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Quelle est la production d’un panneau photovoltaïque par jour ?

Les facteurs affectant la production d’un panneau photovoltaïque : puissance, rayonnement solaire, orientation, conditions météorologiques


La puissance d’un panneau revêt une importance fondamentale car elle indique la quantité d’énergie que le panneau est capable de produire. C’est un paramètre important pour calculer le nombre total de modules nécessaires pour atteindre un certain rendement.

Les panneaux sont le cœur battant d’une installation photovoltaïque de toute taille, responsables de la production d’électricité grâce à la conversion de l’énergie solaire captée. L’inclinaison, l’orientation, les conditions météorologiques sont tous des facteurs qui peuvent influencer le rendement global du système et avoir un impact significatif sur la production d’énergie.

Pour effectuer une évaluation précise de ces facteurs, un logiciel photovoltaïque pourrait vous être utile pour estimer la production solaire photovoltaïque en se basant sur des données précises d’irradiation solaire (disponibles pour de nombreuses localités  en France et à l’étranger) et pour évaluer les pertes énergétiques possibles, contribuant ainsi à optimiser le rendement global de l’installation.

Puissance d’un panneau photovoltaïque

L’indice mesurant la production maximale possible d’un panneau photovoltaïque est sa puissance. La puissance est mesurée en watts crête (Wp) ou en kilowatts crête (kWp).
Le watt crête est utilisé pour indiquer une puissance solaire de petite taille, relative à un seul panneau. Les kilowatts crête (kWp) sont utilisés pour quantifier une puissance solaire plus importante, généralement référencée aux dimensions d’une installation photovoltaïque entière.

Puissance et production d’un panneau photovoltaïque

La puissance d’un panneau photovoltaïque est un paramètre pertinent pour le calcul du rendement. Elle est déduite dans des conditions STC (Standard Test Condition), c’est-à-dire avec une irradiance de 1000 W/m², une température de 25 °C, une distribution spectrale = 1,5.

Le rendement d’un panneau photovoltaïque est la quantité d’énergie solaire qu’il parvient à convertir en électricité par unité de surface et est toujours le rendement maximal aux conditions STC.

La production d’un panneau photovoltaïque se calcule en connaissant la puissance crête et les dimensions : 

Calculer l'efficacité des panneaux photovoltaïques

Calculer l’efficacité des panneaux photovoltaïques

où : 

  • W est la puissance crête ;
  • est la superficie du panneau ;
  • 1000 est l’irradiance de 1000 W/m² ; 100 est le facteur de pourcentage.

Prenons un exemple concret : dans le cas d’un panneau de 250 Wp de dimensions égales à 1,65 m x 1 m (superficie égale à 1,65 m²), nous obtenons : 

Rendement = (250 / 1,65 / 1000) * 100 = 15,15 %

Les dimensions et la puissance crête sont disponibles dans les fiches techniques des panneaux ou sur leurs étiquettes.

Quelle est la production d’un panneau photovoltaïque ?

Un panneau photovoltaïque standard produit environ 330 Wp d’énergie. Bien sûr, l’efficacité peut varier en fonction du type de panneau et du fabricant. Des panneaux à haute efficacité peuvent même atteindre une puissance crête de 450 Wp dans des conditions optimales.

Cependant, la quantité d’énergie réellement produite par une installation solaire au cours d’une année est influencée non seulement par les caractéristiques du panneau lui-même, mais aussi par divers autres facteurs comme nous le verrons ci-dessous.

Facteurs influençant la quantité d’énergie produite d’un panneau photovoltaïque

Les facteurs qui influent sur la quantité d’énergie qu’un panneau est capable de produire sont : 

  • irradiation solaire ;
  • saisons ;
  • conditions météorologiques ;
  • orientation et inclinaison ;
  • qualité des composants.

Irradiation solaire

Le principal facteur pour vérifier si un site est approprié pour l’installation d’une installation photovoltaïque est l’estimation de l’énergie solaire atteignant cet endroit. Au cours de l’année, le soleil varie ses trajectoires sur la surface terrestre et le rayonnement solaire qui atteint la terre n’est pas constant.

Pour comprendre la valeur du rayonnement solaire moyen d’un endroit donné, les trajectoires du soleil sont représentées dans un diagramme solaire, ce qui permet de définir la trajectoire solaire par rapport à un site donné. Avec un logiciel photovoltaïque, vous pouvez étudier l’ombrage photovoltaïque directement sur le diagramme solaire et vérifier la quantité d’énergie solaire sur une période donnée de l’année.

