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Panneau Solaire : fonctionnement et prix d'une installation photovoltaïque

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L'énergie solaire provient de l'utilisation du soleil via sa chaleur (panneaux solaires et centrale thermique solaire) ou sa lumière (panneaux photovoltaïques). En captant ses rayons, il est possible de transformer l'énergie qu'ils émettent en électricité. En 2022, la filière du solaire représentait 6 % de la consommation finale d'électricité et la production d'énergie solaire s'élevait à 20,6 TWh.

Qu'est-ce que l'énergie solaire et comment fonctionne-t-elle ?

En quelques mots, le solaire est une source d'énergie renouvelable et inépuisable permettant de produire de l'électricité ou de la chaleur tout en respectant l'environnement.

Comment fonctionne l'énergie solaire ?

Le fonctionnement de l'énergie solaire est le suivant : il s'agit de produire de l'énergie en captant les lumières du soleil, par l'intermédiaire de panneaux photovoltaïques ou de centrales solaires thermiques. L'installation de ces systèmes peut avoir un coût assez conséquent en fonction des équipements utilisés ou encore de la puissance souhaitée. Toutefois, l'énergie solaire représente un investissement rentable, sans oublier qu'elle est propre, inépuisable et gratuite.

Il existe deux principales formes d'énergie solaire :

  1. L'énergie solaire photovoltaïque : cette technique consiste à convertir l'énergie solaire en électricité. L'électricité obtenue peut être disponible sous forme d’électricité directe, injectée dans le réseau, ou il existe des techniques de stockage d’énergie solaire, à l'aide de batteries par exemple. De nombreux fournisseurs d’électricité encouragent l'installation de panneaux photovoltaïques pour les particuliers, en leur proposant des offres d’autoconsommation ou de rachat de l'énergie produite ;
  2. L'énergie solaire thermique : il s'agit ici de convertir le rayonnement en chaleur à l’aide de capteurs thermiques. Le rôle de ces capteurs est d’absorber les photons solaires et de les transformer en chaleur. Cette technique est généralement utilisée pour les chauffe-eau et chauffages solaires, cuisinières, sécheuses solaires, etc.

À savoir qu'il existe également l'énergie solaire thermodynamique qui est une variante du solaire thermique. Ici, le rayonnement du soleil est transformé en chaleur, qui à son tour se transforme en électricité. Les centrales solaires thermodynamiques sont de gigantesques installations, relativement nouvelles en Europe. Celles-ci sont surtout présentes en France, Suède, Belgique et Espagne à ce jour.

Quid de l'énergie solaire aérovoltaïque ?

L'énergie solaire aérovoltaïque est la 4ème forme d'énergie solaire. Celle-ci combine le photovoltaïque et l'énergie solaire thermique. Cette technologie hybride alliant production d'électricité et de chaleur est toutefois peu répandue dans l'Hexagone, notamment car les panneaux solaires aérovoltaïques sont onéreux (de 15 000 € et 20 000 € pour une installation aérovoltaïque de 3 kWc, contre 7000 € avec le photovoltaïque).

Comment produire de l'énergie avec des panneaux photovoltaïques ?

Zoom sur la production d'électricité solaire photovoltaïque

En 2023, la production d'électricité d'origine solaire photovoltaïque est égale à 22,7 TWh, soit une hausse de 19,2 % en comparaison à 2022. À cette période, la filiaire du solaire photovoltaïque représente 4,9 % de la consommation électrique française (source : ministère de la Transition écologique).

L'énergie solaire photovoltaïque est une solution économique, écologique et rentable pour produire sa propre électricité et répondre à ses besoins énergétiques. Celle-ci permet notamment de réduire ses factures d'électricité, ou encore de diminuer son empreinte écologique. Les avantages sont nombreux, mais comment en profiter ?

Qu'est-ce que l'autoconsommation ?

exemple panneau solaire

L'énergie solaire photovoltaïque permet de produire sa propre électricité verte et de l'utiliser directement pour répondre à de multiples besoins : chauffage, chauffe-eau, cuisson, alimentation de son réfrigérateur, de son téléviseur, etc. : c'est ce que l'on appelle l'autoconsommation.

