Espace professionnel
Guide pratique Photovoltaique
les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires thermiques ou simplement capteurs solaires, qui piègent la chaleur du rayonnement solaire et la transfèrent à un fluide caloporteur ;
les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques ou simplement panneaux solaires, qui convertissent le rayonnement solaire en électricité. Le solaire photovoltaïque est communément appelé PV ;
les panneaux photovoltaïques thermiques qui produisent à la fois de l'électricité et de la chaleur.
Dans les trois cas, les panneaux sont habituellement plats, d'une surface approchant plus ou moins le m² pour faciliter et optimiser la pose. Les panneaux solaires sont les composants de base de la plupart des équipements de production d'énergie solaire.
Les panneaux solaires thermiques sont actuellement beaucoup plus efficaces et rentables que les modules photovoltaïques grâce à un prix beaucoup moins élevé et un rendement (sur l'installation totale) avoisinant les 50 % (voir capteur solaire thermique), même si l'énergie qu'ils permettent de récupérer est obtenue sous une forme de moindre valeur (eau chaude à température sanitaire au lieu d'électricité). Les capteurs thermiques sont tout aussi rentables sous des latitudes élevées (nord de la France, Belgique, Canada,....) que dans les zones ensoleillées. À l'inverse, les panneaux solaires (photovoltaïques) ne sont actuellement rentables qu'en l'absence de réseau électrique, à moins qu'une subvention sous une forme ou une autre ne vienne compenser les surcoûts. À titre de comparaison, seulement 10 à 20 % du rayonnement solaire est transformée en un vecteur d'énergie exploitable (électricité).
Pour estimer le potentiel de l'énergie solaire, il faut savoir que l'énergie émise par le soleil et reçue par la terre en environ une heure devrait permettre, si elle était récupérée en totalité, de pourvoir aux besoins énergétiques de l'humanité pendant un an. En théorie, un carré de panneaux solaires de 344 km de côté (120 000 km²) pourrait couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité : le rendement d'une installation photovoltaïque étant estimé entre 15 et 17 % (en 2007 en Europe) soit 160 kWh/an/m² (ou 160 GWh/an/km²N 2) avec des besoins mondiaux estimés à 19 000 TWh (chiffre 2006; 16 000 TWh en 20041). Dans le cas de l'Europe des 27 (3 000 TWh), une surface de 137 km de côté (19 000 km²) suffirait, tandis que dans le cas de la France (500 TWh), il faudrait qu'elle ait 56 km de côté (3 100 km²).
D'une manière générale, on considère que la totalité de la surface des toitures existantes, correctement exposées et couvertes de panneaux, pourrait suffire à satisfaire la totalité des besoins mondiaux en électricité[réf. nécessaire]. En effet, l'Île-de-France à elle seule, fait 12 011 km² dont 20 % d'espaces construits, soit 2 400 km² ou 75 % de la surface nécessaire pour couvrir les besoins de la France.
Les panneaux solaires peuvent être inclinés jusqu'à 60 degrés pour permettre à la neige de glisser. De plus, la surface chaude du capteur solaire suffira à faire fondre les amoncellements qui pourraient rester accrochés au panneau.
Les capteurs solaires (panneaux solaires thermiques)[modifier]
Article détaillé : Capteur solaire thermique.
chauffe-eau solaire.
Il existe deux grands types de panneaux solaires thermiques : les capteurs à eau et les systèmes aérothermiques (capteurs à air et systèmes pariétodynamiques plus ou moins passifs).
