C’est une idée reçue répandue : une installation solaire ne produit de l’électricité qu’en cas de météo au beau fixe. Faux ! Les panneaux photovoltaïques fonctionnent en toute saison, tant qu’ils reçoivent de la lumière. En revanche, puisqu’il dépend de l’énergie lumineuse, la production varie selon le taux d’ensoleillement du panneau solaire. Autrement dit, votre système de panneaux photovoltaïques produit moins d’électricité en cas de pluie ou de ciel nuageux, mais il n’est en aucun cas à l’arrêt !
Une installation photovoltaïque va engendrer davantage d’énergie solaire dans une région où la météo permet un ensoleillement maximum. Cependant, il est tout à fait possible de rentabiliser son investissement solaire dans des régions peu réputées pour la clémence de leur météo, telles que le nord de la France ou la Bretagne. L’Allemagne est loin d’être caractérisée par un climat méditerranéen et ensoleillé tout au long de l’année, c’est un fait. Pourtant, elle bat régulièrement des records : c’est le premier pays européen en termes de production d’énergie solaire, avec environ 60 GW par an. À titre de comparaison, la France culmine à 13 GW en 2022.
Au même titre que le cadastre, qui permet la détermination des propriétés foncières d’une commune, le cadastre solaire est un registre public. Au lieu de délimiter les frontières des biens immobiliers, celui-ci détaille les données d’ensoleillement des toitures. Il donne des informations précises sur les emplacements les plus ensoleillés d’un territoire. Une mine d’or pour identifier le potentiel de production d’électricité et de chaleur solaire d’un bâtiment !
Lors de la conception d’un projet d’installation solaire, le cadastre solaire établit la viabilité d’un projet de production solaire photovoltaïque et permet d’anticiper la production d’énergie.
En France, la majorité des départements les plus ensoleillés se trouve au sud. Mais grâce au cadastre solaire, il n’est pas nécessaire de tout quitter pour s’installer sur la Côte-d’Azur pour que ses panneaux prennent le soleil !
De nombreuses collectivités proposent leur propre cadastre solaire. Il suffit alors de renseigner son adresse pour connaître les données d’ensoleillement.
On considère que la plupart des surfaces peuvent accueillir un panneau solaire : toitures plates ou inclinées, façade, sol, etc.
Installés au sol et à moins d’1,80 m de hauteur, vos panneaux photovoltaïques ne nécessitent d’aucune démarche auprès des services d’urbanisme de votre commune.
En revanche, un certain nombre de critères permettent de juger de ce qu’on nomme le potentiel solaire d’une installation. Tout d’abord :
Quelle que soit votre région d’habitation, on estime que l’angle optimal d’inclinaison pour exploiter au mieux son installation photovoltaïque est de 30° à 35° en moyenne par rapport à l’horizontale. Des écarts de plus ou moins 45 ° par rapport à une orientation sud (de sud-est à sud-ouest), et de 20 à 60° par rapport au plan horizontal génèrent de l’énergie solaire quand même ! L’ensoleillement du panneau solaire ne sera pas parfaitement idéal, mais le taux de production restera acceptable.
Pour vous y retrouver, le tableau ci-dessous estime le facteur de correction à appliquer à l’évaluation de la production attendue du système photovoltaïque en fonction de son orientation (tous les 45°, de l’est à l’ouest) et de son inclinaison (de 0 à 90° par rapport à l’horizontale).
| 0° d’inclinaison | 30° | 60° | 90° | |
| est | 0,93 | 0,90 | 0,78 | 0,55 |
| sud-est | 0,93 | 0,96 | 0,88 | 0,66 |
| sud | 0,93 | 1,00 | 0,91 | 0,68 |
| sud-ouest | 0,93 | 0,96 | 0,88 | 0,66 |
| ouest | 0,93 | 0,90 | 0,78 | 0,55 |
Bien sûr, le potentiel solaire prend également en compte l’ensoleillement de votre zone géographique. En cas de doute, reportez-vous aux données fournies par le cadastre solaire.
D’après Météo France, en 2021, voilà quelles sont les quatre régions métropolitaines qui ont bénéficié du maximum d’ensoleillement sur le territoire français.
Si le lien entre ensoleillement et rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est évident, méfiance face aux fortes chaleurs ! Ça peut sembler contre-intuitif, pourtant, les panneaux solaires photovoltaïques ont tendance à moins bien fonctionner lorsque les températures dépassent les 25 à 30 °C à la surface du panneau. Les canicules sont de fausses amies : contrairement à ce qu’on pourrait imaginer, elles entravent le rendement d’une installation. En cas de chaleur extrême, un système photovoltaïque peut même se mettre à l’arrêt pour se protéger.
On l’a vu, si la zone géographique joue sur l’ensoleillement des panneaux solaires, l’importance de l’inclinaison est capitale dans le rendement d’énergie. Un propriétaire est mieux préparé lorsqu’il connaît les avantages et les inconvénients de la surface qu’il compte équiper : les ombrages éventuels (le masque solaire) et la surface utile d’installation sont également déterminants.
Pour juger de l’ensoleillement de sa toiture, il faut prendre en compte la complexité de ces facteurs. Ils permettent d’estimer la puissance électrique générée par un potentiel module photovoltaïque, ou d’un kit solaire à monter soi-même — et donc de partir avec une longueur d’avance sur son projet !
Deux technologies équipent les installations solaires :
Dans une zone avec une faible luminosité, il est souvent conseillé de s’équiper en cellules monocristallines. Même s’il est souvent plus coûteux à l’achat, ce type de système est plus performant en cas de rayonnement solaire faible, diffus et/ou irrégulier.
De nuit, forcément, les panneaux solaires ne captent pas les rayons du soleil. De fait, le seul moyen de se servir de l’énergie du soleil la nuit, c’est de stocker l’électricité produite en journée pour pouvoir la réutiliser. C’est possible à l’aide d’une batterie solaire. Mais que faire sans solution de stockage ? Même si elles ne sont pas encore au stade de la commercialisation, des pistes innovantes sont étudiées par les chercheurs :
Au contraire des idées reçues, la saison hivernale n’empêche pas l’énergie solaire d’être emmagasinée par les systèmes photovoltaïques. Seul le raccourcissement du temps d’ensoleillement et l’inclinaison différente du soleil vont réduire la production d’énergie. Mais la chute de température n’y est pour rien ! Une installation photovoltaïque est tout à fait capable de produire de l’électricité sous des températures inférieures à 0 °C.
En revanche, on estime que 70 % de l’électricité produite au cours de l’année l’est entre les mois d’avril et de septembre. En moyenne, les mois de janvier et février, au cœur de l’hiver, ne permettent de produire qu’environ 3 % de l’énergie solaire générée dans l’année. C’est pourquoi on conseille souvent aux personnes qui s’équipent en photovoltaïque de considérer la production annuelle d’une installation, et non son rendement mensuel.
En conclusion, si on sait qu’un panneau solaire a besoin d’ensoleillement pour fonctionner, il ne faut pas s’arrêter à la météo de votre région. Les facteurs déterminants à croiser pour évaluer avec précision le rendement de votre installation solaire sont nombreux. Par exemple :