En d'autres termes, c'est un moyen de réduire ses factures d'énergie et de ne plus dépendre des prix du marché, le soleil étant une énergie gratuite et facilement accessible.

Pour en profiter, voici les étapes à suivre :

  1. Demander une autorisation : pour faire installer des panneaux photovoltaïque chez soi, il faut généralement obtenir une autorisation préalable auprès de la mairie. S'il s'agit d’une copropriété, l'approbation du chantier se fera par le vote de l'assemblée générale ;
  2. Faire installer les panneaux par un professionnel : l'installation des panneaux solaires est assez technique, surtout si l'on souhaite obtenir un bon rendement. Il est donc conseillé de faire appel à un professionnel pour cette opération. Certains fournisseurs d'énergie comme Ekwateur proposent aussi des kits panneaux solaires faciles à installer par soi-même ;
  3. Raccorder l’installation solaire : même s'il s'agit de l'énergie solaire, il faut tout de même raccorder l'installation au réseau en établissant un contrat avec le gestionnaire de réseau Enedis. Le particulier obtiendra alors une Convention d’AutoConsommation Sans Injection (CACSI) pour profiter de son installation, ou d'un Contrat de Raccordement, d'Accès et d'Exploitation s'il souhaite revendre une partie ou la totalité de son énergie.

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Comment se passe la revente d'énergie renouvelable solaire ?

tirelire

L'autoconsommation est une option, la revente d'énergie en est une autre. Un particulier peut gagner jusqu'à 1 800 € de revenus solaires par an pendant 20 ans en vendant la totalité de sa production d’électricité. À savoir que ce montant dépend du type d'installation et de la puissance (la puissance peut aller de 3 kWc à 100 kWc).

Plusieurs fournisseurs et ELD peuvent racheter l'électricité produite. Il est par exemple possible de revendre son énergie solaire à EDF, qui a l'obligation de racheter toute énergie produite et raccordée au réseau. Le tarif de rachat EDF de l'énergie solaire est fixé par arrêté et reste le même pendant 20 ans.

En France, on compte environ 325 939 autoconsommateurs d'électricité individuels au 30 juin 2023. La majorité d'entre eux revendent leur énergie à EDF.

Puis-je utiliser et vendre de mon électricité en même temps ?

Il est aussi possible de combiner autoconsommation et vente, seulement en consommant l'électricité dont on a besoin et en vendant le surplus de production. Il s'agit également une solution rentable.

Dans le cas d'une maison autosuffisante, la revente n'est pas possible puisque, en théorie, le logement n'est pas raccordé au réseau d'électricité.

Combien coûte un panneau solaire photovoltaïque en 2024 ?

Comme expliqué plus tôt, l'installation de panneaux solaires est relativement coûteuse. Il faut compter en moyenne 3 € par Watt installé. Pour estimer les dépenses à prévoir, voici les prix d'une installation de panneaux solaires chez un particulier (Source : ENGIE) :

  • De 9 000 € à 13 000 € pour 3 kWc ;
  • De 16 000 € à 19 000 € pour 6 kWc ;
  • De 25 000 € à 30 000 € pour 9 kWc.

Il s'agit d'un investissement important, mais rentable sur le long terme grâce aux économies garanties par l'énergie fournie par un panneau solaire. Par ailleurs, certaines aides et primes permettent de financer cette intervention.

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Pourquoi investir dans l'achat de panneaux solaires ?

Pour ceux qui ne sont pas encore décidés à investir dans les panneaux solaires, voici les avantages et inconvénients de l'énergie solaire photovoltaïque  :

Avantages et inconvénients des panneaux solaires
Points positifsPoints négatifs
  • Des économies immédiates et considérables sur la facture d'électricité
  • La possibilité de revendre son surplus de production ou la totalité
  • L'utilisation d'une énergie renouvelable inépuisable, respectueuse de l'environnement et produite localement
  • La possibilité de bénéficier d'aides pour amortir les dépenses (MaPrimeRénov', la TVA réduite, l'éco-prêt à taux zéro, etc.)
  • L'indépendance vis-à-vis des fournisseurs d'électricité
  • Le besoin d'adapter ses habitudes de consommation
  • Il est parfois nécessaire d'investir dans des appareils programmables : chauffe-eau, chauffage, lave-linge, etc.
  • Un esthétisme qui n'est pas au goût de tous
  • Le coût élevé de l'achat et de l'installation.

