L'autonomie électrique complète n'est pas rentable
publication: 14 octobre 2022 / mis à jour 14 octobre 2022
Les panneaux photovoltaïques restent le moyen le plus simple de produire de l'électricité: aucune pièce en mouvement, pas besoin de carburant, entretien minimal... Bref, l'énergie propre par excellence, mais disponible seulement par temps ensoleillé.
Tout l'argumentaire de cet article repose sur l'idée d'envisager un projet photovoltaïque en autonomie totale, donc sans abonnement à un fournisseur électrique.
Le Kilowatt
Pour bien comprendre pourquoi l'électricité photovoltaïque n'est pas rentable, il faut commencer par la fin, c'est à dire comprendre combien on peut produire d'énergie avec des panneaux photovoltaïques et ce que c'est censé éviter de payer à un fournisseur d'énergie électrique.
Et pour comprendre combien des panneaux peuvent produire, il faut assimiler des notions simples, en particulier ce qu'est le Kilowatt.
Le Kilowatt électrique correspond à cette formule simplifiée valable pour du courant continu: P = U x I où:
- U est la tension exprimée en Volt;
- I est l'intensité du courant exprimée en Ampère
- P est la puissance exprimée en Watt.
Le KW (Kilo-watt) correspond à 1000 Watts.
Dans notre formule P = U x I le facteur I est important. C'est l'intensité du courant distribué dans un appareil. Si nous avons des panneaux solaires en pleine lumière le jour, si appareil consomme cette électricité, I sera égal à zéro. Notre formule devient: P = U x 0, donc P vaudra zéro! En clair, si on ne consomme pas l'énergie disponible, la rentabilité est nulle.
Au risque de vous perturber, il est impératif de comprendre qu'un panneau solaire NE PRODUIT RIEN!
Un panneau solaire transforme l'énergie lumineuse du soleil en énergie électrique. C'est l'énergie de cette transformation que le panneau met à disposition.
Si aucun consommateur exploite cette énergie électrique mise à disposition, il n'y aura pas de KW produit par le panneau. Les KWs sont produits par les consommateurs branchés sur le panneau.
Il n'y a pas de perte d'énergie si l'énergie mise à disposition par le panneau n'est pas exploitée.
Consommer l'énergie produite
Avec un parc de panneaux solaires destinés à une autonomie totale, on ne peut pas consommer plus d'énergie que ce qu'on peut produire. Si on a une installation produisant 3 KW, on ne peut pas consommer plus de 3 Kw. C'est la production de 10 à 14 panneaux solaires selon type et puissance.
Par une journée idéalement ensoleillée, on peut utiliser un lave-linge, puis un lave-vaisselle, ou un petit four électrique pour récupérer et consommer l'énergie produite. Mais ces appareils ne peuvent pas être utilisés simultanément.
Par ciel couvert, les panneaux solaires mettront à disposition cinq fois moins d'énergie, soit au maximum 500 watts pour un parc de 10 panneaux de 300 watts par panneau.
A la date du 01 février 2024, le prix du KW EdF est de 0.2516€ en moyenne.
Une série de panneaux photovoltaïques produisant 3 KW par très beau temps ne pourra donc faire économiser plus de 0.2516€, soit 0.7548€ par heure!
Rendement d'un montage photovoltaïque de 3 KW en autonomie
En admettant que vous arriviez idéalement à consommer toute l'électricité produite par un montage photovoltaïque produisant en moyenne 3 KW/heure, l'économie réalisée serait de 0.7548€/heure, soit pour 6 heures d'ensoleillement, une somme de 4.5288 €uros!
Si vous vivez dans une région à l'ensoleillement favorable (sud de la France), comptez sur 200 jours de production. L'économie serait de 905.76 €uros sur une année.
Prix de l'installation
En résumé, si vous vous êtes fait pigeonner par une société peu scrupuleuse, le montage photovoltaïque de 3 KW vous aura été facturé 20.000€, à crédit sur une quinzaine d'années, vous débourserez près de 30.000€!
Il faudrait plus de 26 années pour amortir le montage de 3 KW en autonomie totale!
Base de calcul sur 250 jours de plein soleil, à raison de 6 heures d'utilisation pour 3KW consommés par heure.
Sans crédit, il faudra quand même 18 années pour amortir un investissement de 20.000€
En résumé, une installation photovoltaïque en auto-consommation avec solution de stockage, facturée aux alentours de 20.000 €uros ne s'auto-financera jamais dans un délai raisonnable!
