température de fonctionnement des panneaux, l’ombrage et la qualité de la cellule photovoltaïque.

#3 La puissance variable d’un panneau solaire ?

Il faut savoir que la production électrique d’un panneau solaire n’est pas constante. Elle va en effet varier selon les saisons et les moments de la journée. 

Par exemple, un panneau produira plus d’électricité en été qu’en hiver. On parle alors de puissance variable, qui fait référence à la production d’électricité d’un panneau solaire en fonction des variations de l’ensoleillement et de la température tout au long de la journée et de l’année.

Pour estimer la puissance variable d’un panneau solaire, il est possible d’utiliser des modèles de simulation tels que PVsyst (développé par l’université de Genève) ou SAM (System Advisor Model), qui tiennent compte de l’ensoleillement, de la température, de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux, ainsi que des caractéristiques techniques des composants de l’installation. 

Prenons un exemple concret pour illustrer l’utilisation d’un modèle de simulation tel que PVsyst pour estimer la puissance variable d’un panneau solaire. Imaginons que vous souhaitiez installer un système photovoltaïque de 5 kWc sur le toit de votre maison dans le Sud de la France. Pour obtenir une estimation précise de la production d’énergie de votre installation, vous devrez saisir les informations suivantes sur PVsyst :

1. Localisation : ville ou région où se situe votre maison.
2. Orientation : azimut des panneaux solaires (par exemple, plein sud = 0 degrés, sud-est = -45 degrés, sud-ouest = +45 degrés).
3. Inclinaison : angle d’inclinaison des panneaux solaires par rapport à l’horizontale (par exemple, 30 degrés).
4. Type de panneaux : modèle et marque des panneaux solaires que vous envisagez d’installer.
5. Puissance crête totale de votre installation (dans cet exemple, 5 kWc).

Une fois ces données saisies, PVsyst simule la production d’énergie de votre installation en tenant compte de l’ensoleillement, de la température, de l’orientation et de l’inclinaison des panneaux, ainsi que des caractéristiques techniques des composants. Le logiciel vous fournira ensuite des estimations de la puissance réelle et de la production d’énergie annuelle, ce qui vous aidera à déterminer si l’installation envisagée répondra à vos besoins en énergie et à vos objectifs de rentabilité.

Quelle est la puissance d’un panneau solaire pour 1 m² ?

Pour calculer la puissance d’un panneau solaire par mètre carré, il faut diviser la puissance nominale (ou puissance crête) du panneau solaire par sa superficie. Voici la formule à utiliser :

Puissance par m² = Puissance nominale (Wc) / Superficie du panneau (m²)

Voici comment procéder étape par étape :

1. Trouvez la puissance nominale du panneau solaire : La puissance nominale, également appelée puissance crête, est exprimée en watts-crête (Wc) et se trouve généralement sur la fiche technique du panneau solaire ou sur l’étiquette du produit.
2. Trouvez la superficie du panneau solaire : Mesurez la longueur (L) et la largeur (l) du panneau solaire en mètres (m) et multipliez-les pour obtenir la superficie en mètres carrés (m²).

Superficie du panneau (m²) = Longueur (m) × Largeur (m)

1. Calculez la puissance par mètre carré : Divisez la puissance nominale (Wc) par la superficie du panneau (m²) pour obtenir la puissance par mètre carré (Wc/m²).

Puissance par m² = Puissance nominale (Wc) / Superficie du panneau (m²)

Par exemple, si vous avez un panneau solaire de 300 Wc avec une longueur de 1,6 m et une largeur de 1 m, la superficie du panneau serait de 1,6 m². La puissance par mètre carré serait alors de :

Puissance par m² = 300 Wc / 1,6 m² ≈ 187,5 Wc/m²

Cela signifie que le panneau solaire produit environ 187,5 watts-crête par mètre carré.

Comment choisir la puissance de l’installation photovoltaïque selon la consommation du logement ?