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Quelles sont les aides pour la production d'énergie solaire ?

Éligibilité panneau solaire : de quelles aides puis-je bénéficier ?

Pour bénéficier des aides publiques à l'installation de panneaux solaires, il est obligatoire de recourir à une entreprise qualifiée. Concernant la production d'électricité solaire, les montants de la prime et du tarif initial d'achat sont fixés lors de la demande de raccordement auprès du gestionnaire du réseau (Enedis ou autre entreprise locale de distribution).

Diverses aides gouvernementales sont disponibles pour l'installation de systèmes de production d'énergie solaire. Celles-ci permettent de rentabiliser un projet solaire plus rapidement. Ci-dessous, les aides financières pour le solaire à destination des particuliers. Celles-ci permettent subventionner le coût d'acquisition des panneaux solaires.

Aides à l'installation de panneaux solaires en 2024
AidesInformations
MaPrimeRénov'MaPrimeRénov est un soutien financier pour soutenir des projets de rénovation énergétique, notamment l'installation de panneaux photovoltaïques. Le montant que vous payez dépend de votre emplacement, du revenu de votre ménage et de l'efficacité énergétique de votre maison. Ce bonus peut être important pour les ménages à revenus faibles et modérés.
Éco-Prêt à Taux Zéro (Éco-PTZ)Eco-PTZ est un prêt sans intérêt qui finance l'installation de panneaux solaires. Les propriétaires bénéficient ainsi d’un financement sans intérêt pour leurs projets de rénovation.
Tarif d'Achat de l'ÉlectricitéEn France, les producteurs d'énergie solaire peuvent bénéficier d'un prix de rachat garanti pour l'électricité produite, appelée « obligation de rachat ». Ces frais sont généralement plus élevés que le prix de vente régulier de l'électricité. Cependant, les tarifs et les conditions peuvent varier en fonction de la taille de l'établissement, de son emplacement et d'autres facteurs.
Aides des collectivités et régionsCertaines régions, départements et communes de France proposent un soutien financier complémentaire pour l'installation de panneaux solaires. Cette aide varie selon la situation géographique.
Exonération de la Taxe FoncièreDans certaines communautés, les propriétaires qui installent des systèmes d'énergie solaire peuvent bénéficier d'une exonération partielle ou totale des taxes foncières sur les propriétés aménagées.

Quid du Crédit d'Impôt pour la Transition Énergétique (CITE) ?

Le Crédit d'Impôt pour la Transition Énergétique (CITE) n'existe plus : il a été remplacé par Ma Prime Renov' au 1er janvier 2021.

La prime à l'autoconsommation

Qu'est-ce que l'autoconsommation ?

exemple panneau solaire 2

Les particuliers qui décident d'installer des panneaux photovoltaïques chez eux sont éligibles à des aides de l'État, notamment la prime à l'autoconsommation photovoltaïque. Cette prime est dégressive et est répartie sur les 5 premières années de fonctionnement. Son montant dépend de la puissance de l’installation :

  • Inférieure ou égale à 3 kWc : 300 €/kWc ;
  • Entre 3 et 9 kWc : 230 €/kWc ;
  • Entre 9 et 36 kWc : 200 €/kWc ;
  • Entre 36 et 100 kWc : 100 €/kWc.

Les installations raccordées au réseau d’une puissance inférieure ou égale à 3 kWc peuvent également bénéficier d'un taux de TVA à 10 %, que l'installation soit utilisée pour une autoconsommation totale, une vente d'énergie solaire ou un mix d'autoconsommation et de revente. D'autres aides aux panneaux solaires existent.

Aides trop alléchantes : attention aux arnaques

Il existe bel et bien des aides aux panneaux solaires, cependant ces dernières ne permettent jamais d'obtenir des panneaux solaires à 1 €. Il est essentiel de rester vigilant vis-à-vis des offres qui pourraient paraîtrent trop intéressantes et qui sont en réalité des arnaques.

