Rendement et fonctionnement des panneaux photovoltaïques

Du photon au courant alternatif

Un panneau est un assemblage de cellules de silicium. Quand la lumière les frappe, les photons arrachent des électrons et mettent en mouvement un courant continu. Ce courant ne peut pas alimenter directement votre maison : un onduleur (central ou réparti en micro-onduleurs) le convertit en courant alternatif à 230 V, synchronisé avec le réseau.

L'électricité ainsi produite sert d'abord vos appareils en marche ; ce qui n'est pas consommé part sur le réseau. C'est un dispositif statique, sans aucune pièce mobile : hormis un nettoyage de temps en temps et la surveillance de l'onduleur via son application, il ne demande quasiment pas d'entretien sur ses 25 à 30 ans de vie. Le type d'onduleur pèse sur la production et le budget : voyez comment choisir entre onduleur string, micro-onduleurs et hybride.

Rendement du module et production attendue

Attention à ne pas confondre deux notions. Le rendement d'un module (16 à 23 % pour le monocristallin actuel) mesure la part de lumière convertie en électricité : il joue surtout sur la surface nécessaire. Ce qui vous intéresse au quotidien, c'est la production, exprimée en kWh par kWc et par an.

En Belgique, un kWc bien posé délivre 850 à 1 050 kWh par an. L'orientation et l'inclinaison font l'essentiel de l'écart : plein sud à 30-35° donne le pic, tandis qu'une répartition est/ouest abaisse un peu le total annuel mais étale la production matin et soir, là où un ménage consomme le plus. Pour l'autoconsommation, ce profil est souvent préférable au pur plein sud.

Les pertes qui grignotent la production

Entre la fiche technique et le toit, plusieurs facteurs rognent le rendement réel :

• l'ombrage : une cheminée ou un arbre, même partiel, peut faire chuter toute une chaîne de panneaux sur un onduleur string ; les micro-onduleurs ou optimiseurs isolent chaque module ;
• l'encrassement : poussière, pollen, fientes et mousses coûtent 2 à 7 % ; la pluie suffit souvent, mais une toiture peu inclinée se nettoie moins bien seule ;
• la température : un panneau surchauffé perd quelques pour-cent ; une lame d'air sous les modules limite la casse ;
• le vieillissement : autour de 0,5 % par an, d'où des garanties de production typiques de 80 à 87 % après 25 ans.

Suivre et entretenir pour tenir la performance

Une installation bien conçue conserve l'essentiel de sa puissance dans le temps, à condition de la surveiller un minimum. L'application de l'onduleur affiche la production journalière : une baisse durable et inexpliquée (hors saison) signale un module, une connectique ou un onduleur en défaut. Un contrôle visuel annuel et un nettoyage tous les deux à trois ans suffisent dans la plupart des cas. L'onduleur, lui, est la pièce la plus sollicitée : prévoyez un remplacement une fois sur la durée de vie des panneaux.