L
’énergie photovoltaïque est un mode de production d’énergie électrique propre, re- nouvelable et indépendant, utilisant la lumière du soleil. Des panneaux solaires captent la lumière du soleil et la transforment directement en électricité.L
ES DIFFÉRENTS TYPES DE PANNEAUX PHOTOVOLTAÏQUESUn panneau solaire photovoltaïque est composé d’un ensemble de cellules photovol- taïques. Ce sont des semi-conducteurs qui ont la propriété de transformer la lumière en énergie électrique. Les cellules photovoltaïques sont déposées sur un panneau et pro- tégées par une feuille de verre. Un cadre métallique en aluminium assure la rigidité et l’étanchéité périphérique. Comme il existe différents types de cellules photovoltaïques, il existe plusieurs types de panneaux solaires, avec des aspects, des prix et des rende- ments différents. Frédéric Schmiliver, de chez GreenSun, nous aide à y voir plus clair.
Produire soi-même de l’électricité n’est plus un problème. L’énergie photovoltaïque s’est
en effet imposée sur le marché en matière
de production d’énergie électrique renouvelable et respectueuse de l’environnement. Mais ceux
qui se lancent dans l’aventure sont souvent mal informés sur les différentes solutions
du marché, leur prix, leur rentabilité, les avantages et inconvénients...
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Le photovoltaïque
en pratique
Saint-Gobain ©
GreenSun
ÉNERGIE / PANNEAUX PHOTOVOLTAÏQUES
Ils sont de teinte noire ou bleue homogè- ne avec des lignes blanches ou un quadrillage de cellules. Ils mesurent en moyenne 1,65 m x 1 m, et leur puissance standard est de 230 Wc/panneau. Leur rendement varie entre 15 et 20 %. De ma- nière générale, ce sont les panneaux qui affichent les meilleurs rendements, mais ce sont également les plus chers : il faut compter quelque 3,70 euros/Wc, soit ap- proximativement 850 euros pour un pan- neau d’une puissance de 230 Wc.
Panneaux photovoltaïques de type « monocristallin »
©Belpower
©GreenSun
© GreenSun
©Belpower©Sunelec
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juin2011 _ je vais construire& rénoversieurs petits cristaux) avec des lignes blanches. Ils mesurent en moyenne 1,60 m x 0,8 m, et leur puissance standard est de 185 Wc/panneau. Le rendement de ce type de cellules est d’environ 14 %. Les panneaux peuvent être recouverts d’un film noir, ce qui donne un aspect particulièrement esthétique et discret qui plaît beaucoup aux particu- liers. Cette technologie est celle qui offre le meilleur rapport qualité/prix sur le marché.
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©Eternit ©Dauvister
On compte environ 3,40 euros/Wc pour un panneau fabriqué en Europe et 3,20 euros/Wc pour un panneau provenant d’Asie, soit une fourchette de 590 à 630 euros pour un panneau d’une puissance de 185 Wc.
Remarque :le prix du mono- et du polycristallin est à peu près semblable.
La seule différence réside dans la puis- sance par m2. Mais à même puissance installée, le prix est équivalent.
Liesbet Goetschalckx/Hippo Architecten ©SchücoLaurent Brandajs/Olivier Fourneau Architectes
ÉNERGIE / PANNEAUX PHOTOVOLTAÏQUES
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juin2011 _ je vais construire& rénover▼
On distingue deux types de panneaux dits « à couche mince » : les panneaux CIS ou CIGS (cuivre, indium, gallium, se- lenium) et les panneaux silicium amor- phe, tous d’apparence noire. Il n’existe pas de dimension standard, mais ces panneaux sont généralement plus grands que leurs homologues cristallins.
C’est la technologie qui présente le moins bon rendement : 8 % pour le sili- cium amorphe et 12 à 13 % pour les pan- neaux CIS/CIGS. Cela signifie qu’il faut plus de surface en toiture pour une mê- me puissance. Les panneaux coûtent moins cher (2 à 3 euros/Wc) mais, à puis- sance égale, le prix de l’installation reste sensiblement identique.
