Comment bien dimensionner ses panneaux solaires et sa centrale photovoltaïque ?

Comment bien dimensionner ses panneaux solaires et sa centrale photovoltaïque

L’énergie solaire photovoltaïque est une source d’énergie propre et renouvelable de plus en plus populaire. Cependant, pour tirer le meilleur parti de cette technologie, vous devez dimensionner correctement vos panneaux solaires et votre centrale photovoltaïque. Pour dimensionner efficacement des panneaux solaires et une centrale photovoltaïque, il est essentiel de réaliser l’analyse entre la puissance installée et les besoins énergétiques. Cette étape requiert une analyse approfondie prenant en compte différents paramètres.

Comment calculer le nombre de panneaux solaires pour une installation ?

La puissance réelle d’un panneau solaire, essentielle pour les calculs, est souvent de 75% à 80% de sa puissance maximale. Les aléas imprévisibles affectent cette puissance, contrecarrant les prévisions des fabricants. Cette information, appelée NMOT (Nominal Module Operating Temperature) ou NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) sur la fiche technique, est la plus précise pour les clients. Elle reflète la réalité plus que la puissance maximale théorique. Les experts soulignent son importance dans l’évaluation des panneaux solaires qui ont aussi une durée de vie.

Pour déterminer le nombre de panneaux solaires requis pour une installation photovoltaïque autosuffisante, vous devez prendre en compte votre consommation annuelle d’énergie et le rendement et la puissance de l’installation. Le calcul de la quantité de panneaux solaires nécessaires consiste à diviser la consommation annuelle par un facteur de conversion de 0,85.

Par exemple, si votre consommation annuelle d’électricité atteint 3500 kWh, vous devrez disposer d’une installation de 4117 Wc (Watt-crête), soit environ 16 panneaux solaires, compte tenu d’une puissance moyenne de 260 Wc par panneau.

La puissance crête d’un panneau solaire photovoltaïque, exprimée en watt crête (Wc) ou kilowatt crête (kWc), représente sa puissance maximale théorique, mesurée en conditions STC (Standard Test Condition). Les STC sont définies par une température de 25 °C, un niveau d’éclairement de 1000 watts/m² et un coefficient air-masse de 1,5. Toutefois, il est essentiel de noter que cette puissance maximale ne sera pas atteinte dans des conditions réelles. En réalité, un panneau solaire affichant une puissance de 355 Wc ne produira cette puissance que dans des conditions idéales. Ainsi, il est important de ne pas utiliser la puissance crête pour estimer la production réelle d’électricité.

Le facteur de conversion de 0,85 s’explique par une perte de rendement d’environ 15% due à des conditions pratiques, telles que le soleil qui ne brille pas tous les jours et des contraintes d’installation (orientation idéale, inclinaison de 30°, absence d’ombre). Toutefois, si l’installation est bien faite, un facteur de 0,9 peut être utilisé. Calculer le nombre de panneaux solaires nécessaires garantit une production d’énergie adéquate pour devenir autosuffisant en électricité grâce à votre installation photovoltaïque.

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Quelle taille panneau solaire choisir ?

Lorsque vous envisagez d’investir dans des panneaux solaires, vous vous posez sûrement la question de savoir quelle est la taille des panneaux solaires à choisir ? La dimension et le nombre de vos panneaux solaires sont des éléments déterminant pour maximiser l’efficacité de votre système solaire photovoltaïque,

Vous devez en premier évaluer vos besoins en énergie. Les dimensions des panneaux solaires varient en fonction de leur puissance en watts. Par exemple, les panneaux solaires résidentiels de 250 et 370 mesurent généralement environ 1,65 mètres de longueur et 1 mètre de largeur. Si vous avez une consommation électrique élevée et que votre espace de toit le permet, vous pourriez opter pour les panneaux solaires industriels, comme des panneaux de 400 ou 500 watts. Cependant, gardez à l’esprit que des panneaux solaires plus grands nécessitent également plus d’espace d’installation.

Un autre facteur à considérer est l’inclinaison de votre toit et son orientation par rapport au soleil. Les dimensions idéales des panneaux solaires dépendront de ces paramètres. Par exemple, si votre toit a une inclinaison idéale vers le sud, des panneaux solaires de taille standard fonctionneront bien. Si votre toit n’a pas une bonne orientation, comme vers l’est ou l’ouest, vous pourriez envisager des panneaux solaires de plus grande taille pour compenser la réduction de l’exposition au soleil.

La superficie de votre toit est également à considérer. Si vous disposez d’un espace limité, il est judicieux d’opter pour des panneaux solaires de plus de puissance pour maximiser la production d’énergie. À l’inverse, si vous avez un grand toit à votre disposition, vous pourriez choisir d’installer plusieurs panneaux solaires de taille standard.

Un dernier point à considérer est votre budget. Des panneaux solaires de plus grande taille ont tendance à être plus coûteux. Cependant, ils peuvent offrir un meilleur rendement énergétique à long terme. Il est donc important de trouver le bon équilibre entre votre budget et vos besoins en énergie.

Les différents formats de panneaux solaires

Il existe plusieurs formats de panneaux solaires.

