Panneaux solaires : fonctionnement, prix et rendement en 2024
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Découvrir la méthodologieLes panneaux solaires occupent aujourd'hui une place centrale dans les débats sur la transition énergétique en Suisse. Ces derniers fournissent, en effet, une énergie propre et renouvelable. Face aux défis climatiques et à la demande croissante d’énergies durables, le solaire suscite un engouement grandissant. Cette technologie offre par ailleurs des bénéfices significatifs en matière de réduction des émissions de CO₂ et de production énergétique décentralisée, mais comporte également des défis liés au rendement et aux coûts d’installation.
Alors, comment fonctionne un panneau solaire ? Quel est son rendement réel dans les conditions climatiques suisses ? Quels sont les avantages concrets de cette technologie et à quels coûts faut-il s'attendre en 2024 ? Ce guide complet se propose de vous fournir une vue d’ensemble sur le fonctionnement des panneaux solaires, leur efficacité, leurs atouts.
Panneau solaire : à retenir
- Un panneau solaire capte l'énergie du soleil et la convertit :
- en électricité,
- ou en chauffage.
- Il existe deux types de panneaux solaires :
- les panneaux solaires thermiques,
- les panneaux solaire photovoltaïques.
- Les 1ers créent de la chaleur, tandis que les 2èmes créent de l'électricité.
- En moyenne, le rendement d'un panneau solaire est compris entre 15 et 22 %.
Panneau solaire : définition
Un panneau solaire est conçu pour capter l'énergie du soleil et la convertir en une énergie exploitable, généralement sous forme d'électricité ou de chaleur. Il existe deux principaux types de panneaux solaires, en fonction de leur mode de fonctionnement :
- Panneau solaire photovoltaïque : convertit la lumière du soleil en électricité grâce à des cellules photovoltaïques.
- Panneau solaire thermique : capte l'énergie du soleil pour chauffer un fluide, produisant de la chaleur ou de l'eau chaude.
Les panneaux solaires sont composés de multiples cellules organisées en modules. Leur surface est optimisée pour maximiser l’absorption de la lumière solaire. Ils sont le plus souvent installés sur les toits des bâtiments ou dans des installations au sol et constituent une source d'énergie renouvelable, participant à la réduction des émissions de CO₂.
Voici un aperçu des principaux avantages et désavantages de cette technologie :
- Énergie propre : produit de l’électricité sans émettre de CO₂ ou autres polluants.
- Énergie renouvelable : le soleil est une source d’énergie inépuisable, accessible chaque jour.
- Indépendance énergétique : en produisant leur propre électricité, les utilisateurs de panneaux solaires réduisent leur dépendance aux réseaux électriques traditionnels et aux énergies fossiles.
- Économies : bien que l’installation initiale puisse être chère, l’utilisation de panneaux solaires réduit considérablement les factures d’électricité à long terme.
- Peu d’entretien : les panneaux solaires nécessitent peu de maintenance, se limitant principalement à un nettoyage régulier pour éviter l'accumulation de poussière ou de neige.
- Dépendance au soleil : les panneaux solaires produisent moins d’énergie les jours nuageux et en hiver, nécessitant souvent une source d'énergie complémentaire.
- Investissement initial élevé : l'installation de panneaux solaires représente un coût initial conséquent, bien que les prix aient baissé ces dernières années.
- Espace requis : les panneaux solaires nécessitent une surface d’installation importante.
- Impact environnemental de la fabrication : la production de panneaux solaires consomme de l'énergie et des ressources, comme le silicium et d’autres matériaux.
- Durabilité et recyclage : bien que la durée de vie d’un panneau solaire soit d’environ 25 à 30 ans, il reste un enjeu en matière de gestion des déchets et de recyclage.
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Quelles différences entre panneau solaire thermique et photovoltaïque ?
Un panneau solaire thermique convertit l’énergie solaire en chaleur pour chauffer de l’eau ou des bâtiments, tandis qu’un panneau solaire photovoltaïque transforme la lumière du soleil en électricité.
Le panneau thermique fonctionne grâce à un fluide caloporteur qui transporte la chaleur captée, alors que le panneau photovoltaïque utilise des cellules photovoltaïques pour générer un courant électrique.
Le premier est principalement utilisé pour des chauffe-eau solaires ou des systèmes de chauffage, tandis que le second alimente des appareils électriques ou injecte de l’électricité dans le réseau.
Le rendement thermique est généralement plus élevé pour produire de la chaleur directe, alors que le rendement électrique des panneaux photovoltaïques se situe entre 15 et 22 %.
| Panneau solaire thermique | Panneau solaire photovoltaïque | |
|---|---|---|
| Énergie produite | Chaleur | Électricité |
| Fonctionnement | Capte la chaleur via un fluide | Utilise des cellules photovoltaïques |
| Utilisation | Chauffage de l'eau ou des bâtiments | Alimentation d'appareils électriques |
| Rendement | Plus élevé pour la chaleur | Entre 15 et 22 % |
| Applications |
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Qu'est-ce qu'un panneau solaire plug and play ?
