Tout savoir sur les panneaux solaires

Écologiques, pratiques et économiques, les panneaux solaires sont de plus en plus plébiscités par les Français. Pour preuve : en 2022, 90 % des installations solaires ont été réalisées chez des particuliers. [Baromètre 2022 de l’Observatoire des énergies renouvelables Observ’ER]

Mais comment les panneaux solaires transforment-ils l’énergie solaire en électricité ? Quels sont les avantages et les inconvénients de ce dispositif ? Leur installation est-elle coûteuse ? Suivez le guide.

Panneaux solaires, définition et utilité 

Technologie développée à partir de 1954, les premiers panneaux solaires sont mis en vente entre 1995 et 2001. Raccordés au réseau, ils transforment l’énergie gratuite du soleil en électricité et/ou en chaleur. Installés sur la toiture des logements, dans des parcs dédiés ou dans des fermes solaires gérées par des entreprises, ces dispositifs plats demeurent indispensables pour augmenter la production d’énergie renouvelable en France. 

À titre d’information, à la fin du deuxième trimestre 2022, la puissance du parc solaire photovoltaïque s’élevait à 15,8 GW. Fin 2023, l’objectif est d’atteindre 20,1 GW de production d’électricité. 

Pourtant, en 2022, l’énergie solaire représentait seulement 4,7 % de la production électrique française. Par ailleurs, en 2020, la France était le seul pays à ne pas avoir atteint l’objectif de l’Union européenne de 23 % de part de renouvelables.

💬 Une énergie renouvelable certes populaire, mais qui peine à dominer le mix énergétique du pays. C’est pourquoi l’accélération du développement des énergies renouvelables fait l’objet d’une loi autorisant l’installation de panneaux photovoltaïques sur les espaces non exploités, les bords d’autoroute ou les parkings extérieurs existants de plus de 1 500 m².

Les différents types de panneaux solaires 

Il existe deux types de panneaux solaires : 

• les panneaux solaires thermiques captent la chaleur du soleil pour la transmettre à un circuit caloporteur ou à un ballon d’eau chaude en vue de produire de l’eau chaude sanitaire. Deux systèmes peuvent bénéficier de l’eau chaude solaire : le système solaire combiné (SSC) - qui se substitue à la chaudière - et le chauffe-eau solaire individuel (CESI) - qui alimente les points d’eau du logement ;
  
• les panneaux photovoltaïques sont composés de cellules qui captent la lumière du soleil et la convertissent en électricité solaire. 

👉 Bon à savoir : ces deux fonctionnalités peuvent être combinées dans un panneau hybride.

Quand l’énergie devient électricité

Les panneaux solaires sont conçus avec des matériaux composés d’atomes de silicium (un matériau semi-conducteur), de phosphore et de bore. Pour faire simple, leur exposition aux rayons du soleil favorise la circulation des électrons, un mouvement indispensable pour créer un courant électrique continu. Inutilisable en l’état, il doit passer dans un petit boîtier fixé au mur appelé onduleur (ou micro-onduleur) pour devenir un courant alternatif identique à celui du réseau public.

L’électricité produite peut ainsi être utilisée. Cependant, l’installation de batteries solaires est recommandée afin de stocker le surplus de production en vue d’être autonome en énergie.

👉 La durée de vie d’un panneau solaire est estimée entre 20 et 25 ans en moyenne. Au-delà, sa puissance s’affaiblit, réduisant le rendement du panneau.

Deux modes de consommation 

Une fois transformée en électricité, l’énergie solaire peut être utilisée de deux manières : 

• l’autoconsommation - l’électricité est directement consommée par le logement ;
• la revente via le système d’obligation d’achat. Les particuliers peuvent réinjecter l’électricité produite dans le réseau électrique et revendre tout ou partie à un acheteur selon un tarif fixé par la loi. À terme, le particulier producteur peut rentabiliser le coût de son installation.

👉 À titre d’exemple, un particulier souhaitant vendre la totalité de la production d’électricité de son installation photovoltaïque d’une puissance de 3 kWc (kilowatt-crête) perçoit 17,89 c€/kWh ou 10 c€/kWh s’il vend uniquement le surplus.

