Vous songez à installer des panneaux solaires, mais vous vous demandez quelle puissance choisir pour que votre installation soit réellement efficace et rentable ? Trop faible, elle ne couvrira qu’une infime partie de vos besoins. Trop élevée, elle alourdira inutilement la facture sans garantir un meilleur retour sur investissement. Entre les deux, il existe une puissance optimale, celle qui équilibre parfaitement votre production d’électricité et votre consommation réelle. Trouver ce point d’équilibre, c’est avant tout comprendre comment votre foyer consomme l’énergie au fil de la journée, connaître le potentiel solaire de votre région, et anticiper les moments où votre maison vit, c’est à dire quand les appareils tournent, quand le chauffe-eau s’enclenche, quand la lumière du soleil décline…
Milliot Green décortique pour vous tous les paramètres qui influencent la puissance idéale d’une installation photovoltaïque !
C’est quoi la “puissance optimale” d’une installation photovoltaïque ?
La puissance optimale d’une installation photovoltaïque, ce n’est pas celle qui produit le plus d’électricité, mais celle qui correspond le mieux aux besoins réels de votre foyer. Pour la déterminer, il faut d’abord connaître la consommation d’électricité de votre maison, c’est-à-dire comprendre comment et quand l’énergie est utilisée au cours d’une journée. Une habitation typique possède un talon de consommation constant, souvent compris entre 200 et 400 watts, qui alimente les appareils en veille, la VMC, le réfrigérateur, le congélateur ou la box internet. S’y ajoutent des usages programmables, comme le ballon d’eau chaude (900 à 2400W), le lave-linge ou le lave-vaisselle (1500 à 2500W), et parfois des équipements saisonniers tels qu’une pompe de piscine (300 à 1000W). Ces postes constituent la base sur laquelle on dimensionne la puissance d’une installation solaire.
La production d’un panneau dépend ensuite du potentiel solaire local, appelé productible, exprimé en kWh produits par kWc installé et par an. En France, une installation de 1kWc produira environ 900 à 1000kWh/an dans le Nord-Ouest, 1000 à 1100 en Île-de-France, 1100 à 1300 dans le Sud-Ouest et jusqu’à 1500 sur le littoral méditerranéen. En hiver, la production peut être trois à quatre fois inférieure à celle d’un mois d’été, ce qui rend plus qu’important le bon ajustement de la puissance installée.
Pour obtenir un premier ordre de grandeur, on peut estimer la puissance à installer selon la formule suivante : puissance visée (en kWc) = consommation électrique annuelle réellement soutirée en journée (hors pics brefs du matin et du soir) divisée par le productible local.
Ce calcul permet d’avoir une puissance cohérente, que l’on ajuste ensuite selon les spécificités du toit. Le conseil de Milliot Green pour une installation bien dimensionnée, c’est de coller à la consommation diurne régulière de votre foyer, plutôt que de chercher à couvrir des besoins exceptionnels ou saisonniers.
Quelle dimension d’installation pour votre maison ?
Vous l’aurez compris, chaque foyer possède un profil énergétique unique, et c’est en observant son mode de vie que l’on détermine la puissance solaire réellement adaptée. Pour un couple de télétravailleurs dont le logement présente un talon d’environ 250W, un ballon d’eau chaude de 1200W programmé deux heures par jour et quelques usages légers en milieu de journée, la consommation valorisable sous le soleil atteint environ 6kWh quotidiens. En Île-de-France, où un kilowatt-crête produit en moyenne 1050kWh par an, une installation de 3kWc suffit largement pour couvrir ces besoins. Cela représente l’équivalent d’une demi-douzaine de panneaux de 450Wc chacun.
Dans une maison familiale de quatre personnes dotée d’un ballon d’eau chaude de 2400W, d’un talon de 350W et d’une piscine consommant environ 500W sur six heures, la production nécessaire grimpe à 11 à 12kWh par jour. Dans le Sud-Ouest, où le productible atteint 1250kWh/kWc/an, la puissance idéale se situe autour de 5kWc, soit une dizaine de panneaux. À l’inverse, un couple souvent absent la journée, sans équipements énergivores, ne valorisera que 3 à 4kWh par jour. Dans ce cas, un installateur de panneaux solaires recommandera une puissance d’environ 2kWc, modulable grâce à la programmation du chauffe-eau ou des appareils ménagers.
