Rendement photovoltaïque

Plusieurs facteurs interviennent sur le rendement de votre installation photovoltaïque.

L’ensoleillement de votre région

Cela paraît logique : plus votre région est ensoleillée, plus le rendement de votre installation sera important. Pour calculer l'ensoleillement de votre région, vous devez déterminer  la puissance de son  gisement solaire. Cette puissance désigne la quantité d'énergie solaire reçue par un panneau  photovoltaïque de puissance 1kWc. Pour connaître la puissance du gisement solaire de votre région, utilisez la carte ci-dessous.

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Les zones d'ombres (ou masques)

Pour que votre installation photovoltaïque puisse bénéficier au mieux de l’ensoleillement de votre région, veillez à installer les panneaux photovoltaïques à un endroit peu ombragé.

Si vous ne pouvez pas les éviter, adaptez votre installation photovoltaïque de sorte que les zones d’ombre aient le moins d’impact. En effet, lorsque les panneaux solaires sont branchés en série, si l’un des panneaux de la série est exposé à une zone d’ombre, c’est l’ensemble des panneaux solaires auxquels il est raccordé qui ne produiront plus d’électricité. Pour limiter ce risque, veillez à ce que les panneaux susceptibles d’être dans une zone d’ombre soient raccordés en parallèle aux autres panneaux photovoltaïques.

L’orientation et l'inclinaison des panneaux photovoltaïques

Pour maximiser votre rendement, vos panneaux doivent être orientés vers le Sud, éventuellement le Sud-Est ou le Sud-Ouest. Dans le pire des cas, ils peuvent être orientés à l’Est ou à l’Ouest.

Si votre installation est raccordée au réseau, le rendement de votre installation sera maximal pour une inclinaison proche de 30°. En revanche si votre installation est autonome, préférez une inclinaison proche de 45°, qui vous permettra de maximiser votre rendement en hiver (période à laquelle les besoins électriques sont les plus importants).

Pour évaluer l'impact de l'inclinaison et de l'orientation de vos panneaux photovoltaïques sur votre production d'électricité photovoltaïque, vous pouvez utiliser le coefficient de correction. Le coefficient de correction est un indicateur synthétique déterminé en fonction de l'inclinaison et de l'orientation de vos panneaux. Plus le coefficient est proche de 1, plus le rendement de votre installation sera important. Le tableau ci-dessous récapitule la valeur du coefficient de correction dans différentes configurations.

Orientation/Inclinaison	0°	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

Calculer son rendement en kWh par kWc

Le rendement en kWh par kWc correspond à l'énergie lumineuse fournie par le soleil sur une surface d'1m² sans ombrage pour une inclinaison et une orientation donnée.

Puissance du gisement solaire*coefficient de correction= rendement en kWh par kWc.

Différence entre le rendement par kWc et le rendement par m²

Les panneaux photovoltaïques ne sont capables de convertir qu'une petite partie de l'énergie solaire en électricité. Selon la technologie utilisée, les panneaux photovoltaïques peuvent convertir entre 6% et 14% de l'énergie reçue. Le rendement par kWc mesure l'énergie solaire reçue par 1m² de panneaux, le rendement par m² mesure la quantité d'énergie solaire effectivement transformée par  1m² de panneaux photovoltaïques.

Rendement du matériel photovoltaïque

Le rendement de votre installation dépend également du rendement des différents éléments de votre système photovoltaïque.

• Rendement par m² des panneaux photovoltaïques 

Vos panneaux photovoltaïques transforme une partie de l'énergie solaire reçue en électricité.  La quantité d'énergie transformée s'exprime en % de l'énergie reçue et varie selon le type de panneau utilisé.

	Panneau de silicium amorphe	Panneau de silicium polycristallin	Panneau de silicium monocristallin
Rendement	6%	11,5%	14,5%

A partir du rendement de vos panneaux et du rendement par kWc de votre installation, vous pouvez calculer le rendement par m² de vos panneaux photovoltaïques.

rendement par kWc (kWh/kWc) x rendement des panneaux (%)= rendement par m²(kWh/m²)

• Influence des autres éléments de l'installation photovoltaïque
  

Le rendement par m² permet de déterminer la quantité d'énergie effectivement produite par vos panneaux photovoltaïques.

Une partie de cette énergie va être consommée par les autres appareils du système photovoltaïque (onduleur, batteries, régulateur) ou perdue lors de son transport dans les cables (c'est l'effet joule).

Pour miniser les pertes lors du transport de l'électricité photovoltaïque, réduisez la distance entre les différents éléments des panneaux photovoltaïques. L'énergie consommée par les appareils photovoltaïques est mesurée par leur rendement. Ainsi, un appareil de rendement 95% restituera seulement 95% de la quantité d'énergie reçue.

Les rendements des appareils photovoltaïques diffèrent selon les modèles. voici quelques indicateurs généraux pour les principaux éléments du système photovoltaïque :

• Rendement de l’onduleur photovoltaïque : 95%
• Rendement de la batterie photovoltaïque : 90%
• Rendement du régulateur solaire : 95%

De manière générale, vous pouvez estimer que votre production effective sera de 90% la puissance en kWc de l'installation.

Pour connaitre votre production effective en kWh, effectuez le calcul suivant :

90% x nombre de kWc de l'installation x rendement en kWh/kWc.

Augmenter son rendement

Certains équipements spécifiques permettent de booster le rendement de votre installation.

• Le régulateur MPPT permet d'augmenter la production de 30% environ
  
• Le tracker solaire : les panneaux solaires montés sur tracker solaire suivent le mouvement du soleil au cours de la journée. Il existe deux types de trackers solaires : 

- le tracker solaire sur 1 axe (Est /Ouest) permet d'augmenter la production de 30% environ.

- le tracker solaire sur 2 axes (Est/Ouest et Haut/Bas) permet d'augmenter la production de 40%.