Les avantages de ce type d’installation

Alternatives aux énergies fossiles, les panneaux solaires ont plusieurs avantages, ils : 

• contribuent à la transition énergétique. La transformation d’une énergie gratuite et renouvelable à l’infini en électricité verte a un faible impact sur l’environnement, ce qui fait d’elle une énergie propre ;
  
• réduisent les factures d’énergie de 40 %. Selon Effy, l’installation d’un système solaire combiné permet d’économiser chaque année 1202 € par logement ;
  
• permettent de devenir autonome en électricité tout en dégageant des revenus via la vente de l’électricité produite et en faisant face aux variations des prix de l’énergie ;
  
• ne demandent que peu d’entretien. Les intempéries, la pollution ou les oiseaux peuvent dégrader les installations. Un contrôle de maintenance réalisé par un professionnel et un nettoyage des panneaux doivent être effectués chaque année pour éviter une détérioration rapide de l’installation. Seul l’onduleur doit être changé tous les dix ans ;
  
• offrent une plus-value immobilière de l’ordre de 15 à 25 % ;
  
• sont entièrement recyclables - des associations organisent leur collecte et leur transport. À l’initiative de Veolia, l’usine de recyclage située près d’Aix-en-Provence récupère les matériaux issus des panneaux solaires (verre, silicium, aluminium, etc.) pour leur offrir une seconde vie.

👋 Halte aux idées préconçues : il n’est pas impératif de résider dans le sud pour profiter des avantages apportés par les panneaux solaires. Ce dispositif fonctionne grâce aux rayons lumineux du soleil, la production d’électricité est donc possible même en temps de pluie ! Pour preuve, les panneaux solaires installés dans le nord de la France ne produisent que 30 % d’énergie en moins que ceux installés dans le sud.

Les inconvénients à prendre en compte 

Cependant, comme toute énergie, les panneaux solaires ont quelques inconvénients :

• leur fabrication nécessite des matériaux polluants (silicone et le mercure notamment) ;
• le rendement est limité, l’énergie solaire étant soumise aux conditions climatiques ;
• leur mise en place est impossible sur les maisons qui ne remplissent pas les critères d’exposition ;
• l’installation reste coûteuse ;
• une grande superficie de panneaux est nécessaire pour assurer une production d’énergie convenable.

Respecter les critères d’installation

Les infrastructures souhaitant faire installer des panneaux solaires doivent s’assurer que la pente de toit respecte quelques critères : 

• est inclinée de 30° ;
• est bien ensoleillée (avec idéalement une orientation sud, sud-ouest ou sud-est) ;
• est sans obstacle au soleil (arbres, bâtiment, etc.).

En outre, avant d’entamer le chantier, le particulier doit faire une déclaration préalable de travaux auprès de sa mairie. En cas de construction d’une maison, il est nécessaire d’inclure les panneaux solaires sur la demande de permis de construire.

Faire appel à des professionnels

Il est fortement recommandé de confier l’installation et le raccordement des panneaux solaires à des professionnels reconnus garants de l’environnement (RGE). Créé en 2011, ce label garantit les compétences des entreprises réalisant des travaux énergétiques.

Les artisans RGE spécialisés dans l’installation de panneaux solaires photovoltaïques peuvent être labellisés QualiPV. Le label QualiSol encadre ceux spécialisés dans l’installation de panneaux solaires thermiques et de chauffe-eau solaire individuel. 
Dans les deux cas, ils doivent avoir signé une charte les engageant à respecter les règles d’installation.

👉 Au-delà de garantir le bon déroulement des travaux, faire appel à des professionnels certifiés constitue une obligation pour bénéficier des primes de l’État dont nous parlons plus loin dans cet article.

Être informé des garanties

Le propriétaire de panneaux solaires doit impérativement souscrire à une assurance responsabilité civile - elle-même intégrée à l’assurance habitation - pour protéger son équipement en cas de dommages liés à l’installation sur le réseau.