Les panneaux à couche mince résis- tent mieux aux températures élevées que les panneaux cristallins et produisent même quand l’ensoleillement est faible.
Ceci s’explique par le fait que les cellules utilisées possèdent un plus grand pou- voir d’absorption.
Panneaux photovoltaïques à « couche mince »
©Sunswitch©GreenSun
© GreenSun
Aujourd’hui, de nombreux professionnels de la filière annoncent un retour sur inves- tissement entre 3 et 5 ans. Prenons un exemple détaillé pour bien comprendre.
Une installation de 4,6 kWc, soit 20 panneaux polycristallins de 230 Wc/panneau, produira en Belgique environ 3 830 kWh par an. Le coût de l’installation sera de 16 600 euros TVA de 6 % (d’application pour les maisons de plus de 5 ans) comprise, soit 3,60 euros/Wc.
Réduction d’impôt :40 % du montant total, plafonnée à 3 680€par an. Cette réduc- tion pouvant être répartie sur 4 périodes imposables consécutives, on peut encore déduire 2 960€l’année suivante, soit la différence entre 6 640€(16 600€x 40 %) et 3 680€déjà déduits.
Économie d’énergie et vente de l’électricité (kWh x prix de rachat) : 3 830 kWh x 0,17€= 651,10€/an.
NB : Il est difficile de connaître exactement le prix de revente car ce dernier fluctue selon la bourse et varie entre 0,17€et 0,25€.
Certificats verts (exemple de la Wallonie) :80€/CV garantis pendant 15 ans
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Pour les 5 premiers KW produits : 7 CV/1 000 kWh de production.•
Pour les 5 KW produits suivants : 5 CV/1 000 kWh de production.Cela nous fait un total de 26,8 CV soit 2 144 euros/an (mais il faut compter une perte de productivité des panneaux d’environ 1 % par an).
Gain annuel total : 651,10€+ 2 144€= 2 795,10€ Coût réel de l’installation : 16 600€- 6 640€= 9 960€
L’amortissement de notre installation sera effectif après 3 ans et 7 mois.
EXEMPLE DE RENTABILITÉ
C
OMMENT INTÉGRER LES PANNEAUX SOLAIRES À VOTRE BÂTIMENT?
Pose sur toit en pente
En Belgique, la pente du toit a peu d’in- fluence. Bien qu’on préconise une incli- naison de 36°, on ne constate pas beau- coup de différence de productivité entre 20° et 50° d’inclinaison de toiture. Si la pente de votre toiture se situe au-delà ou en deçà, il est toujours possible d’ajuster l’inclinaison des panneaux. Ce qui comp- te, c’est surtout l’orientation, idéalement plein sud.
Intégration dans la toiture
Dans ce cas-ci, les panneaux solaires font partie intégrante de la toiture. Le toit et les panneaux sont donc confondus. Ce mode de pose est très développé en France, car le rachat de l’électricité y est plus impor- tant que chez nous. Mais bien que cette solution soit très esthétique, elle présente aussi certains inconvénients par rapport à la pose en surimposition :
❯❯L’étanchéité doit être assurée par les panneaux eux-mêmes, au contraire de la surimposition où l’étanchéité ne doit être
rétablie qu’au niveau des points d’ancrage dans la toiture.
❯❯Le coût de la main-d’œuvre est plus
important étant donné l’obligation de dé- monter (partiellement) le revêtement de toiture existant. On compte deux fois plus de temps que pour une pose en surimpo- sition.
❯❯La production est de 10 à 15 % in- férieure à celle de panneaux installés en surimposition. Au plus ces cellules photo- voltaïques s’échauffent, au plus elles per- dent de leur puissance. L’absence de ventilation en face inférieure constitue un inconvénient majeur. Les meilleurs mo- ments de production instantanée sont donc en mars et en septembre, lorsque le soleil brille et qu’un vent frais refroidit la surface extérieure des panneaux.
