Étude de production et calcul de la rentabilité d’un champ photovoltaïque pour l’autoconsommation avec vente du surplus
L’installation d’un champ photovoltaïque est une excellente option pour réduire sa facture énergétique et, dans certains cas, vendre le surplus d’énergie produit. Cependant, avant d’investir, il est essentiel de réaliser une étude de production précise et de calculer la rentabilité du projet photovoltaïque sur le long terme. Cet article explique la procédure pour calculer la production d’électricité et déterminer la rentabilité d’une installation photovoltaïque sur 30 ans.
1. Calcul de la production d’électricité pour un champ photovoltaïque
Le premier élément à prendre en compte est la production d’électricité que l’installation photovoltaïque devra atteindre. Pour cela, il est nécessaire de :
- Calculer la consommation annuelle du bâtiment ou des bâtiments alimentés par le champ photovoltaïque.
- Ajouter un facteur de vieillissement des panneaux solaires, qui dégradent leur efficacité au fil des années. Ce facteur est généralement estimé à 1,14 pour compenser une perte de production de 0,4 % par an.
Formule de base :
Production annuelle cible = Consommation annuelle x 1,14
Par exemple, pour une consommation annuelle de 10 000 kWh, la production cible à atteindre serait :
10 000 x 1,14 = 11 400 kWh par an, afin de compenser la dégradation des panneaux sur 30 ans.
2. Détermination de la puissance installée en kWc
La deuxième étape pour calculer la rentabilité d’un champ photovoltaïque consiste à déterminer la puissance installée nécessaire (en kWc) pour atteindre la production cible. Cela se fait généralement à l’aide de logiciels spécialisés comme AutoCalSol, qui prennent en compte plusieurs facteurs :
- La localisation géographique du projet (ensoleillement local).
- La pente et l’orientation des supports de panneaux (les panneaux orientés plein sud avec une pente de 30° sont idéaux pour maximiser la production).
- Les pertes inhérentes au système dues à l’onduleur, la poussière, les câbles et la chaleur, qui représentent environ 13 % de la production totale. Toutefois, avec une maintenance accrue et des onduleurs performants, cette perte peut être réduite.
Le logiciel AutoCalSol calcule également les ombres projetées par le dénivellement du terrain, un facteur essentiel à prendre en compte dans les régions vallonnées ou à proximité de collines.
3. Calcul du nombre de panneaux photovoltaïque et de la puissance unitaire panneaux photovoltaïque
Une fois la puissance totale (en kWc) déterminée, il est possible de calculer le nombre de panneaux nécessaires et leur puissance unitaire. Les panneaux disponibles sur le marché ont généralement une puissance comprise entre 400 et 500 Wc.
Par exemple, pour une installation nécessitant 10 kWc, avec des panneaux de 450 Wc, il faudrait :
Nombre de panneaux = 10 000 Wc / 450 Wc ≈ 22 panneaux.
4. Autoproduction et autoconsommation indissociable à la rentabilité d’une installation de panneaux photovoltaïque
Pour obtenir une autosuffisance énergétique totale, il est crucial de maximiser à la fois l’autoproduction et l’autoconsommation.
a. Autoproduction du système photovoltaïque
L’autoproduction correspond à la quantité d’énergie produite par le champ photovoltaïque. L’objectif est de produire plus que la consommation annuelle, de façon à compenser la perte de rendement des panneaux solaires sur 30 ans. Grâce au calcul précédent, vous obtenez généralement un taux d’autoproduction supérieur à 100 % sur 30 ans, avec une production supérieure de 14 % à la consommation initiale.
b. Autoconsommation du système photovoltaïque
L’autoconsommation représente la part de l’énergie produite qui est directement consommée sans être injectée dans le réseau. Atteindre 100 % d’autoconsommation est difficile sans le recours à une solution de stockage.
Par conséquent la batterie virtuelle est l’option la plus efficace pour stocker l’énergie excédentaire produite en été et l’utiliser en hiver. Contrairement aux batteries physiques, les batteries virtuelles n’ont pas de limite de stockage, de durée de vie, ni de maintenance. Elles permettent de stocker l’énergie à moindre coût, avec seulement une tarification d’acheminement du réseau d’environ 0,05 €/kWh lors de la réutilisation de l’énergie stockée.
En comparaison, les batteries physiques sont coûteuses et, même avec des dispositifs de gestion intelligente comme les routeurs pour ballons d’eau chaude ou piscines, il est difficile d’atteindre plus de 80 % d’autoconsommation.
5. Calcul de la rentabilité d’une installation photovoltaïque avec panneau
Pour calculer la rentabilité d’un champ photovoltaïque, il faut prendre en compte l’ensemble des coûts et des économies réalisés sur une période de 30 ans. Voici la méthode de calcul :
a. Coût total de l’installation sur 30 ans
- Coût de l’installation photovoltaïque : En moyenne, le coût est d’environ 2 000 € par kWc installé.
- Coût de la batterie virtuelle : Environ 1,90 € par kWh de consommation annuelle stockée.
- Assurance du logement : Prendre en compte les coûts supplémentaires de l’assurance en cas de sinistre ou pour couvrir les installations photovoltaïques.
- Remplacement de l’onduleur : Les onduleurs doivent généralement être remplacés au bout de 20 ans. Compter environ 1 000 à 2 000 € pour ce remplacement.
b. Économies sur la facture d’électricité sur 30 ans
Donc pour estimer les économies réalisées :
- Calculer la consommation annuelle sans installation photovoltaïque.
- Multiplier par 1.64 pour l’inflation de 3% par an pendant 30ans.
- Multiplier par 30 ans pour obtenir le coût total de l’électricité sans panneaux.
Exemple de calcul :
Coût Installation photovoltaïque de 10 kWc :
Installation = 10 kWc x 2 000 € = 20 000 €
Batterie virtuelle (pour une consommation annuelle de 10 000 kWh) = 10 000 x 1,90 € = 19 000 €
Coût total sur 30 ans (incluant assurance et remplacement de l’onduleur) = 40 000 €.
Économie sur la facture d’électricité (10 000 kWh x 0,25 €/kWh x1.64 x 30 ans) = 125 952 €.
Dans cet exemple, le calcul de la rentabilité de l’installation photovoltaïque démontre une rentabilité sur 30 ans, avec une économie nette de 85 952 €.
Conclusion : Pourquoi une étude approfondie est essentielle pour le calcul d’une rentabilité d’une installation photovoltaïque?
L’installation d’un champ photovoltaïque nécessite une étude précise pour maximiser la production et l’autoconsommation. Grâce aux outils comme AutoCalSol, il est possible d’optimiser l’installation en fonction de la localisation et des conditions spécifiques. En intégrant une batterie virtuelle, vous pouvez atteindre une autoconsommation de 100 % à des coûts abordables.
Alors le calcul de la rentabilité, basé sur une projection sur 30 ans, montre que l’investissement dans l’énergie solaire est non seulement écologique, mais également économique à long terme.
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