Prix des équipements
Les seuls leviers pour agir sur un délai raisonnable de rentabilité d'une installation pour une autonomie totale sont:
- dimensionner son projet à ses besoins réels;
- trouver les équipements photovoltaïques les moins coûteux possibles. Si vous vous laissez baratiner par un démarcheur essentiellement intéressé par sa commission de vendeur, vous allez payer le prix fort. Voir notre article arnaque aux panneaux photovoltaïques.
- si vous avez un peu de terrain, privilégier le montage au sol plutôt que sur un toit;
- réaliser soi-même toute ou une partie du montage photovoltaïque;
- changer son mode de vie pour adapter sa consommation électrique à la puissance disponible en fonction du projet envisagé;
Pour ce qui est du prix des matériels, Google est votre ami. Quelques recherches avec des mots clés comme "prix panneaux photovoltaïques" font remonter des informations intéressantes:
- 1980€ pour 12 panneaux de 300Wc. Le chiffre de 12 panneaux 300Wc tient compte des pertes de rendement par fortes chaleurs pour arriver à 3KWc de production les jours de plein soleil.
- 785€ pour un onduleur 5KVA;
- 1552€ quatre batteries Pb 200AH 12V à monter en série;
A celà, rajouter les équipements de montage des supports de panneaux, le câblage, les systèmes de protection, les batteries, ainsi que la main d'oeuvre si vous demandez l'aide d'un électricien professionnel.
Si vous faites tout vous-même, comptez un investissement, pour le matériel décrit ci-avant, de 4317€, pour les seuls panneaux + onduleur + batterie.
Si on rajoute 2000€ à ce calcul pour les câbles, fixations, systèmes de protection et main d'oeuvre (électricien professionnel), on peut estimer amortir le système en 6 années.
Le stockage de l'énergie électrique
En autonomie totale, c'est à dire en utilisant de l'énergie électrique sans raccordement au réseau EdF, il faut prévoir un système de stockage: des batteries à décharge lente au plomb. Durée de vie 4 à 10 ans. Il faut donc prévoir un budget de renouvellement des batteries.
On dimensionnera les systèmes de stockage selon ses besoins:
- pour 388€, c'est à dire une seule batterie 12 V 200 AH, on peut alimenter une TV 80W, et 4 lampes LED 15W la nuit;
- pour 776€, c'est à dire deux batteries 12 V 200 AH, vous pouvez rajouter l'alimentation d'une box Internet, un ou deux PC portables, quelques accessoires comme un surpresseur pour circuit d'eau courante;
- pour 1552€, c'est à dire quatre batteries 12 V 200 AH, vous pouvez rajouter un four micro-ondes, une cafetière expresso, un sèche cheveux...
Hors période de plein soleil, il faut exclure tous les gros consommateurs: lave-linge, lave-vaisselle, etc...
On excluera aussi tout système de chauffage, même d'appoint. Le risque est d'amener les batteries à un seuil critique qui réduirait dramatiquement leur durée de vie.
Changer de mode de vie
On l'a compris, l'autonomie totale impose un changement radical des habitudes de consommation électrique. Il faut oublier l'utilisation nocturne des appareils gourmands en électricité: grille-pain, lave-linge, lave-vaisselle, ballon électrique, etc.
Prenons le cas du lave-linge. Il consomme beaucoup d'énergie quand il chauffe l'eau de lavage. Il existe des lave-linges avec deux entrées d'eau: eau froide pour les opérations de rinçage, eau chaude pour les opérations de pré-lavage et lavage. L'eau chaude sera produite par un système autre que électrique, chauffe-eau à gaz par exemple.
Cet article n'a abordé que le cas d'un montage photovoltaique en autonomie totale, soit 12 panneaux 300Wc + 4 batteries Pb 200AH. Ce montage peut satisfaire à tous les usages essentiels. Le seul point faible, en autonomie totale, c'est la panne d'un élement essentiel, l'onduleur, qui rendra inopérant le système pendant des jours, voire des semaines.
Pour cette raison, il est conseillé de conserver un abonnement minimal à un fournisseur d'énergie électrique, moins de 10€/mois (tarif bleu 3KW Edf - oct 2022). Cette abonnement servira d'alimentation de secours ou d'appoint pour les jours sans soleil et évitera de trop solliciter les batteries en provoquant leur usure prématurée.