Un panneau solaire plug and play est panneau solaire photovoltaïque en kit à brancher sur une prise électrique standard. Il permet ainsi de produire une partie de l'électricité consommée dans un foyer sans nécessiter d'installation complexe ou l’intervention d’un professionnel. Léger, compact et souvent mobile, il s'adapte bien aux locataires ou aux petites installations temporaires. À noter que les panneaux solaires plug and play ont une puissance de 200 à 800 watts, avec une moyenne autour de 300 à 600 watts. Ils permettent de produire environ 0,9 à 1,5 kWh par jour selon l'ensoleillement.
Quel est le prix des panneaux solaires en Suisse en 2024 ?
Le prix d'un panneau solaire en Suisse varie en fonction de plusieurs facteurs, notamment :
- la taille de l'installation,
- la technologie utilisée,
- la complexité de l’installation.
Voici un comparatif des coûts estimés pour des installations de panneaux solaires thermiques et photovoltaïques :
| Prix pour une maison (100 m², eau chaude/électricité) | Prix pour une maison (150 m², eau chaude/électricité) | Prix pour un immeuble (40 appartements) | |
|---|---|---|---|
| Panneau thermique | 10 000 à 12 000 CHF | 12 000 à 15 000 CHF | 50 000 à 60 000 CHF |
| Panneau photovoltaïque | 18 000 à 30 000 CHF | 27 000 à 45 000 CHF | 100 000 CHF ou plus |
Avis d’expert
Les aides et subventions fédérales et cantonales peuvent toutefois réduire ces coûts de 10 à 30 %, selon la région et le type de soutien disponible. Ces investissements sont généralement rentabilisés en 10 à 15 ans, grâce aux économies réalisées sur les factures d'électricité.
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Comment installer un panneau solaire ?
Dans le but de garantir une production d'énergie optimale et sécurisée, l'installation de panneaux solaires comprend plusieurs étapes incontournables. Avant toute intervention, une évaluation des besoins énergétiques, mais également une étude du site est obligatoire. Cette dernière doit en effet prendre en compte :
- la consommation d'électricité du foyer,
- l'orientation du toit,
- l'inclinaison et l'ensoleillement de la toiture.
Ces éléments servent à déterminer la taille idéale du système afin d'optimiser l'efficacité des panneaux. Une fois les besoins établis, il reste à choisir les équipements :
- Les panneaux solaires : ces derniers sont habituellement monocristallins ou polycristallins. Le choix s'effectuera en fonction du rendement souhaité et du budget à disposition.
- L'onduleur : cet accessoire sert à transformer le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif ;
- La structure de montage pour fixer les panneaux au toit ou au sol.
L'installation consiste à fixer les panneaux sur des structures adaptées. Pour ce faire, il faut respecter l'orientation et une inclinaison optimales, puis procéder au câblage pour relier les panneaux à l’onduleur et au tableau électrique. Ce mode opératoire garantit ainsi sécurité et performance. Une fois installée, le dispositif est connecté au réseau domestique ou parfois au réseau public afin de permettre la vente de l’électricité excédentaire.
Attention
En Suisse, cette étape inclut une vérification par un professionnel agréé pour assurer la conformité aux normes locales.
Après la mise en service, l’onduleur et le système de monitoring donnent la possibilité de suivre la production d’énergie en temps réel. Bien que les panneaux nécessitent peu de maintenance, un nettoyage régulier et une vérification annuelle de l’onduleur assurent une performance optimale.
Quelles peuvent être les dimensions d'un panneau solaire ?
Les dimensions d'un panneau solaire peuvent varient en fonction de son type, de sa puissance et de son utilisation :
| Type de panneau solaire | Dimensions approximatives | Nombre de cellules | Puissance |
|---|---|---|---|
| Panneaux résidentiels standards |
|
|
|
| Panneaux compacts | De 0,5m x 0,35m à 1m x 0,7m | Variable | De 10 à 150 W |
| Panneaux commerciaux/industriels | 2,1 m x 1,1 m | 96 cellules et plus | De 400 à 500 W ou plus |
Panneau solaire portable : bonne ou mauvaise idée ?
Un panneau solaire portable est idéal si vous recherchez une source d'énergie mobile et autonome, notamment pour recharger des petits appareils lors de déplacements comme le camping ou la randonnée. Léger et pliable, un panneau solaire portatif, comme EcoFlow, offre une autonomie énergétique dans des lieux sans électricité. Il est cependant limité pour des usages domestiques ou des appareils gourmands en énergie. Sa petite taille réduit en effet son rendement et le rend dépendant des conditions d’ensoleillement.
Comment choisir la batterie de son panneau solaire ?