Les panneaux solaires monocristallins qui se composent de cellules en silicium monocristallin. Ils offrent un bon rendement et une esthétique soignée avec des cellules de couleur noire. Leurs dimensions varient en fonction de la puissance. Mais, ils sont généralement rectangulaires, tels que 160 x 80 cm ou 200 x 100 cm.

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Les panneaux solaires polycristallins qui utilisent des cellules en silicium polycristallin. Légèrement moins performantes que les monocristallines, ils sont plus abordables. Leurs dimensions sont similaires à celles des panneaux monocristallins.

Les panneaux solaires en couches minces sont plus légers et flexibles. Ils sont composés de matériaux semi-conducteurs déposés en couches minces sur un support en verre ou en plastique. Leurs dimensions varient. Mais ils se trouvent souvent sous forme carrée ou rectangulaire.

Les panneaux solaires à concentration photovoltaïque (CPV) utilisent des lentilles ou des miroirs pour concentrer la lumière solaire sur une petite surface de cellules photovoltaïques à haut rendement. Ils sont utilisés pour des applications à grande échelle, comme les parcs solaires. Mais ils nécessitent un suivi précis du soleil pour être efficaces.

Les panneaux solaires bifaciaux capturent la lumière solaire des deux côtés, augmentant ainsi leur production d’électricité, et sont couramment utilisés dans des applications commerciales à grande échelle.

Les panneaux solaires transparents, tels que les panneaux solaires à base de pérovskites ou organiques, transmettent la lumière tout en produisant de l’électricité, bien qu’ils soient encore en cours de développement et de commercialisation.

Comment calculer son besoin en autoconsommation ?

L’autoconsommation photovoltaïque désigne la part d’énergie que vous produisez à partir de vos panneaux solaires et consommez directement. Elle offre trois options d’utilisation :

  • L’autoconsommation totale, où toute l’énergie produite est consommée
  • L’autoconsommation partielle, où l’énergie non utilisée est revendue à votre fournisseur d’énergie
  • La vente de la totalité de votre production d’énergie solaire. L’État français encourage cette pratique en offrant des incitations, telles que la prime à l’autoconsommation et la TVA réduite.

Pour déterminer votre taux d’autoconsommation, utilisez la formule :

Consommation d’électricité solaire divisée par la production d’électricité de votre installation photovoltaïque, multipliée par 100.

Par exemple, si vos panneaux solaires produisent annuellement 1500 kWh et votre consommation d’énergie solaire est de 500 kWh, votre taux d’autoconsommation sera de 33%.

Pour maximiser votre autoconsommation photovoltaïque, ajustez votre installation solaire en fonction de vos besoins en électricité.

Évaluez vos besoins électriques et vos habitudes de consommation. Optez pour une orientation sud, sud-est ou sud-ouest pour vos panneaux solaires, avec une inclinaison de 30 à 35 degrés. Utilisez vos appareils électriques pendant les heures de production maximale, entre 12 h et 16 h, et éteignez-les le soir au lieu de les laisser en veille. Privilégiez les ampoules à faible consommation et les appareils électroménagers à haute efficacité énergétique.

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Le dimensionnement de l’onduleur photovoltaïque

C’est quoi un onduleur photovoltaïque

Un onduleur de panneaux solaires, également connu sous le nom d’onduleur photovoltaïque, représente l’un des éléments des installations solaires. Cet équipement joue un rôle fondamental dans la conversion de l’énergie solaire en électricité utilisable.

Lorsque les panneaux solaires captent la lumière du soleil, ils génèrent du courant continu (CC). L’onduleur de panneaux solaires, à l’aide de composants électroniques sophistiqués, transforme ce courant continu en courant alternatif (CA), compatible avec le réseau électrique. Cela permet une utilisation efficace de l’électricité produite, que ce soit pour alimenter votre maison, la vendre à votre fournisseur d’électricité ou la stocker dans des batteries.

Dimensionner votre onduleur photovoltaïque

Lorsqu’on aborde le domaine de l’énergie solaire, le bon fonctionnement d’un système dépend du dimensionnement de l’onduleur photovoltaïque.

Le dimensionnement de l’onduleur solaire implique une évaluation minutieuse de plusieurs paramètres.  Au nombre de ces paramètres, nous pouvons citer la puissance des panneaux solaires, l’orientation, l’inclinaison et l’ensoleillement de la région. Cette analyse permet de déterminer la capacité de l’onduleur nécessaire pour convertir l’énergie solaire en électricité alternative, adaptée aux besoins spécifiques du système. Alors, pour effectuer le redimensionnement, il faut :

  • Déterminer la puissance des panneaux photovoltaïques
  • Prendre en compte l’ensoleillement local, l’orientation des panneaux et leur inclinaison pour estimer la production énergétique.
  • Adapter la puissance de l’onduleur en fonction de la puissance totale des panneaux, avec une marge pour la croissance future du système, 80% de la puissance totale de vos panneaux solaires
  • Adapter la plage du Maximum Power Point (MPP) de l’onduleur à la tension de votre installation solaire

Un dimensionnement précis est indispensable pour le bon fonctionnement du système photovoltaïque. Toute sous-évaluation ou surévaluation de la capacité de l’onduleur peut impacter la production d’énergie et, par conséquent, l’efficacité du système dans son ensemble.

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