Fonctionnement d’un panneau solaire : tout ce qu’il faut savoir

L'énergie du soleil couvre jusqu’à 70% de vos besoins en électricité. Écologique, le fonctionnement d'un panneau solaire peut vous rendre autonome en électricité grâce à l’autoconsommation. Un surplus de production par rapport à vos besoins ? Revendez votre électricité pour améliorer encore la rentabilité de votre installation solaire.

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Vous vous demandez comment marche un panneau solaire ? Le but d’une installation solaire photovoltaïque est de transformer l’énergie du soleil en électricité utilisable pour toute votre maison. Un panneau solaire produit de l’électricité même en cas de faible luminosité. Le rendement est toutefois moindre et la rentabilité de l’installation diminue.

Schéma du fonctionnement des panneaux photovoltaïques

Le fonctionnement d’un panneau solaire est assuré par les cellules photovoltaïques contenues dans les panneaux solaires. Elles sont chargées de capter la lumière du soleil pour la transformer en énergie : le courant continu.

Ensuite, l’onduleur central, ou les micro-onduleurs, prend le relais et convertit ce courant continu en courant alternatif.

Enfin, ce courant alternatif est prêt pour rejoindre votre maison et couvrir vos besoins en électricité, voire plus : éclairages, prises, radiateurs, appareils électroménagers, équipements informatiques, etc.

Utiliser une énergie propre et gratuite

Le soleil représente une source d’énergie inépuisable, gratuite et écologique. En effet, son utilisation n’a aucun impact négatif sur l’environnement, contrairement aux énergies fossiles. 
Le fonctionnement d’un panneau solaire n’émet aucun gaz à effet de serre lors de la transformation de l’énergie solaire en l’électricité.

Réaliser des économies

En consommant votre propre électricité, vous vous affranchissez du réseau de distribution classique. Vous devenez autonome en électricité et ainsi vous n’êtes plus exposé aux variations des prix de l’énergie.

Selon votre consommation et vos habitudes de vie, vous pouvez réduire le montant de vos factures d’électricité de 40% grâce aux panneaux solaires. 

Encore mieux, si vous produisez plus d’électricité que vous n’en consommez avec vos panneaux solaires, vous générez un revenu supplémentaire en vendant votre surplus d’électricité à EDF Obligation d’Achat (EDF OA).

Le tarif de rachat EDF Obligation d’Achat est défini au moment de la signature de l’accord avec EDF OA et il reste fixe pendant 20 ans.

Accéder à un équipement de pointe abordable

Il y a une dizaine d’années, installer des panneaux solaires était réservé aux ménages avec des revenus supérieurs.
 

Au fur et à mesure que le fonctionnement d’un panneau solaire s’améliore, son coût de création devient plus abordable. Aujourd’hui, tous les ménages peuvent installer des panneaux solaires pour alimenter leur foyer en électricité.

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Le coût d’installation de panneaux solaires photovoltaïques est compris entre 7 000 et 22 000 €

Ce prix peut paraître dissuasif pour certains ménages, mais en installant des panneaux solaires vous pouvez prétendre à une prime à l’autoconsommation versée en une fois. Son montant varie selon la puissance de panneaux installée. Elle est comprise entre 576 € et 1 728 €. 

Vous bénéficiez également de la TVA réduite à 10% en faisant appel à un artisan RGE.

😓 Mauvaise nouvelle… Malgré une bonne rentabilité, les panneaux solaires photovoltaïques ne sont pas éligibles à MaPrimeRénov', ni à la Prime Effy, ni à l’Éco-PTZ.

Exemple d'installation solaire dans le Gard (30)

Consommation : 10 000 kWh
Equipements : lave-linge, sèche-linge, lave-vaisselle, four, réfrigérateur, congélateur, climatisation réversible
Puissance installée : 6 kWc (16 panneaux solaires)

*Valeurs considérant une hypothèse d'augmentation du prix du kWh de l'ordre de 3% par an, à partir d'un tarif de 0,2062 € TTC/kWh constaté en mai 2023 en option Base pour un compteur de 6 kVA.

Convaincu par le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque et son intérêt à être installé sur votre toit ? Choisissez maintenant un mode de consommation parmi trois possibilités.

La production avec vente de surplus : la plus répandue

La production avec vente du surplus consiste à consommer votre propre électricité selon vos besoins quand vous êtes chez vous. Dès que vous produisez plus d’électricité que votre consommation, le surplus est réinjecté dans le réseau et acheté par EDF Obligation d’Achat. 

Cette entité est obligée de signer un contrat avec vous sur une durée de 20 ans à prix fixe. Cela vous permet de ne pas perdre l'énergie produite et de générer un petit revenu complémentaire. Ce dernier contribue à améliorer la rentabilité de vos panneaux et à alléger votre facture d’énergie.

💡Et si je consomme plus que mes panneaux solaires ne produisent ? Quand vos besoins sont plus importants que votre production d’électricité, vous consommez directement l’énergie du réseau électrique classique.