Pour choisir une batterie pour un panneau solaire, il est essentiel de prendre en compte :
- la capacité de stockage (en kWh),
- le type de batterie (lithium-ion, plomb-acide, ou autres alternatives),
- la compatibilité avec votre système,
- la puissance nominale (kW),
- et la profondeur de décharge (DoD).
Une batterie lithium-ion, comme la Tesla Powerwall, est souvent privilégiée pour sa longue durée de vie et sa haute performance, bien qu’elle soit plus coûteuse, avec des prix variant entre 5 000 et 10 000 CHF pour une capacité de 5 à 10 kWh.
En tant que particulier, il est tout à fait possible de choisir et d’acheter une batterie adaptée à votre installation solaire. Cependant, son installation doit généralement être confiée à un professionnel pour garantir la sécurité et la compatibilité avec votre système. Des subventions locales peuvent également aider à réduire les coûts d’acquisition.
Quel est le rendement d'un panneau solaire photovoltaïque ?
Le rendement d'un panneau solaire photovoltaïque correspond à la capacité de ce dernier à convertir l'énergie solaire reçue en électricité utilisable. En Suisse, avec les conditions climatiques, le rendement des panneaux photovoltaïques se situe entre 15 et 22 %. Le reste est perdu sous forme de chaleur.
Le rendement des panneaux solaires dépend de plusieurs facteurs :
- Le type de panneaux : les monocristallins, par exemple, ont souvent un rendement supérieur (jusqu'à 22 %) par rapport aux panneaux polycristallins (environ 15-18 %).
- Les conditions d’ensoleillement : une lumière directe et intense augmentera le rendement, tandis que des journées nuageuses le réduiront.
- La température ambiante : paradoxalement, une chaleur excessive peut diminuer le rendement des panneaux. Ces derniers fonctionnent mieux dans des conditions modérées.
- L'inclinaison et l'orientation : en Suisse, l’orientation idéale est généralement plein sud, avec un angle d’environ 30° pour maximiser l’absorption solaire.
Existe-t-il des subventions pour la pose de panneaux solaires en Suisse ?
Plusieurs subventions sont disponibles pour soutenir l'installation de panneaux solaires en Suisse. Les montants de ces aides varient selon les critères spécifiques de chaque programme et les ajustements réguliers des autorités cantonales.
| Canton / Ville | Subvention pour installations photovoltaïques | Montant approximatif |
|---|---|---|
| Vaud | Subvention destinée aux installations de production individuelle ou collective | De 500 à 1 500 CHF par kWc. Le maximum versé est souvent fixé à 30 % du coût total. |
| Valais | Aide cantonale pour les projets d’autoconsommation individuelle ou collective | De 500 à 1 400 CHF par kWc pour les installations jusqu'à 30 kWc. Cette subvention est plafonnée à environ 30 % du coût total. |
| Neuchâtel | Soutenir l'autoconsommation individuelle et collective | De 400 à 1 200 CHF par kWc. Cette aide est toutefois généralement plafonnée pour atteindre environ 20 à 30 % du coût total. |
| Genève | Cette subvention soutient les installations photovoltaïques individuelles et collectives. | De 500 à 1 500 CHF par kWc, jusqu'à environ 30 % du coût total. |
| Fribourg | Cette aide couvre la production d’électricité et la rénovation énergétique. | De 400 à 1 200 CHF par kWc, en complément de la Rétribution Unique, avec un maximum de 25 à 30 % du coût total. |
| Berne | Subventions cantonales pour les installations photovoltaïques et les systèmes d’autoconsommation. | De 450 à 1 300 CHF par kWc pour des installations jusqu’à 30 kWc. Cette aide est cumulable avec la RU fédérale. |
| Zurich | Destinée aux installations photovoltaïques en milieu résidentiel et commercial. | De 500 à 1 200 CHF par kWc, avec un plafond d’environ 25 % du coût total. |
| Bâle-Ville | Aide souvent assortie de primes pour l’intégration architecturale. | De 500 à 1 400 CHF par kWc, avec un soutien supplémentaire pour les projets innovants et les grandes installations. |
Quel est le tarif de nettoyage d'un panneau solaire en Suisse ?
Le nettoyage de vos dispositifs solaires est recommandé une à deux fois par an. Cela doit être encore plus le cas dans les zones à forte pollution ou s'il y a une accumulation de saletés. La saleté peut en effet réduire le rendement de vos panneaux.
Le tarif de nettoyage des panneaux solaires en Suisse varie en fonction de la taille de l'installation, de la complexité d'accès ainsi que de la région. En moyenne, les prix se situent entre 3 et 5 CHF par mètre carré de panneau.
| Type de service | Tarif moyen |
|---|---|
| Nettoyage de base | De 3 à 5 CHF/m² |
| Installation de 20 à 40 m² | De 100 à 200 CHF |
| Nettoyage avec accès difficile | De 5 à 7 CHF/m² |
| Forfait annuel (2 nettoyages) | De 150 à 350 CHF |
