SOLAR

How to calculate the surface and the profitability of solar panels?

Are you thinking of installing solar panels on your home, and wondering about the surface area you need on your roof, the savings you'll make and, above all, the profitability of your project? You've come to the right place. 

Dans ce guide ultra-pratique, nous allons vous aider à estimer la surface de panneaux solaires dont vous aurez besoin et à calculer la rentabilité de votre investissement. Vous allez voir, c’est simple et plutôt intuitif !

Estimation de vos futures économies d’énergie en quelques questions

Installing solar panels at home is motivated by the desire to save money on your energy bill and reduce your carbon footprint. To estimate your potential energy savings, ask yourself the following questions: 

  1. Quelle est votre consommation d’électricité annuelle ? Consultez vos factures d’électricité pour connaître votre consommation en kilowattheures (kWh) ;
  2. Quel est le tarif de l’électricité que vous payez actuellement ? Vérifiez le coût au kWh sur votre facture d’électricité ;
  3. What is the available surface on your roof for the installation of solar panels ? Mesurez la surface de votre toit en mètres carrés et estimez la partie exploitable pour l’installation de panneaux solaires ;
  4. Quel est le niveau d’ensoleillement dans votre région ? Renseignez-vous sur l’irradiation solaire moyenne annuelle de votre région en kWh/m²/an. Vous pouvez utiliser des atlas solaires ou des données météorologiques locales pour obtenir cette information ;
  5. What is the efficiency of the solar panels you are planning to install ? Solar panels generally have an efficiency of between 15 % and 22 %, with a theoretical maximum of 31 %.

Once you've answered these questions, you'll have everything you need to calculate the following indicators: 

  • The number of solar panels required, depending on the power required;
  • Solar panel production;
  • The cost of the photovoltaic system ;
  • The profitability of solar panels, taking into account the options for consuming photovoltaic electricity (total self-consumption, total resale or hybrid use).

What surface area is available for your photovoltaic system?

Your solar panels can be installed in a location that satisfies a few conditions: 

  • They can be south-facing to capture maximum solar radiation;
  • The inclination can be adjusted according to the latitude of the installation site;
  • Unshaded location (no buildings, trees or other obstacles) ;
  • Sufficient ventilation to prevent overheating ;
  • Reasonable accessibility for easy maintenance and servicing;
  • Location in compliance with the law.

Contrary to what you might think, solar panels can be installed on many surfaces, not just roofs: building facades, parking lots, open land and even bodies of water. Roofs, however, remain the most obvious choice for residential installations.

How much space is available on your roof?

Simply measure the surface area of your roof with a tape measure, taking care to subtract the area occupied by fixed obstacles such as chimneys, roof windows, vents and antennas. Also subtract any locations that require a north-facing orientation, as well as those that don't allow a slope of between 30 and 45 degrees. Finally, you can eliminate any shaded areas, unless you opt to install microinverters or a bi-tracker inverter.

Once you've estimated the surface area available, you can determine the maximum number of solar panels you can install on your roof. Which brings us to the next point.

How do you calculate the number of solar panels needed?

It's really quite simple. Just follow these simple steps: 

  1. Calculez votre consommation d’énergie annuelle : l’information est sur votre facture (en kWh) ;
  2. Estimez l’ensoleillement de votre région ;
  3. Déterminez la production d’énergie nécessaire, en divisant votre consommation annuelle (en kWh) par le nombre d’heures d’ensoleillement moyen par an dans votre région. Cela vous donnera la puissance de production nécessaire en kilowatts (kW) pour couvrir votre consommation.

Example : si votre consommation annuelle est de 6 000 kWh et que votre région bénéficie de 4 heures d’ensoleillement moyen par jour, la production nécessaire serait de 6 000 kWh / (4 heures x 365 jours) = 4.11 kW.

  1. Choose the power rating of the solar panel you plan to buy. This is usually between 250 and 400 watts per panel;
  2. Calculez enfin le nombre de panneaux solaires nécessaires en divisant la puissance de production nécessaire (en kW) par la puissance nominale (ou puissance crête) du panneau solaire (en kW). Nous développerons ce point dans un instant. Arrondissez ce chiffre à l’entier supérieur pour déterminer le nombre de panneaux solaires dont vous aurez besoin.

Example For example, if the required output is 4.11 kW and you choose 300 watt solar panels (0.3 kW), you will need 4.11 kW / 0.3 kW = 4.11 kW / 0.3 kW. 13.7, soit environ 14 panneaux solaires. Attention : assurez-vous que la surface disponible sur votre toit est suffisante pour accueillir le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin. Il est toujours recommandé de consulter un professionnel pour évaluer la faisabilité et l’efficacité de votre installation photovoltaïque. A noter : les panneaux solaires utilisés dans les installations résidentielles ont une superficie comprise entre 1.6 et 2 mètres carrés, pour une moyenne de 1.8 m².