Enfin, pour les foyers équipés d’un véhicule électrique pouvant se recharger en journée, la puissance devra être réévaluée entre 4 et 6kWc, selon la région et la routine de recharge, afin d’épouser au mieux la courbe naturelle de production photovoltaïque.
Concevoir une installation solaire efficace !
Une fois la puissance optimale estimée, encore faut-il la traduire en matériel concret et en surface disponible. Les panneaux actuels affichent une puissance moyenne comprise entre 420 et 500Wc chacun, pour une surface de 1,8 à 2,2m². Concrètement, une installation de 1,5kWc nécessitera trois à quatre modules couvrant environ 6 à 8m² de toiture, tandis qu’un système de 3kWc occupera entre 12 et 18m² avec six à huit panneaux. Pour une puissance plus importante, comme 6kWc, il faut compter douze à quinze panneaux pour une surface totale de 24 à 33m². Les grandes installations résidentielles de 9kWc requièrent jusqu’à 22 modules, soit près de 50m² disponibles !
Pour mieux concevoir l’architecture électrique de votre installation, mieux vaut savoir comment fonctionnent les panneaux photovoltaïques. Chaque module convertit la lumière du soleil en courant continu, ensuite transformé en courant alternatif par un onduleur. Ce dernier peut être centralisé pour l’ensemble de l’installation, ou réparti en micro-onduleurs placés directement sous chaque panneau. Un onduleur central s’utilise souvent avec un ratio DC/AC de 1,1 à 1,3 ce qui permet de lisser la courbe de production et de tirer parti d’une légère surpuissance des modules. Les micro-onduleurs, eux, apportent une meilleure tolérance à l’ombrage et facilitent le suivi de la production panneau par panneau, un vrai atout dans les zones partiellement exposées. Jetez un oeil à notre comparatif entre onduleur central et micro-onduleurs pour en savoir plus.
De fait, l’implantation influe fortement sur le rendement global de l’installation. Une pose en surimposition, avec les panneaux fixés sur rails au-dessus des tuiles, favorise le refroidissement naturel et donc la performance, surtout en été. L’intégration au bâti, plus esthétique, provoque davantage d’échauffement et donc une légère perte d’efficacité. Une orientation plein sud avec une inclinaison de 30 à 35° reste le meilleur compromis annuel, tandis qu’un angle plus prononcé, autour de 40°, améliore la production hivernale. Les installations orientées est-ouest, plus homogènes sur la journée, offrent une meilleure autoconsommation même si elles génèrent jusqu’à 20% de production en moins sur l’année. Enfin, il faut tenir compte des contraintes techniques. Préserver un dégagement autour des rives, cheminées ou fenêtres de toit, éviter les zones d’ombre mobile et respecter les charges admissibles de la structure. En moyenne, les panneaux et leurs fixations ajoutent entre 12 et 15kg/m².
Trouver l’équilibre parfait entre production, consommation et rentabilité
La rentabilité de votre installation photovoltaïque repose sur sa capacité à valoriser chaque kilowatt produit, que ce soit par la consommation directe, la revente du surplus ou une combinaison des deux. Trois modèles économiques existent :
- L’autoconsommation pure, consiste à viser la couverture du talon électrique et des usages diurnes programmables. Dans ce cas, une puissance comprise entre 2 et 4kWc suffit généralement, selon la région et les équipements.
- L’autoconsommation avec vente de surplus, permet de rentabiliser l’énergie non utilisée. Il est conseillé de viser environ 60 à 80% d’autoconsommation en été et de revendre le reste. Les puissances les plus fréquentes se situent entre 3 et 6kWc.
- La vente quasi-totale, où la production est intégralement injectée sur le réseau, devient intéressante pour les bâtiments disposant d’une grande toiture bien exposée et d’une consommation locale limitée, à condition d’accepter un amortissement plus long.
Le taux d’autoconsommation varie en fonction du comportement et du niveau d’équipement. Sans pilotage, il se situe entre 30 et 50%. Avec un ballon d’eau chaude ou des appareils programmés sur les heures d’ensoleillement, il monte entre 50 et 70%. L’ajout d’un système de gestion intelligent, via un contact sec ou une domotique, permet d’atteindre jusqu’à 80%. Une batterie peut encore augmenter ce taux de 10 à 25 points, mais son intérêt dépend fortement des usages du soir et du coût du matériel. La formule économique de base reste simple. La production annuelle correspond à la puissance installée multipliée par le productible local. Les économies réalisées sont la somme de l’électricité consommée directement et de celle revendue, moins les frais de maintenance et les pertes.