Quelle puissance choisir pour les besoins électriques d'une maison ?
❖ Il est absolument impossible de répondre avec précision à cette question. Pour déterminer la puissance adaptée d’une installation photovoltaïque, il est nécessaire d’analyser la configuration de l’installation photovoltaïque envisagée et les besoins en électricité au fil des mois. On parle du dimensionnement de la centrale solaire photovoltaïque.
❖ Concernant la configuration de l’installation, il est essentiel de tenir compte des caractéristiques et contraintes d’implantation : la localisation du site, l’orientation et l’inclinaison des panneaux photovoltaïques. Ces données permettent d’estimer la production potentielle par kilowatt-crête installé (et donc selon la ou les puissances envisagées). Il faut également prendre en considération la surface disponible, les pans utilisables et l’éventuel ombrage pouvant impacter la production.
❖ Pour déterminer la puissance nécessaire, il faut établir le « profil de consommation« .
➛ Il est nécessaire de faire une étude de la consommation en kWh sur l’année passée, et d’analyser les variations de consommation selon les saisons et notamment pendant l’hiver et l’été. Pour affiner les besoins il faut également évaluer la consommation future (nouveaux équipements énergivores prévus, installation d’un système de chauffage plus économique…).
➛ Le « profil de consommation » implique la prise en compte des équipements électriques et un inventaire des équipements les plus énergivores, notamment pour la production de chaleur ou de froid (chauffage, production d’eau chaude, climatisation…). La présence d’un spa, ou d’une piscine filtrée, voire chauffée doit être relevée, l’impact sur la consommation peut être conséquent durant les mois d’utilisation.
➛ L’estimation de la consommation en bruit de fond ne doit pas être négligée, il s’agit de consommation incompressible des appareils qui fonctionnent constamment.
➛ Enfin, outre les équipements, les habitudes et temps de consommation doivent être considérés afin d’affiner les besoins en électricité au fil des journées et saisons.
❖ La synthèse de ces études permet d’envisager la puissance optimale adaptée aux besoins et au site. L’enjeu est de ne pas surdimensionner l’installation pour limiter le surplus (production non consommée) et un investissement trop important.
La puissance de l'installation doit-elle être équivalente à la consommation annuelle ?
❖ Non, ce n’est pas un critère suffisant. Il est pourtant fréquent d’entendre dire qu’il suffit de connaître la consommation annuelle pour déterminer la puissance d’une installation photovoltaïque. Ainsi, si la consommation s’élève à 5 500 kWh/an, une installation de 6 kWc permettra de couvrir les besoins en électricité. Non, non et non ! C’est un argument totalement erroné !
❖ Malheureusement ce type de déduction simpliste, et bien « commode », n’est pas pertinent. C’est en réalité bien plus compliqué que cela ! Les besoins et la consommation sont variables sur la journée et les saisons, en outre la consommation n’est pas nulle la nuit.
❖ Factuellement, pour une même consommation électrique annuelle, la puissance adaptée peut diverger d’un projet à l’autre. Comme évoqué plus haut, tout dépend notamment des équipements utilisés et de leur temps de fonctionnement. Le temps de présence et les fluctuations du nombre d’occupants sont également des indicateurs qu’il faut considérer.
❖ Pour une même consommation annuelle voici les postes et équipements principaux qui constituent des variables de besoins :
‣ mode de chauffage et type d’alimentation (au bois, au gaz, au fuel, électrique (radiateurs électriques, pompe à chaleur), etc.…).
‣ mode de production d’eau chaude
‣ équipements énergivores ou plus utilisés que de coutume : piscine, recharge de batterie (véhicule, outillage…), gros outillage, prépondérance du fonctionnement des équipements électroménagers (gîtes, locations saisonnières…), équipements de loisirs (serres, aquariophilie…)…
Combien de panneaux photovoltaïques faut-il ?
❖ La réponse à cette question est seulement pertinente une fois le dimensionnement établi. La puissance crête d’une centrale photovoltaïque correspond à la puissance électrique maximale et totale pouvant être fournie, elle doit être déterminée après étude des besoins, de la consommation et de la configuration du site d’implantation.
❖ Une fois l’étude de projet réalisée et le dimensionnement optimal choisi, la puissance crête étant déterminée, il est alors possible de calculer le nombre de panneaux nécessaires pour atteindre cette puissance totale. Le nombre de panneaux photovoltaïques dépend alors de leur puissance en watts-crête.
Exemples selon la puissance des panneaux et la puissance totale de l’installation (1 kWc = 1 000 Wc) :
➛ si les panneaux ont une puissance de 375 Wc, il faudra 8 panneaux pour une installation d’une puissance 3 kWc, il en faudra 16 pour une puissance totale de 6 kWc, et 24 panneaux seront nécessaires pour atteindre 9 kWc…
➛ si les panneaux ont une puissance de 400 Wc, il faudra 8 panneaux pour une installation d’une puissance 3 kWc, il en faudra 15 pour une puissance totale de 6 kWc, et 23 panneaux seront nécessaires pour atteindre 9 kWc.
➛ si les panneaux ont une puissance de 500 Wc, il faudra 6 panneaux pour une installation d’une puissance 3 kWc, il en faudra 12 pour une puissance totale de 6 kWc, et 18 panneaux seront nécessaires pour atteindre 9 kWc.
❖ Qu’il s’agisse de panneaux de 375 Wc ou 500 Wc, ce qui importe c’est la puissance totale. Qu’il y ait 6 ou 8 panneaux pour atteindre 3 kWc, le productible annuel en kWh sera le même. Le rendement et les performances peuvent certes influer sensiblement la production espérée selon les caractéristiques du panneau.
❖ Il faut bien sûr prendre en considération la surface disponible, plus les panneaux ont une puissance crête élevée, plus leur taille est grande. Dans certains cas une grande taille peut devenir une contrainte lorsqu’il s’agit de trouver comment les disposer.
Si la consommation et les besoins évoluent peut-on augmenter la puissance de l'installation ?
❖ Oui, absolument ! La consommation varie au fil des jours et saisons et des équipements, la puissance de l’installation est déterminée selon cette consommation analysée. Or les besoins peuvent par la suite évoluer de manière notable. Un changement du mode de chauffage, l’installation de nouveaux équipements électriques, un véhicule électrique que l’on souhaite recharger, une augmentation du nombre d’occupants…, les raisons peuvent être diverses.
❖ Une installation photovoltaïque n’est pas figée dans le temps, sa modularité est d’ailleurs un réel atout. En fonction des besoins et de la surface disponible, il est techniquement tout à fait possible d’augmenter la puissance installée en ajoutant des panneaux photovoltaïques supplémentaires. Selon la configuration initiale, il faudra bien entendu ajouter le nombre de micro-onduleurs nécessaires, installer un onduleur de chaîne supplémentaire si besoin, ou éventuellement changer l’onduleur en place s’il n’est pas adapté.
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