Pour bien dimensionner votre installation photovoltaïque, vous devez impérativement baser sa puissance sur la consommation d’électricité de votre logement. Voici les étapes à suivre : 

• Estimer la consommation annuelle d’électricité du logement (en kWh). Cette information est à aller chercher sur vos factures d’électricité ou en réalisant une étude énergétique de votre logement ;
• Calculer la production annuelle d’électricité nécessaire pour couvrir la consommation (en tenant compte du rendement de l’installation, qui est de 80 % en moyenne). Par exemple, si la consommation annuelle de votre logement est de 5 000 kWh, la production annuelle nécessaire serait de 5 000 kWh / 0.80 = 6 250 kWh ;
• Déterminer l’ensoleillement moyen de votre région (en heures d’ensoleillement par an). Cette information peut être obtenue à partir de données météorologiques locales ou en utilisant des outils en ligne ;
• Calculer la puissance nécessaire des panneaux solaires en divisant la production annuelle d’électricité nécessaire par l’ensoleillement moyen (en kWh/h). Par exemple, si la production annuelle nécessaire est de 6 250 kWh et que l’ensoleillement moyen est de 1 500 h, la puissance nécessaire serait de 6 250 kWh / 1500 h = 4.17 kWc ;
• Choisir des panneaux solaires dont la puissance maximale cumulée est égale ou supérieure à la puissance nécessaire calculée. Dans l’exemple précédent, il serait nécessaire de choisir des panneaux solaires avec une puissance maximale totale d’au moins 4.17 kWc, ou plus pour faire de la revente à EDF OA.

A savoir : un kilowatt-crête (kWc) produit environ 900 à 1 400 kWh par an. Cette estimation vous permettra de déterminer la puissance dont vous avez besoin pour couvrir votre consommation.

Quels sont les variables qui impactent le rendement d’une installation solaire ?

Le rendement d’une installation solaire détermine directement la quantité d’énergie produite et les économies réalisées sur votre facture d’électricité. Vous devez donc y être particulièrement attentif pour éviter les mauvaises surprises.

Pour tirer le meilleur parti de votre système photovoltaïque, il est crucial de comprendre et d’optimiser les facteurs qui influent sur son rendement :

• L’orientation et l’inclinaison des panneaux solaires : en France et, plus généralement, dans les pays de l’hémisphère nord, c’est l’orientation plein sud qui permet de maximiser l’exposition au soleil. L’inclinaison optimale dépend de la latitude du lieu ;
• L’ombrage : les ombres portées par les arbres, les bâtiments ou d’autres obstacles peuvent réduire la production d’électricité. Une étude d’ombrage peut être réalisée pour évaluer l’impact de l’ombrage sur le rendement de l’installation et déterminer la meilleure configuration des panneaux ;
• La température : les panneaux solaires voient leur rendement diminuer avec l’augmentation de la température. Le coefficient de température, généralement exprimé en %/°C, indique la variation de la puissance du panneau en fonction de la température. Il est important de choisir des panneaux solaires avec un faible coefficient de température pour minimiser les pertes de rendement liées à la chaleur ;
• La qualité des composants : des panneaux solaires et des onduleurs de bonne qualité garantissent un meilleur rendement et une durée de vie plus longue. Il est recommandé de choisir des composants fabriqués par des marques reconnues et bénéficiant de différentes certifications.

FAQ sur la puissance des panneaux solaires

FAQ puissance des panneaux solaires

Qu’est-ce que « 1 kWc » ?

1 kWc (kiloWatt-crête, égal à 1 000 Wc) est une unité de mesure de la puissance maximale (théorique) d’un panneau solaire dans des conditions standardisées (ensoleillement de 1000 W/m², température de 25°C et spectre solaire AM 1.5). Il s’agit de la puissance électrique produite par le panneau lorsqu’il est soumis à un ensoleillement optimal.

Quelle quantité d’énergie produit un panneau photovoltaïque de 1 m² ?

La quantité d’énergie produite par un panneau photovoltaïque de 1 m² dépend de sa puissance au m² (Wc/m²) et de l’ensoleillement moyen du lieu d’implantation. Par exemple, un panneau de 187.5 Wc/m² soumis à 1 500 heures d’ensoleillement par an produirait : 187.5 Wc/m² * 1500 h = 281.25 kWh d’énergie par an.

Combien de panneaux solaires pour une maison de 200 m² ?

Le nombre de panneaux solaires nécessaires pour une maison de 200 m² dépend de la consommation d’électricité du logement et de la puissance des panneaux. 

Pour déterminer le nombre de panneaux, il faut diviser la puissance nécessaire des panneaux solaires (calculée en fonction de la consommation) par la puissance maximale d’un panneau solaire. Généralement, une maison de 200 m² peut accueillir une douzaine de panneaux solaires sur sa toiture, représentant une superficie d’environ 20 m².

Quelle est la production d’un panneau solaire sur une année ?

Dans des conditions optimales, un panneau solaire produit entre 900 et 1 400 kWh par an.