Puissance d’un panneau solaire : comment choisir

La puissance d’un panneau photovoltaïque mesure sa capacité de production en électricité et est déterminée par sa surface et le ou les matériaux utilisés. Elle est toujours calculée à partir d'un capteur de 1 m² et s’exprime en watts-crête (Wc) ou en kilowatts-crête (kWc).

Cette puissance crête correspond à la puissance maximale que peut produire une installation solaire avec des conditions idéales :

• un niveau d’ensoleillement de 1 000 watts de lumière par mètre carré ;
• une température extérieure de 25° C ;
• une orientation idéale des panneaux et une absence d’ombrage.

La puissance d’une installation de panneaux photovoltaïques

La puissance d’un panneau photovoltaïque en Watt crête sous rayonnement de 1 000 W/m², est intimement liée à ses dimensions et son nombre de cellules.

Généralement, un panneau solaire est constitué de 36 cellules raccordées en série.

Ce chiffre n’a pas été choisi au hasard, car pour produire un courant continu de 12 V (référence de la tension utilisée par les batteries, par les ampoules économiques), il faut disposer d’environ 14,5 V pour une charge efficace.

Cependant, 2 à 3 V seront perdus en câblage. Il faut donc un panneau qui puisse fournir au minimum 17,5 V, donc arrondi à 18 V.

Sachant qu’une cellule délivre entre 0,5 et 0,6 V, cette tension représente alors celle de 36 cellules en série.

D’autre part, la production d’énergie d’un panneau photovoltaïque dépend à la fois de la qualité de l’équipement, de son environnement et du circuit qu’il alimente.

• la puissance du panneau solaire : il s’agit de la puissance électrique produite dans des conditions idéales ;
• l’ensoleillement de la région d’installation : l’ensoleillement est intéressant, car il permet d’évaluer la production annuelle en tenant compte du lieu où le panneau est installé à partir de la puissance crête des panneaux ;
• le rendement  de l’installation :  si le panneau n’est pas orienté plein sud et à un angle de 30-35° par rapport à l’horizontale, il produit moins d’électricité que son potentiel car la surface ensoleillée est moindre.

Combien de panneaux solaires faut-il installer ?

Le nombre de panneaux solaires dont vous avez besoin dépend de plusieurs facteurs :

• votre consommation annuelle d’énergie ;
• le rendement de votre installation et sa puissance.

Pour calculer le nombre de panneaux, il faut diviser votre consommation annuelle par le facteur de correction d’ensoleillement, qui est de 0,85.

Par exemple, si vous utilisez 3 500 kWh d’électricité par an, vous aurez besoin d’une installation avec une puissance de 3 500/0,85 = 4 117 Wc (Watt-crête). La puissance effective d’un panneau solaire standard étant d’environ 260 Wc, cela donne 16 panneaux solaires.

Le tableau ci-dessous montre la surface nécessaire (en m²) en fonction de la puissance et du nombre de panneaux solaires :

Puissance d'installation (kWc)	Nombre de panneaux	Surface nécessaire (m²)
3	8	15,2 m²
6	16	30,4 m²
9	24	45,6 m²
36	96	182,4 m²

Source : terresolaire.com

Comment calculer la puissance d’un panneau solaire ?

La puissance d'une installation de panneaux photovoltaïques dépend de la superficie du toit utilisée, mais aussi de votre consommation d’électricité.

Grâce à certaines formules, vous pourrez rapidement vous faire une idée des dimensions ou du budget nécessaire pour  votre installation.

Calcul de la puissance sur la base de sa consommation d’électricité

Si votre objectif est de produire l’équivalent de votre consommation, il faudra mesurer la puissance de votre installation en multipliant votre consommation annuelle par le facteur de correction d’ensoleillement de votre région.

Prenons l’exemple d’une famille avec deux enfants qui consomme 3 600 kWh sur l’année et qui vit dans le nord de la France, où le facteur de correction d’ensoleillement est de 0,85.

Pour produire 3 600 kWh avec des panneaux solaires, il faudra à cette famille une puissance nominale de 3 600/0,85 = 4,2 kWc.

Cela représente une surface de panneaux d’environ 4,2 x 8 = 34 m² (8 m² étant la surface estimée pour produire 1 kWc).

Prenons un autre exemple d’une famille en Provence qui consomme 2 900 kWh sur l’année.

Le facteur d’ensoleillement en Provence est de 1,3. Pour produire 2 900 kWh il faudra une puissance nominale de 2 900/1,3 = 2,2 kWc, soit 2,2 x 8 = 18 m².

Calcul de la puissance sur la base de la surface disponible

Voici deux exemples , afin de pouvoir estimer la puissance de votre installation photovoltaïque suivant la surface disponible. Une famille de Provence qui dispose de 25 m² de toiture exposée plein sud.

La puissance nominale d’une installation photovoltaïque couvrant cette toiture sera de 25/8 = 3 kWc (8 m² étant la surface estimée pour produire 1 kWc).

La production annuelle sera d’environ 3 kWc x 1 000 x 1,3 = 3 900 kWh.

Autre exemple, avec une famille qui vit dans le Nord qui dispose de 34 m² de toiture exposée plein sud.

La puissance nominale de cette toiture sera de 34/8 = 4,2 kWc. La production annuelle sera d’environ 4,2 x 1 000 x 0,85 = 3 600 kWh.

Calcul de la puissance sur la base du budget

Si vous disposez d’un budget bien précis, le calcul peut se faire dans l’autre sens, en prenant en compte le fait que le budget moyen est de 8 000 € pour 1kWc.

Prenons comme exemple une famille à Lyon qui a un budget de 20 000 euros.

Cette famille peut alors installer une puissance de 20 000/8 000 = 2,5 kWc, soit une surface de 2,5 x 8 = 20 m².

Comme le facteur de correction à Lyon est de 1 , la production annuelle de cette installation sera de 2,5 x 1 000 x 1 = 2 500 kWh.