En outre, l’installation de panneaux solaires donne lieu à plusieurs garanties complémentaires : 

• la garantie d’achèvement des travaux, la garantie biennale et la garantie décennale - pour ne citer qu’elles - sont effectives lorsqu’un particulier fait appel à un professionnel ;
• la garantie constructeur des panneaux solaires couvre le matériel (généralement entre 10 et 20 ans) et le rendement (les panneaux doivent encore avoir 80 % de leur puissance au bout de 20 ans) ;
• la garantie des onduleurs et micro-onduleurs d’une durée de cinq ans.

✍️ À noter : les garanties et assurances citées ci-dessus restent valables dans le cas où l’installateur de panneaux solaires ferait faillite.

Prévoir le coût des panneaux solaires

Le coût d’installation des panneaux solaires est généralement compris entre 9 000 et 10 000 € - pour les installations d’une puissance de 3 kWc. Le montant dépend : 

• de la puissance choisie (en kW) ; 
• des matériaux utilisés ;
• de la surface des panneaux ;
• de la méthode d’installation (panneaux intégrés ou posés) ;
• de la difficulté des travaux (la hauteur du bâtiment et la couverture du toit sont des éléments à prendre en compte) ;
• de la main d’œuvre.

👉 À noter : la capacité de production moyenne d’un panneau solaire s’élève à 3 kWc.

Bénéficier d’aides financières 

En vue d’inciter les Français à utiliser les énergies renouvelables - dont fait partie l’énergie solaire - les panneaux photovoltaïques sont éligibles à plusieurs aides financières.

Les aides à l’installation 

Le coût de l’installation des panneaux solaires étant non négligeable, certains consommateurs peuvent bénéficier d’aides à l’installation. Tour d’horizon des principales aides permettant de financer le projet :  

• MaPrimeRénov’ qui incite les particuliers à entamer la rénovation énergétique de leur logement. Le montant alloué varie en fonction des revenus des bénéficiaires et prend en charge 30 % des travaux. Seuls les panneaux solaires thermiques et hybrides sont concernés ;
  
• MaPrimeRénov’ Sérénité à destination des foyers modestes et très modestes. Dans une limite de 30 000 €, cette aide peut couvrir jusqu'à 50 % des frais engagés pour les travaux ;
  
• l’éco PTZ - ou éco prêt à taux zéro - est un prêt à taux 0 % accordé aux particuliers installant des panneaux solaires photovoltaïques ou hybrides. Le bénéficiaire doit répondre à plusieurs critères pour espérer bénéficier du prêt d’un montant allant de 7 000 à 30 000 € ;
  
• la prime énergie en cas d’installation de panneaux solaires thermiques. Le remplacement d’une chaudière au charbon, au fioul ou au gaz peut permettre l’obtention de 4 000 €.

✍️ À noter : les collectivités (commune, département ou région) peuvent également proposer des aides pour inciter à l’installation de panneaux solaires.

Les aides à la production d’électricité solaire

La production d’électricité fait également l’objet d’aides financières : 

• la prime à l’autoconsommation photovoltaïque dont le montant varie selon la puissance de l’installation. Cette prime à l’investissement doit inciter à la consommation de sa propre production d’électricité solaire - la vente totale n’est donc pas accordée. Elle est répartie sur les cinq premières années de fonctionnement ;
  
• la TVA à taux réduit de 10 % pour les installations solaires d’une puissance inférieure ou égale à 3 kWc et 5,5 % pour les panneaux thermiques ;
  
• l’exonération d’impôt sur les revenus tirés de la vente d’électricité est possible si l’installation répond à trois critères : la puissance totale de l’installation est inférieure à 3 kWc, le raccordement au réseau public s’effectue en deux points maximum et la production d’énergie ne bénéficie pas à une activité professionnelle.

Pour bénéficier des aides publiques, le propriétaire de panneaux solaires doit raccorder son installation auprès du gestionnaire du réseau et signer un contrat d’achat d’une durée de 20 ans. En outre, l’installation des panneaux solaires de moins de 9 kWc et de moins de 100 kWc doit obligatoirement être réalisée par une entreprise qualifiée.

Particuliers comme entreprises peuvent produire leur propre électricité via des panneaux solaires tout en diminuant leur empreinte carbone. Quantifiez les émissions de gaz à effet de serre (GES) de votre activité grâce au bilan carbone.

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