Available area on roof (m²)Average area d’un panneau solaire (m²)Maximum number of solar panels on the roof
41.82
81.84
121.86
161.88
201.811
301.816

How do you calculate the output of your photovoltaic system?

To determine the wattage of your future photovoltaic system, simply refer to your normal electricity consumption. To maximize savings, your system's output should be as close to this as possible. Before giving you the steps to follow, let's first explore the concept of peak power, which is essential for estimating the output of your photovoltaic system.

Peak power: what are we talking about?

La puissance de crête, également appelée puissance nominale, est une mesure standardisée utilisée pour décrire la capacité maximale d’un panneau solaire à produire de l’énergie sous des conditions de laboratoire idéales et à l’instant « T ». Elle est généralement exprimée en watt-crête (Wc) et permet de comparer l’efficacité et la performance de différents panneaux solaires. 

We're talking about ideal conditions, and you guessed it: your solar panels won't reach that power. It is generally estimated that the production capacity real is around 85 %. In sum, 1 Wp will give you 0.85 kWh.

In concrete terms, how do I determine the power of my future photovoltaic system?

If you've followed the steps we've outlined, you can easily estimate the output of your future photovoltaic system. Just a reminder: 

  • Calculate your annual energy consumption in kWh, based on your bill or your Linky meter;
  • Estimate the amount of sunshine in your area;
  • Determine the energy production required by dividing your annual consumption by the number of hours of sunshine;
  • Divide the production power required (in kW) by the actual yield of the solar panels (85 %) to obtain the total peak power required for your system;
  • Sélectionnez la puissance nominale (ou puissance crête) des panneaux solaires que vous envisagez d’acheter, généralement comprise entre 250 et 400 watts par panneau ;
  • Calculez le nombre de panneaux solaires nécessaires en divisant la puissance crête totale nécessaire (en kW) par la puissance nominale (ou puissance crête) du panneau solaire (en kW). Arrondissez ce chiffre à l’entier supérieur.

Total self-consumption, total resale or hybrid configuration?

Vous ne savez pas de quoi on parle ? Pas de panique, on vous explique. Lorsque vous installez des panneaux solaires, vous avez plusieurs options pour utiliser l’électricité produite. Voici un aperçu des trois principales configurations :

  1. Total self-consumption : dans ce cas, toute l’électricité produite par vos panneaux solaires est utilisée pour alimenter votre propre maison ou bâtiment. Vous consommez l’énergie solaire produite et réduisez votre dépendance à l’électricité provenant du réseau.
  2. Total resale : dans cette configuration, vous vendez toute l’électricité produite par vos panneaux solaires à EDF. Vous recevrez un revenu pour l’énergie vendue, souvent sous la forme d’un tarif d’achat garanti par un contrat. Cette option peut être intéressante si vous souhaitez générer des revenus supplémentaires, mais vous continuerez à acheter l’électricité dont vous avez besoin auprès de votre fournisseur, sans bénéficier directement des économies liées à l’autoconsommation.
  3. Hybrid configuration : c’est l’autoconsommation avec revente du surplus. Vous consommez l’électricité produite par vos panneaux solaires pour alimenter votre maison ou bâtiment et vendez l’excédent d’énergie non consommée à EDF. Cette option vous permet de tirer parti des économies liées à l’autoconsommation tout en générant des revenus supplémentaires grâce à la revente de l’excédent d’énergie.

Le choix entre ces configurations dépend de plusieurs facteurs : vos objectifs financiers, votre consommation d’énergie, les incitations gouvernementales et les tarifs d’achat locaux (et du moment). Un professionnel vous aidera à faire cet arbitrage en fonction de votre situation.

Please note: EDF undertakes to buy back the electricity produced by your photovoltaic system for 20 years, at the following prices: 

Power of the installation in kWpFeed-in tariff per kWh in partial self-consumptionFeed-in tariff per kWh for total resale
≤ 3 kWp0,10 €0,2022 €
≤ 9 kWp0,10 €0,1718 €
≤ 36 kWp0,06 €0,1231 €
≤ 100 kWp0,06 €0,1070 €

How can I estimate the profitability of my photovoltaic system?

Calculating the profitability of your photovoltaic system is based on five key variables: 

  1. Coût initial de l’installation : prenez en compte le coût total de l’installation, incluant les panneaux solaires, l’onduleur, le matériel de montage, les batteries (si utilisées), le câblage et le coût d’installation ;
  2. Estimez les économies réalisées sur vos factures d’électricité en multipliant la quantité d’électricité produite par vos panneaux solaires (en kWh) par le coût actuel de l’électricité (en euros par kWh). Les économies réalisées dépendront de votre niveau d’autoconsommation et de la configuration de votre installation ;
  3. Revenus de la revente de l’électricité excédentaireif applicable ;
  4. Financial assistance and grants If you opt for self-consumption, you are entitled to a premium per kWp installed and a reduced VAT rate. Ask your local authority about other subsidies for which you may be eligible.
  5. Incluez les coûts d’entretien et de remplacement components of your photovoltaic system in your profitability estimate.