Définition et utilisation de l'énergie solaire thermique

L'énergie solaire thermique est différente de l'énergie solaire photovoltaïque. Au lieu de transformer directement le rayonnement en électricité, celle-ci le convertit en chaleur. L'énergie solaire thermique récupère la chaleur du soleil via des panneaux ou modules, dans lesquels circule un liquide caloporteur. Ce liquide chaud transmet ensuite son énergie pour chauffer l'eau courante (c'est le système utilisé pour le chauffe-eau solaire) ou pour alimenter le chauffage (système solaire combiné).

Comment utiliser l'énergie solaire thermique ?

Pour expliquer de manière plus concrète le fonctionnement du solaire thermique, voici quelques exemples de ses utilisations les plus courantes :

  • Le chauffe-eau solaire individuel : il est doté d’un capteur solaire pour capter la chaleur et transmettre l'énergie à l'eau sanitaire contenue dans le ballon de stockage. Cela peut combler jusqu’à 70 % des besoins en eau chaude d'un logement. Il faut cependant noter qu’un chauffe-eau solaire ne permet pas une indépendance totale, notamment en hiver où le soleil se fait moins présent. Il existe des alternatives comme le chauffe-eau à thermosiphon ou le chauffe-eau à pompe électrique ;
  • Le chauffe-eau solaire combiné : le principe est le même, toutefois l'installation combine cette fois eau chaude sanitaire et chauffage du logement ;
  • Les planchers solaires : le plancher solaire utilise le même principe d'extraction de l'énergie thermique que le chauffe-eau. Il couvre 40 à 70 % des besoins de chauffage d'un logement.

Une aide de l'État pout les entreprises : le Fonds Chaleur

Le "Fonds Chaleur" est une aide mise en place par l'État (via l'ADEME) pour soutenir le financement de projets solaires auprès des collectivités et entreprises. Concrètement, cette aide vise le développement de l'énergie solaire thermique dans les secteurs du bâtiment, tertiaire, agricole, ou encore industrie. L'éligibilité au Fonds Chaleur est déterminée par une étude de faisabilité pour les installations supérieures à 50 m2 (bureau compétent), ou un installateur qualifié pour celles inférieures à 50 m2.

Quel est le rendement d'un panneau solaire thermique ?

Tout comme pour l'énergie solaire photovoltaïque, il s'avère intéressant de connaître le rendement de ses installations thermiques. Le chauffe-eau solaire peut avoir un rendement avoisinant les 80 % ; cela montre que la perte entre l'énergie captée et l'énergie utile est très faible.

Cela dit, pour atteindre un tel rendement, il est nécessaire de prendre en compte plusieurs facteurs :

  • L'isolation du système ;
  • L'orientation des panneaux ;
  • Le choix des capteurs : capteurs à tubes, capteurs à plans vitrés, etc. ;
  • Le choix du taux de couverture des panneaux solaires thermiques.

Pourquoi investir dans l'énergie solaire thermique ?

Pour les personnes intéressées par la technologie de l'énergie solaire thermique, voici les principaux avantages et inconvénients de cette technologie :

Avantages et inconvénients de l'énergie solaire thermique
Le positifLe négatif
  • Des économies considérables grâce à l’utilisation d’une source d’énergie renouvelable, inépuisable et gratuite
  • Aucun impact négatif sur l'environnement, notamment pas d'émissions de CO2 et pas de rejets de polluants ou de déchets lors du processus de production de l’énergie solaire thermique
  • Les technologies existantes sont simples d'utilisation et résistantes (durée de vie de 25 à 30 ans)
  • Les installations thermiques s'adaptent facilement à tous les logements, même les plus isolés
  • Il est possible de stocker la chaleur créée et de la restituer plus tard pour continuer d'en profiter même quand le soleil n'est pas au rendez-vous
  • Le coût d'achat et d'installation des panneaux solaires thermiques est élevé
  • Les équipements alimentés par le solaire thermique ne sont pas totalement indépendants et nécessitent des systèmes de chauffage d'appoint à cause de leur faible rendement en hiver
  • L'énergie solaire thermique ne permet pas de produire de l'électricité, elle ne peut donc pas répondre à tous les besoins énergétiques d'un ménage (cuisson, téléviseur, etc.). Cette énergie répond uniquement aux besoins de chaleur (eau chaude, chauffage, etc.)
panneaux solaires

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