La fin du mythe du plein Sud.
Le cadre idéal d’un projet photovoltaïque prend en compte quatre paramètres : être raccordable, l’orientation, l’inclinaison et l’ombrage. Si la toiture exposée plein sud et inclinée à 35% sera la plus productive en électricité, ces conditions idéales ne sont pas une obligation absolue pour lancer un projet photovoltaïque rentable. Tour d’horizon des cadres favorables.
Si Triangle Energie a réalisé 277 projets photovoltaïques sur toute la France en 2019, dépassant les 2000 depuis que le groupe de Gilles Deshayes s’est tourné vers l’énergie solaire, c’est que ses techniciens maîtrisent parfaitement l’ensemble des savoir-faire inhérents à ce secteur. Et, notamment, ceux qu’implique l’étude de faisabilité d’une installation photovoltaïque. Se raccorder au réseau électrique, en estimer le coût, et étudier les rendements solaires selon différents paramètres, dont l’exposition au soleil, tels sont les grands axes de l’étude préalable à tout projet.
Le raccordement
Être raccordable, sans quoi aucune installation ne verra le jour, c’est avoir accès au réseau électrique, dont le propriétaire reste l’Etat Français. Tout simplement pour « brancher » la centrale photovoltaïque et réinjecter l’électricité produite sur le réseau via un point de livraison. Par la basse tension (le réseau domestique) pour les centrales jusqu’à 36 Kwc, par la haute tension pour les centrales photovoltaïques plus puissantes.
Dans ce dernier cas, il est impératif de savoir repérer le passage de la ligne haute tension, « la 20 000 volts », la plus proche de la limite de propriété où un bâtiment, à construire ou existant, peut être équipé d’une centrale photovoltaïque. C’est ainsi que le technicien estimera la distance du transformateur le plus proche et accessible par la voie publique. Ce qui permettra alors, selon la grille des tarifs d’Enedis, de calculer précisément les coûts de raccordement, lesquels prennent en compte tous les travaux qui permettront de livrer l’électricité en limite de propriété. Evidemment, plus le transformateur est éloigné, plus les coûts seront élevés, comptant environ 100 euros par mètre. Au-delà d’une certaine distance, l’impact sur le projet peut s’avérer trop important pour continuer. Une situation d’enclavement, c’est-à-dire par absence de voie publique, ce qui est rare, met aussi un terme au projet. Une situation d’enclavement, c’est-à-dire par absence de voie publique, ce qui est rare, entraîne un raccordement plus complexe.
Les conditions idéales de raccordement, c’est donc la chance d’avoir un transformateur flambant-neuf (ne nécessitant ni travaux de création de poste ni de mutation) devant sa propriété. Pour autant, sachant que depuis 1er janvier 2018 l’Etat prend en charge 40% des frais de raccordement, le projet peut rester pertinent malgré l’éloignement relatif d’un transformateur. C’est l’une des questions à laquelle doit répondre le technicien, tableur de rentabilité à l’appui.
L’orientation
Être raccordable, c’est ainsi l’acte fondateur de tout projet. Maintenant, d’autres conditions sont à étudier et, en premier lieu, l’orientation de la toiture (donc du bâtiment) qui doit accueillir une centrale photovoltaïque. L’azimut idéal, évidemment, c’est le fameux 0 degré sud. La quantité d’électricité produite par un panneau photovoltaïque dépend de la quantité d’énergie solaire qu’il reçoit. Deux paramètres sont ainsi déterminants : l’orientation (l’azimut) et l’inclinaison.
La recherche du sud reste une évidence pour l’implantation d’un bâtiment neuf. Lequel devra toutefois respecter les contraintes d’obtention du permis de construire, obligeant le plus souvent à s’aligner parallèlement ou perpendiculairement à l’existant. Donc pas forcément au plein sud. De même, une construction déjà existante, sur laquelle un propriétaire veut installer une centrale, n’a pas toujours l’orientation idéale. Plus l’orientation d’un panneau s’approche du sud, meilleure sera sa production. S’il est orienté vers l’est, il aura une très bonne production le matin puisque le rayonnement solaire sera perpendiculaire à sa surface, mais il tournera le dos au soleil l’après-midi et sa production sera plus faible. Et inversement pour un panneau orienté ouest.
Selon toutes les études réalisées, les pertes de production sont d’environ 15% pour des orientations plein est et plein ouest. Ce qui est loin d’être rédhibitoire contrairement au plein nord, concédant des pertes jusqu’à 42%.
L’inclinaison
L’inclinaison, elle, représente l’angle formé par le panneau et une surface horizontale. A plat, le panneau est à 0° ; à la verticale il serait à 90°. L’inclinaison idéale se situe entre 35 et 45 degrés. Les toitures traditionnelles du nord de la France présentent le plus souvent cette inclinaison. Dans le Sud, les toitures sont moins pentues avec des inclinaison de l’ordre de 15 degrés.
Ceci étant dit – excepté au nord et encore certains projets restent pertinents avec des panneaux posés au nord – les pertes de rendement restent relatives. A titre d’exemple, un panneau orienté ouest à 45 degrés et incliné de 10 produira 10% de moins qu’un panneau idéalement exposé.
Les ombrages
Reste à prendre en compte ce qu’on appelle les ombrages, partiel – qui laisse filtrer une partie des rayons du soleil – ou total. « L’ombrage total d’une rangée de cellules peut rendre l’ensemble du module photovoltaïque inefficace, prévient le site d’EDF. Toutefois, les panneaux photovoltaïques sont aujourd’hui équipés de diodes by-pass, ce qui permet de limiter l’impact d’une ombre sur une partie du panneau. » Evidemment, l’étude de rendement solaire, avec des logiciels de plus en plus performants, prenant en compte tous les paramètres d’ensoleillement, doivent aussi calculer l’impact des ombrages. Et préconiser des ajustements, de positionnement des panneaux ou de suppression des zones ombrages quand c’est possible.
Au final, le cadre idéal pour le photovoltaïque n’est autre que celui d’un projet pertinent. Rentable selon son contexte naturel. Le 0° sud avec 35° d’inclinaison, sans ombrage avec un transformateur à deux pas est une exception. On aura compris, le champ des possibles est très loin de s’y limiter.
Christophe Castieau
Journaliste pendant 18 ans (carte de presse n° 94716), Christophe Castieau a fait le tour de tous les terrains. Rédacteur en chef adjoint de la Marseillaise, il a couvert trois élections présidentielles et s’est fait une spécialité des sujets de société. Il s’est naturellement tourné vers tout ce qui touche à la Transition énergétique. Sa reconversion comme technico-commercial à Triangle énergie – pour qui il écrit aussi – s’apparente à une suite logique
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