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Installations photovoltaïques

Publié le 21 Juin 2016

L’effet photovoltaïque : définition

L’effet photovoltaïque est un phénomène physique propre à certains matériaux dits « semi-conducteurs », dont le plus répandu est le silicium.

En frappant les cellules semi-conductrices à base de silicium, les photons (grains de lumière) du rayonnement solaire provoquent la circulation d’un courant électrique continu de l’ordre de quelques ampères sous une tension de l’ordre de quelques dixièmes de volts. Afin d’augmenter la tension, les cellules sont assemblées en série pour former un module photovoltaïque (PV).

Il existe deux grandes familles de systèmes photovoltaïques :

  • les systèmes autonomes (non raccordés au réseau de distribution électrique) ;
  • les systèmes raccordés à un réseau de distribution électrique.

Les architectures possibles d’installations photovoltaïques

La majorité des installations photovoltaïques mises en œuvre en France chez un particulier ne possède pas de dispositif de stockage de l’électricité produite.

Pour leur raccordement au réseau public de distribution, différentes options sont possibles :

  • vente de la totalité de l’énergie produite : dans ce cas, l’intégralité de la production est injectée sur le réseau et vendue à un acheteur, généralement EDF-Obligation d’Achat (dans ce cas à un tarif fixé par la loi) ;
  • vente du surplus de l’énergie produite : l’énergie produite est pour partie consommée sur place, pour partie injectée sur le réseau public de distribution ;
  • autoconsommation totale : l’installation photovoltaïque est raccordée au réseau public de distribution, mais sans compteur de production : il n’y a pas d’injection sur le réseau, la totalité de l’énergie produite est consommée sur place.

Dans le cas d’une installation autonome : l’installation photovoltaïque n’est pas raccordée au réseau. Toute la production est consommée sur place, en étant éventuellement stockée temporairement, par exemple dans des batteries électrochimiques.

Les notions d’autoconsommation et d’autoproduction

Le taux d’autoconsommation se définit comme la part de l’électricité produite sur site qui est consommée sur place.
Le taux d’autoproduction représente quant à lui la part des consommations du site qui est couverte par la production locale d’électricité.

Dans un projet en autoconsommation, il convient de chercher à optimiser simultanément les deux indicateurs : production photovoltaïque et consommation, sans privilégier l’un au détriment de l’autre.

Avantages et inconvénients

Avantages

  • Rémunération de la vente de l’électricité produite et injectée sur le réseau
  • Dans le cas de l’autoconsommation, diminution de la facture d’électricité en s’affranchissant de la hausse à venir de l’électricité soutirée au réseau
  • Modules photovoltaïques (PV)* :
    - durée de vie de 25 ans et plus ;
    - un module PV met 1 à 3 ans pour produire en retour l’énergie qui a été utilisée pour le fabriquer.
  • Pas d’impact sur l’environnement (la plupart des éléments peuvent être recyclés)

Inconvénients

  • L’installation photovoltaïque est, par nature, un générateur d’électricité, et donc considérée en permanence sous tension
  • L’installation PV est un générateur de courant, donc l’ouverture en charge et/ou la dégradation des connexions (côté continu) peut provoquer des arcs électriques
  • Si l’installation PV comporte des dispositifs de stockage par batteries, la mise en œuvre et l’entretien de ces batteries doit respecter des règles strictes
* Source : Produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire – Ademe (janvier 2015)

Conseils d’utilisation et entretien

Conseils d’utilisation

Il est recommandé que le producteur relève au moins chaque mois la quantité d’énergie produite par son installation photovoltaïque. Il peut alors comparer ces valeurs à celles d’installations géographiquement voisines recevant le même rayonnement solaire ou à des résultats donnés sur des sites spécialisés.

Entretien

Pour qu’une installation photovoltaïque fournisse la quantité d’énergie souhaitée, il est recommandé de faire réaliser un contrôle annuel systématique de l’installation par un professionnel, réalisé idéalement au début du printemps (mars ou avril). Ce contrôle peut inclure un nettoyage des modules photovoltaïques (PV).

Sans être technicien, le particulier producteur peut lui-même procéder régulièrement à un contrôle visuel de son installation, en étant vigilant par rapport aux points suivants :

  • l’obstruction de la lumière par la végétation (y compris celle des terrains voisins), par les feuilles mortes en automne, ou la neige en hiver ;
  • la détérioration des modules PV par de fortes intempéries ;
  • des câbles arrachés ou endommagés ;
  • des messages d’erreur sur l’écran d’affichage de l’onduleur.

En cas de doute pour un ou plusieurs des points ci-dessus, il convient de faire appel à un installateur électricien qualifié qui interviendra sur l’installation.

 

Coûts / prix

Coût d’un générateur photovoltaïque (matériel et pose)* intégré au bâti et de son raccordement : environ 3 000 à 4 000 € TTC/kW.

* Source : Produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire – Ademe (janvier 2015).

Les recommandations de Promotelec

Marquages qualité des modules photovoltaïques (PV)

Vérifiez auprès de votre installateur que les modules photovoltaïques respectent les normes :

  • NF EN 61215 pour les modules PV au silicium mono ou multicristallin ;
  • NF EN 61646 pour les modules PV en couches minces.

Ces normes certifient une garantie de qualité du module PV en matière de stabilité mécanique et de respect des paramètres électriques. Le respect de ces normes est en outre un prérequis nécessaire pour l’obtention du crédit d’impôt, pour les installations inférieures à 3 kWc.

Les modules photovoltaïques doivent également être conformes aux normes de la série NF EN 61730 « Qualification pour la sûreté de fonctionnement des modules photovoltaïques », ce qui garantit notamment le respect de la double isolation électrique classe II pour assurer la protection des personnes.

Dans le cas d’intégration en toiture, demandez à votre installateur de choisir des procédés PV bénéficiant d’un avis technique délivré par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB). Cet avis indique dans quelles mesures le procédé est apte à l’emploi et dispose d’une durabilité en service. Tous les avis techniques publiés peuvent être téléchargés gratuitement sur le site du CSTB.

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