Dans les capteurs thermiques « à eau », l'eau ou plus souvent un liquide caloporteur, (cf chauffe-eau solaire) circule dans des tubes en circuit fermé. Pour obtenir un meilleur rendement, les tubes peuvent être "sous-vide" c'est-à-dire que la surface des tubes est double et qu'entre ces deux couches est fait le vide. Ceci permet d'obtenir un effet de serre. Les panneaux solaires thermiques peuvent également se résumer à une simple surface vitrée sous laquelle circule le liquide caloporteur dans un circuit fermé. Ce système représente la première technologie de capteurs, la moins performante actuellement. L'absorbeur est alors placé à l'intérieur du tube ou sous la plaque vitrée, il est chauffé par le rayonnement solaire et transmet la chaleur au liquide caloporteur qui circule dans les tubes. Les capteurs solaires à eau sont utilisés pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS) dans un chauffe eau solaire individuel (CESI). C'est actuellement la solution la plus rentable pour l'utilisation de l'énergie solaire. Les systèmes solaires combinés (SSC) commencent à se développer. Ils ont pour objectif de produire de l'eau chaude sanitaire et de l'eau chaude destinée à participer au chauffage du logement. Ces systèmes permettent d'économiser de l'ordre de 350 kWh par an et par m² de capteurs2.
Dans les capteurs thermiques « à air », de l'air circule et s'échauffe au contact des absorbeurs ou dans une zone d'effet de serre. L'air ainsi chauffé est ensuite ventilé dans les habitats, généralement pour le chauffage et parfois pour des usages industriels ou agricoles (séchage des produits).
En France le « Plan Soleil », lancé en 2000 par l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME) pour les chauffe-eau solaires et la production de chaleur, incite les particuliers à s'équiper en solaire grâce à des aides incitatives de l'État, des Régions, de certains Départements et de certains regroupements communaux3. L'État a mis en place un crédit d'impôt développement durable qui concerne plusieurs systèmes. Ces taux sont réévalués tous les ans. Concernant les panneaux solaires thermiques, un chauffe-eau solaire bénéficie d'un taux de 32% en 2012.
Le photovoltaïque est une source d’énergie propre qui transforme l’énergie solaire en électricité. Conseillé pour une revente totale de l’électricité, ce système peut aussi alimenter votre consommation personnelle. C’est une alternative qui vous permet d’être à la fois consommateur et vendeur d’électricité de manière environnementale.
L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie renouvelable résultant de la conversion d’une partie de l’énergie des rayons solaires en électricité. Cette modification est rendue possible grâce des installations photovoltaïques.
C’est une énergie qui se trouve partout sur la Terre. En France par exemple, la surface de la terre reçoit à chaque instant 100 à 200W d’énergie solaire par m². C’est une énergie non exploitée en générale car quand elle n’est pas captée, elle est alors réfléchie. Les panneaux solaires servent alors à récupérer cette énergie.
Comment ca marche:
Les panneaux solaires peuvent être installés sur le toit de votre maison, posés au sol ou sur une terrasse ensoleillée. Ils servent à transformer l’énergie solaire en tension électrique. Une fois regroupées, les cellules présentes dans les panneaux solaires permettent de produire un courant électrique continu. Pour obtenir un courant alternatif, il faut raccorder les panneaux à un onduleur. La quantité d’électricité produite dépendra de la puissance de vos panneaux solaires.
Le rendement de votre installation photovoltaïque va dépendre de trois facteurs :
- Votre localisation géographique (en sachant que la région du Sud-est est la plus ensoleillée).
- L’orientation de vos panneaux
- La présence éventuelle d’ombrages
Selon votre besoin, vous avez la possibilité soit de consommer cette électricité pour un usage domestique (on parle d’autoconsommation) ou encore de la revendre au réseau de distribution.
Autorisée depuis 2009, l’auto consommation permet aux particuliers d’être autonomes en termes de production d’énergie, puisqu’ils peuvent utiliser les panneaux photovoltaïques pour produire leur propre énergie.
Cela les responsabilise davantage, car il est nécessaire de bien gérer sa consommation pour bénéficier d’une énergie gratuite au maximum. Bien qu’elle ne soit pas suffisante durant toute l’année et en particulier dans les régions peut ensoleillées.
Quel type d’installation choisir ?
Il est utile de distinguer d’abord les deux types de panneaux : d’une part, il y a les panneaux solaires thermiques qui permettent de convertir les rayons solaires en chaleur, d’autre part on trouve les panneaux solaires photovoltaïques qui eux convertissent la lumière du soleil en électricité.
Il existe 3 types d’intégration pour des panneaux photovoltaïques :
- L’installation intégrée au bâti :le panneau est installé sur votre toiture avec une étanchéité parfaite.