La production avec vente totale

Vous pouvez choisir d’installer des panneaux photovoltaïques, mais de continuer à vous alimenter en électricité chez votre fournisseur. Dans ce cas, vous vendez la totalité de votre production solaire à EDF OA, sans passer par la case autoconsommation. 

💰 Intéressant ? Cette méthode présentait un intérêt économique il y a quelques années. En effet, les tarifs d’achat de l’électricité atteignaient des sommes si élevées, qu’il valait mieux tout revendre plutôt que d’autoconsommer. Aujourd’hui, la tendance s’est inversée. La vente totale est donc désormais peu conseillée pour les particuliers.

L’autoconsommation totale

L’autoconsommation totale consiste à consommer tout ce que vous pouvez, sans vendre le surplus. Quels que soient vos besoins, vous n’arriverez souvent pas à consommer toute l’électricité que vous produisez sur une journée, notamment en l'absence de batteries de stockage. Le surplus est donc directement réinjecté dans le réseau d’électricité.

👉 Quel est l’intérêt d’être en autoconsommation totale ? Il n’y en a aucun ! Vous ne vous engagez pas auprès de EDF OA. Vous produisez de l’électricité transmise dans le réseau sans en tirer aucun bénéfice. Vous ne bénéficiez pas non plus de la prime à l’autoconsommation.

Pour fonctionner correctement, une installation photovoltaïque nécessite plusieurs éléments indispensables. Seuls, les panneaux solaires photovoltaïques ne produisent pas d’électricité !

Le panneau solaire

Le panneau solaire représente l’élément central de votre installation. Grâce à sa composition, il transforme les rayons du soleil en électricité. 

Les principaux modèles disponibles sur le marché sont les panneaux monocristallins et les panneaux polycristallins.

Les cellules photovoltaïques

Sans cellules photovoltaïques, pas d’électricité ! Composées de silicium, les cellules photovoltaïques, sont les composantes principales d’un panneau solaire. Semi-conductrices et chargées en électrons, elles transforment l’énergie brute du soleil en électricité.

Voici comment se passe cette transformation de l’énergie solaire en électricité :

• la lumière du soleil contient des photons auxquels les cellules photovoltaïques sont sensibles ;
• les photons des rayons solaires entrent en contact avec ces semi-conducteurs, ce qui libère les électrons des cellules photovoltaïques ;
• une direction est appliquée au flux d’électrons, grâce à une borne positive et à une borne négative. Ce flux d’électron devient alors un courant électrique. 

🧐 Quelle consommation pour un panneau solaire ? Pour calculer la surface de panneaux solaires vous rendant autonome en électricité, considérez plusieurs critères, tels que vos besoins, la surface disponible pour installer les panneaux, la puissance de chaque panneau solaire, le rendement selon l’orientation de votre toit, etc. Seul votre artisan RGE pourra vous proposer un dimensionnement fiable vous permettant de produire assez pour subvenir à vos besoins.

L’onduleur

Sans onduleur, pas d’électricité non plus ! Le rôle de l’onduleur consiste à transformer le courant continu obtenu par les panneaux en courant alternatif. Seul le courant alternatif est utilisable par les équipements de votre maison ou par le réseau de distribution en cas de revente.

Plusieurs options de fonctionnement sont possibles pour l’onduleur : 

• un onduleur central gère la transformation du courant continu de toute votre installation ;
• des micro-onduleurs situés sous chacun de vos panneaux transforment le courant au cas par cas. 

La seconde option est plus efficace en cas de panne localisée ou si votre toiture n’est pas exposée uniformément au soleil.

Le câblage électrique

Le câblage électrique relie tous les éléments entre eux. La longueur du câblage varie pour chaque installation. 

Si vous raccordez votre installation de panneaux solaires au réseau de distribution électrique, le câblage sera plus important.

La batterie

La batterie n’est pas un élément indispensable de votre installation solaire. Elle peut être utile si vous souhaitez consommer toute votre production et qu’un stockage temporaire est nécessaire. 

Toutefois, le prix des batteries pour panneaux solaires reste élevé. Une revente du surplus d’électricité produite est plus rentable.

Le compteur Linky

Le compteur Linky vous permet de revendre votre surplus de production électrique. Il comptabilise l’électricité réinjectée dans le réseau afin de calculer la somme qui vous sera reversée.

*Le prix du kilowattheure Effy s'élève à 9 centimes d'euros contre 18 centimes d'euros par kilowattheure consommé sur le réseau public. Ce prix est calculé pour un client Effy vivant à Lyon avec une installation de 6 kilowatt-crête orientée plein sud d’une valeur de 14 250 € TTC et produisant 157 916 kilowattheure pendant 25 ans.

*Montant affiché déduit de la prime EDF OA (information indicative et non contractuelle dépendant de critères non fixés par Effy) qui sera versée au bout de 1 an par EDF OA; le montant facturé TTC ne fera pas figurer cette prime EDF OA. Valable pour l'Offre solaire Standard Effy Sérénité, pour une puissance d'installation de 2,5 kWc. Prix donné dans le cadre du lancement de nouveaux produits au sein de l’offre Solaire Effy, à partir du 3 octobre 2024 et jusqu’au 15 novembre 2024 inclus.