Ombre portée panneau solaire sur le diagramme solaire issu du logiciel Solarius-PV

Ombre portée panneau solaire sur le diagramme solaire issu du logiciel Solarius-PV

Saisons

L’énergie générée par une installation photovoltaïque peut varier en fonction des saisons. Avec l’arrivée de l’automne et de l’hiver, le rayonnement solaire diminue considérablement, de même que le nombre total d’heures de lumière.

Cependant, pendant les mois de printemps et surtout d’été, on peut bénéficier d’un rayonnement solaire abondant, permettant aux panneaux photovoltaïques de produire plus d’énergie que nécessaire pour la consommation quotidienne standard.

Conditions météorologiques

Les conditions optimales pour le fonctionnement d’une installation photovoltaïque se produisent lors de journées ensoleillées et sans nuages. Il est évident que de telles circonstances ne sont pas constantes, surtout pendant les automnes et les hivers.

Orientation et inclinaison

Pour capturer le maximum de rayonnement solaire, les panneaux solaires doivent être orientés vers le sud ; cependant, même les modules exposés au sud-est et au sud-ouest peuvent être performants.

L’inclinaison (tilt) est variable et dépend de la latitude. Des valeurs indicatives à nos latitudes sont de 20 à 40°.

Pour déterminer de manière exacte la meilleure valeur en fonction de la zone d’installation, un logiciel photovoltaïque pourrait à nouveau être utile pour estimer la production solaire photovoltaïque à partir de données concrètes d’irradiation solaire, disponibles pour de nombreuses localités en France et à l’étranger, prélevées auprès des principales banques de données climatiques de référence.

Qualité des composants

Un élément essentiel pour un rendement optimal de l’installation est la bonne qualité de ses composants. Par exemple, des onduleurs et des panneaux photovoltaïques de haute qualité sont essentiels pour garantir un rendement dans le temps, compte tenu de l’usure progressive qui affecte inévitablement les panneaux au fil des ans.

Il faut garder à l’esprit que chaque année, les panneaux photovoltaïques subissent une perte progressive d’efficacité due à l’usure. Il est donc essentiel d’orienter les investissements vers des installations composées de composants de qualité, dotées de certifications éprouvées garantissant une efficacité élevée à long terme. Ce choix permet de maximiser le rendement de l’installation et d’assurer des performances fiables au fil des ans.

Production de panneaux photovoltaïques : dimensions et puissance

La relation entre les dimensions et la puissance crête des panneaux photovoltaïques constitue un aspect particulièrement complexe, car elle dépend d’une série de facteurs variables. Il n’est pas toujours vrai qu’un module photovoltaïque plus grand soit également plus puissant ; au contraire, le contraire pourrait se produire.

Actuellement, les panneaux photovoltaïques monocristallins standards ont une puissance moyenne comprise entre 300 et 400 Wp (puissance crête), mais il existe également des modèles atteignant 500 Wp. À titre d’exemple, les panneaux photovoltaïques conventionnels de 300 Wp ont des dimensions d’environ 165 cm de hauteur sur 100 cm de largeur, avec une épaisseur d’environ 4 cm et une surface totale de 1,65 m². Par conséquent, pour obtenir une puissance totale de 3 kW à partir de l’installation photovoltaïque, il faudra 8 à 10 modules, avec un espace nécessaire d’au moins 14 à 17 m².

En fonction de l’efficacité et du rendement des panneaux photovoltaïques, il est possible de calculer la surface occupée par les modules par kWp installé, afin de mieux comprendre les différences entre les différents types de panneaux en termes d’espace occupé.

En particulier, en considérant un module de taille standard de 165 x 100 cm, les dimensions par kW des panneaux photovoltaïques sont approximativement : 

  • 4,7 mètres carrés par kWp installé avec des panneaux monocristallins (puissance crête moyenne de 350 Wp) ;
  • 6,1 mètres carrés par kWp installé avec des panneaux polycristallins (puissance crête moyenne de 270 Wp) ;
  • 13,75 mètres carrés par kWp installé avec des panneaux à film mince (puissance crête moyenne de 120 Wp).

Il est évident que les dimensions et la puissance ont une influence considérable sur la dimension de l’installation photovoltaïque ; c’est pourquoi, lors de la conception, il est toujours nécessaire de trouver le meilleur compromis entre les coûts, les dimensions et l’efficacité énergétique, en évaluant attentivement le rapport entre le photovoltaïque kW/m².

solarius-pv
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