©Belpower ©Energies+
©Saint-Gobain ©Eternit
Pose sur toit plat
Pour les toits plats, les modules solaires sont soit placés dans un encadrement métallique, soit sur une embase synthétique. Il existe diffé- rentes techniques de fixation. La meilleure solu- tion est de lester les supports afin de ne pas percer la toiture et de préserver l’étanchéité in- tacte.
Le poids total de panneaux classiques peut atteindre de 25 kg à 80 kg/m2. Si la toiture ne peut supporter cette surcharge, on peut recou- rir à des panneaux tubulaires de type « solyn- dra » (environ 15 kg/m2). La pose d’une mem- brane blanche sous ce type de panneaux per- mettra une réverbération de la lumière, aug- mentant leur efficacité.
Le principal avantage d’une installation sur toit plat, c’est qu’elle offre une productivité su- périeure de 3 à 5 % grâce à la ventilation plus importante de la face arrière des panneaux so- laires. Par ailleurs, on peut le plus souvent opti- miser l’orientation des panneaux vers le sud. ▼
©Luc Roymans/Arch. Luc Jacobs©ATAB/IKO Solar
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Autres solutions
Il existe encore d’autres manières de po- ser des panneaux solaires photovol- taïques :
❯❯Pose en façade : il faut veiller à ce que la façade soit bien orientée au sud. La productivité n’est pas aussi bonne qu’avec
une installation classique, mais on bénéfi- cie d’un maximum de lumière en hiver, lorsque le soleil est très bas. La pose en façade nécessite le plus souvent un per- mis d’urbanisme, et notamment si la fa- çade est visible de l’espace public.
❯❯Pose au sol : vous pouvez installer
des panneaux solaires à même le sol si vous avez de l’espace perdu. Cependant, la productivité peut diminuer à cause de la plus grande distance entre le compteur et les panneaux solaires. Ici aussi, un permis d’urbanisme est généralement requis.
P
ERTES DE PRODUCTIVITÉLa plupart des personnes qui ont installé des panneaux solaires pensent qu’il n’est pas nécessaire de les entretenir. C’est faux. Les déjections d’oiseaux, les feuilles mortes, les brindilles, la neige, mais aussi simplement la poussière, peuvent faire di- minuer votre productivité en créant une
« ombre » sur les cellules. Les ombres portées entraînent également une perte de productivité : l’ombre de la cheminée, l’ombre de la maison voisine ou d’un arbre... sont autant d’éléments à prendre en compte lors de l’implantation des pan- neaux. N’oubliez pas que la hauteur du soleil sur l’horizon varie en fonction des saisons et qu’une toiture non ombragée en été peut le devenir à la mi-saison, lorsque le soleil est plus bas et que les ombres portées s’allongent.
Les panneaux solaires de type cristal- lin étant connectés en série – c’est-à-dire que toutes les cellules sont dépendantes les unes des autres –, si une seule cellule
©Liesbet Goetschalckx/Marckx Architecten ©PG
En Région wallonne
Depuis 2009, il n’y a plus de prime pour l’énergie photovoltaïque en Wallonie.
En Région de Bruxelles-Capitale
La prime va de 0,25€à 1€/Wc (selon les revenus du ménage) pour une installation sur un bâtiment neuf passif (≤15 kWh/m2.an) ou sur un bâtiment rénové basse éner- gie (≤60 kWh/m2.an). Le montant est plafonné à 30 % de la facture des travaux éligi- bles. Plus d’informations sur www.ibgebim.be.
En Région flamande
Le système est plus compliqué. Vous pouvez recevoir des aides provenant du ges- tionnaire de réseau de distribution (GRD), de la commune, de la province et de la Région.
Découvrez toutes les aides auxquelles vous avez droit en introduisant votre code postal sur le site www.energiesparen.be, rubrique « Subsidies »/« Zoek uw subsidie ».