This will enable you to calculate the return on investment (ROI), or the time it will take for the savings and revenue generated by your installation to cover its initial cost. Here's the formula: 

ROI (years) = (Coût initial – Aides financières) / (Économies annuelles + Revenus annuels – Coûts d’entretien et de remplacement)

Une fois que vous avez calculé le retour sur investissement, vous aurez une idée de la rentabilité de votre installation photovoltaïque et du temps nécessaire pour récupérer votre investissement initial. Gardez à l’esprit que ces estimations sont basées sur des hypothèses et peuvent varier en fonction des conditions réelles de production d’énergie et des coûts futurs de l’électricité.

Calculation of solar panels: we summarize the essential

Pour estimer les économies d’énergie réalisées suite à l’installation de panneaux solaires, il est essentiel de prendre en compte les éléments suivants :

  1. Votre consommation d’électricité annuelle et le tarif de l’électricité que vous payez actuellement ;
  2. La surface disponible sur votre toit pour l’installation de panneaux solaires et le niveau d’ensoleillement dans votre région ;
  3. The efficiency of the solar panels you are considering installing.

With this information, you can calculate :

  • The number of solar panels required, depending on the power required;
  • Solar panel production;
  • Le coût de l’installation photovoltaïque ;
  • La rentabilité des panneaux solaires, en prenant en compte les options de consommation de l’électricité photovoltaïque (autoconsommation totale, revente totale ou utilisation hybride).

To estimate the profitability of your photovoltaic systemit is important to consider :

  1. Le coût initial de l’installation ;
  2. Les économies réalisées sur vos factures d’électricité ;
  3. Les revenus de la revente de l’électricité excédentaire, le cas échéant ;
  4. Financial aid and subsidies available ;
  5. Les coûts d’entretien et de remplacement des composants de votre installation photovoltaïque.

Solar panel calculation : the FAQ

Still have questions? You may find the answer in this concluding FAQ.

How much do 100 m² of solar panels generate?

Pour estimer le revenu potentiel de 100 m² de panneaux solaires en France, il faut prendre en compte plusieurs facteurs, tels que la puissance des panneaux, l’ensoleillement dans la région et le tarif de rachat de l’électricité. 

Here is a sample calculation to make it clear: 

  1. Supposons que vous utilisiez des panneaux solaires d’une puissance de 300 watts (W) chacun. Un panneau solaire typique a une superficie d’environ 1,8 m². Avec 100 m², vous pouvez installer environ 56 panneaux (100 m² / 1,8 m² par panneau).
  2. La puissance totale de l’installation serait de 16,8 kW (56 panneaux × 300 W).
  3. Supposons que votre région bénéficie de 1 500 heures d’ensoleillement par an en moyenne. La production d’énergie annuelle serait d’environ 25 200 kWh (16,8 kW × 1 500 heures).
    • Le tarif de rachat de l’électricité dépend de la configuration de votre installation (autoconsommation partielle, revente totale). Selon les tarifs d’EDF mentionnés précédemment pour une installation de ≤ 36 kWc : tarif de rachat en autoconsommation partielle = 0,10 € par kWh, et tarif de rachat en revente totale = 0,1231 € par kWh.

The potential annual revenues would therefore be as follows:

  • Partial self-consumption: 25,200 kWh × €0.10 = €0.10 2 520 €
  • Total resale: 25,200 kWh × €0.1231 = €0.1231 3 102 €

Ceci est une estimation approximative, et les chiffres réels peuvent varier en fonction de l’efficacité des panneaux solaires, l’orientation et l’inclinaison de l’installation ainsi que les ombres potentielles.

What surface area for 10 photovoltaic panels?

En supposant que chaque panneau photovoltaïque ait une superficie d’environ 1,8 m², la surface nécessaire pour 10 panneaux serait d’environ 18 m² (10 panneaux × 1,8 m² par panneau).

What surface of solar panels for 9 kWp?

La surface requise pour une installation photovoltaïque de 9 kWc dépend de la puissance des panneaux solaires utilisés. En supposant que vous utilisiez des panneaux solaires d’une puissance d’environ 300 W par m², voici comment calculer la surface nécessaire: 

  • 9 kWp = 9000 Wp (since 1 kW = 1000 W) ;
  • 9,000 Wp / 300 W/m² ≈ 30 m².

Dans ce cas, une surface d’environ 30 m² serait nécessaire pour une installation de 9 kWc. Notez bien que la surface exacte peut varier en fonction de la puissance spécifique des panneaux que vous choisissez.


Reda T.

Reda holds a PhD in finance and specializes in renewable energy economics. He combines financial expertise with an interest in sustainability, writing not only on the financing of green projects, but also on more general topics and frequently asked questions in this field.

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