- L’installation simplifiée au bâti :le panneau est aussi installé sur votre toiture mais l’étanchéité ne fait pas partie intégrante de l’installation.
- L’installation non intégrée :le panneau ne sont pas du tout installé sur votre toiture
Aujourd’hui, le capteur qui a le plus de succès est le panneau rectangulaire. Il est posé au choix soit sur la toiture, soit sur le sol ou sur une terrasse. Cependant d’autres types de capteurs existent sur le marché tels que les ardoises, les tuiles et les éléments de façades.
Comment se composent les installations photovoltaïques ?
L’installation photovoltaïque se compose de la manière suivante :
- Des panneaux solaires photovoltaïques
- Un onduleur
- Un système de câblage renforcé par un dispositif de protection
- Un compteur d’électricité
Les capteurs solaires thermiques, eux, sont constitués d’un coffre rigide vitrifié dans lequel on trouve une plaque ainsi que des tubes métalliques noirs. Ces tubes accumulent la chaleur obtenue par l’énergie solaire, qui à son tour permettra de chauffer un liquide caloporteur (antigel). Les panneaux solaires produisent ainsi de l’eau chaude sanitaire, mais ils peuvent également alimenter un système de chauffage en transformant l’énergie solaire en source de chaleur.
De plus, il existe des capteurs solaires dits hybrides qui servent en même temps de capteurs photovoltaïques et thermiques. Ils permettent alors de produire à la fois de l’électricité et de la chaleur. Ce sont des capteurs multifonctions puisqu’ils peuvent servir simultanément à alimenter un point de chauffage, à produire de l’eau sanitaire et de l’électricité.
De plus dans le photovoltaïque on utilise un module qui est une pièce en matériel semi-conducteur. Elle permet de former le panneau en lui-même. Il existe 4 types de modules photovoltaïques :
- Le silicium polycristallin qui représente environ 45% du marché actuel;
- Le silicium monocristallin qui représente environ 40% du marché actuel;
Ces deux variantes sont très proches en termes de rendement (14,5 % environ) et de coût.
- Le silicium en ruban qui représente environ 2% du marché actuel;
- Le silicium amorphe qui représente environ 5% du marché actuel avec un rendement de 6 à 8%.
Aujourd’hui d’autres technologies plus performantes apparaissent sur le marché faites à base de cuivre, indium, gallium ou encore de sélénium qui promettent des rendements supérieurs.
Crédit d'impôt
Il n'est plus possible de bénéficier d’un crédit d’impôt pour un système photovoltaïque.
En effet, la loi de finances 2014 a supprimé l’éligibilité des équipements photovoltaïques au crédit d’impôt, pour les dépenses payées à compter du 1er janvier 2014.
Afin de connaître les modalités d’application du crédit d’impôt, il est nécessaire de consulter les bulletins officiels des impôts (code BOI-IR-RICI-280) en recherchant la version en vigueur avant 2014, et le formulaire de déclaration de revenus complémentaires 2042 C (la case 7SM est dédiée aux dépenses payées pour des équipements photovoltaïques).
Nouveau : TVA à taux intermédiaire à 10 %
La TVA 2014 applicable aux installations photovoltaïques de moins de 3 kwc est maintenant de 10 % (le taux de TVA intermédiaire s’applique exclusivement sur le matériel et l’installation).
Quant à elle, la TVA 2014 applicable aux installations photovoltaïques de plus de 3 kwc est de 20 %.
Dans le cadre de mesures transitoires, le taux réduit de 7% reste applicable aux travaux avec devis daté et accepté (+versement d’un acompte de 30 % encaissé avant le 1er janvier 2014) ; et avec solde facturé avant le 1er mars 2014 et encaissé avant le 15 mars 2014.
Aides locales
Vous pouvez également vous renseigner auprès de votre département ou votre région s’ils attribuent des aides complémentaires. Car chaque région compte un certain montant pour les subventions régionales concernant les énergies renouvelables. Vous pouvez accéder à ces informations via le site de votre région.