Aide fédérale (pour les trois Régions)
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Réduction d’intérêt de 1,5 % pour le prêt vert + réduction d’impôt de 40 % sur le res- te des intérêts payés.•
Réduction d’impôt de 40 % du montant de la facture, plafonné à 3 680 euros/an (pour les dépenses effectuées en 2011). Pour les maisons occupées depuis plus de 5 ans, si le montant de la réduction d’impôt de 40 % excède le plafond de 3 680 euros, cet excédent peut être reporté sur les 3 périodes imposables suivantes (à raison de 3 680 euros/an).PRIMES ET AVANTAGES FISCAUX
est cachée, même partiellement, la productivité de la totali- té de l’installation diminue. Ce n’est pas le cas pour les systèmes amorphes. En effet, à même surface cachée, les panneaux de type amorphe continuent à produire de l’énergie électrique. Si vos panneaux sont difficilement ac- cessibles pour l’entretien, cette option peut être plus avan- tageuse. Dans le cas d’ombres partielles, on peut imaginer de dédoubler le raccordement des panneaux cristallins pour ne perdre en productivité que sur la zone ombragée.
Mais dans tous les cas, il est préférable de prendre en compte tous les paramètres cités précédemment avant d’installer les panneaux solaires. Après l’installation, véri- fiez régulièrement le niveau de votre production afin de voir si vous ne constatez pas d’anomalies. Si vous n’avez pas produit beaucoup d’énergie lors d’une journée enso- leillée, contactez votre installateur afin qu’il vienne faire un entretien de votre installation. Actuellement, des systèmes de monitoring énergétique sont disponibles chez votre in- stallateur. Vous pouvez ainsi analyser votre production d’énergie en temps réel et établir des courbes et des sta- tistiques.
©Sunswitch▼
Il faut s’assurer que les panneaux solaires photovol- taïques sont conformes à la certification en vigueur. Exi- gez la certification :
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IEC 61215 pour les panneaux de type cristallin ;•
IEC 61646 pour les panneaux de type amorphe.Cette certification garantit le respect qualitatif sur la sta- bilité mécanique ainsi que le respect des paramètres électriques.
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I
NSTALLATION ÉLECTRIQUE INTÉRIEUREDevez-vous modifier ou remplacer votre compteur électrique ? En principe, non. Du moins, ce n’est pas une obligation.
L’onduleur est un simple boîtier fixé au mur qui permet de transformer le courant continu produit par les panneaux photo- voltaïques en courant alternatif compatible avec nos appareils électriques (autoconsommation) et le réseau de distribution. En cas de surproduction, le courant est directement envoyé sur le réseau et le compteur électrique tourne à l’envers.
Il est nécessaire de faire réceptionner votre installation photovoltaïque par un organisme de contrôle agréé chargé de vérifier sa conformité au RGIE (Règlement général sur les instal- lations électriques). Il vérifiera notamment :
❯❯la protection contre les contacts indirects (différentiel de type A) ;
❯❯la protection contre les surintensités ;
❯❯l’onduleur (celui-ci doit être adapté à la puissance maxi- male de l’installation) ;
❯❯les mesures d’isolement de l’installation (on vérifie l’ab- sence de perte de courant et l’efficacité de la prise de terre) ;
❯❯les paramètres de réglage de l’onduleur au niveau de la fréquence électrique et de la tension (on vérifie que le système de sécurité se déclenche en cas de problème). ■
©Ikaros©Elsingor ©Sunswitch ©Elsingor©Elsingor
Pour connaître les adresses utiles, reportez-vous en page 114.
www.jevaisconstruire.be
En savoir plus ? Vous trouverez divers textes
rédactionnels récents sous la rubrique « Énergie/
Énergie alternative ».
1.L’installation photovoltaïque doit être protégée contre les surintensités par des fusibles adéquats, et contre les contacts indirects par un différentiel de type A.
2 & 3.L’installation d’un compteur électrique permet de mesurer la production de votre installation en temps réel.
Certains modèles plus complexes peuvent même communiquer avec un ordinateur de contrôle pour éditer des statistiques de production, ou avec votre téléphone portable pour signaler une anomalie de fonctionnement.
4.L’onduleur se présente sous la forme d’un coffret fermé et son encombrement est similaire à celui du coffret à fusibles de votre installation électrique.
