La faisabilité d’un projet photovoltaïque repose sur la capacité d’un site à offrir des surfaces affranchies d’ombrage(s) récurrent(s) de mi-journée. 

Sa rentabilité est pour sa part peu dépendante de son rapport d’orientation/inclinaison.

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« Des pommes avec des pommes » 

Pour comprendre le dimensionnement de votre installation, et par suite, votre devis, il convient de définir les grandeurs qui y sont associées.

• Le watt (W) ou, dans le cas des modules photovoltaïques, le watt-crête (Wc) est une unité de puissance.
• Le wattheure (Wh) ou comme plus généralement employée, le kilowattheure (kWh) est une unité d’énergie.

« Le wattheure correspond à une puissance, produite ou consommée, considérée durant un temps donné »

Votre relevé d’index annuel établi la somme d’énergie électrique consommée par votre habitation ou entreprise durant un an. Cette dernière est exprimée sur votre facture de décompte annuel en kWh/an. C’est-à-dire, le nombre de kilowattheures consommés durant un an.

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Dimensionnement de votre installation : De la théorie à la pratique

Une fois votre besoin identifié, place au travail de dimensionnement de votre installation.

En Belgique, 1 kWc (1000 Wc) de puissance photovoltaïque installée, orientée plein Sud à 35° d’inclinaison fournira au moins 950 kWh/an d’énergie électrique.

Considérant qu’un panneau affiche une puissance d’environ 300 Wc (la plupart se situent entre 275 et 335 Wc) il faut dès lors 3,3 panneaux pour fournir 1 kWc de puissance.

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Cette quantité, valable dans le cas le plus favorable doit alors être affectée de vos paramètres d’orientation(s), inclinaison(s) et… Ombrage(s) spécifiques.

Pour aborder ces éléments, considérons qu’il s’agisse de déterminer le nombre de panneaux minimum requis pour rencontrer une consommation d’électricité annuelle de 4500 kWh/an

On aura alors :

4500 / (300 x 0.95)= 15,78 qui arrondis à l'unité supérieure donnent 16 panneaux (de 300 Wc donc)

Ce nombre est valable pour une installation située plein sud à 35° d’inclinaison.

Imaginons que vous disposiez d’une surface de toiture orientée au Sud-Est à 15° d’inclinaison, vous aurez alors besoin de 7% de panneaux en plus soit:

16,89 panneaux qui arrondis à l'unité supérieure donnent 17 panneaux (de 300 Wc )

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Cet exemple permet de mettre en évidence un élément d’intérêt :

Ne pas disposer de surfaces orientées plein sud à 35° n’est pas catastrophique en soi. Le renforcement à considérer pour une installation moins bien située se résume souvent à y ajouter quelques panneaux. Ces panneaux supplémentaires, rapportés au coût total de votre installation, pèsent, in fine, assez peu dans la balance et ne sont pas un critère déterminant de faisabilité.

Une fois le nombre de panneaux nécessaires connu, encore faut-il vérifier :

• Qu’on a la surface pour les disposer
• Que cette surface est exempte d’ombrage de mi-journée

La surface d'un panneau est, en moyenne, de 1,6m². Pour disposer les 16 panneaux de notre exemple, nous aurons besoin de 1,6 • 16= 25,6m².

Cette surface, d’apparence assez faible, doit être configurée selon des multiples de longueur et largeur de modules de manière à pouvoir disposer les panneaux côte à côte ou l’un au-dessus de l’autre ! Cette capacité d’agencement correspond au « calepinage » de vos panneaux.

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La surface disponible délimitée, le dernier paramètre qui entre en ligne de compte est l’ombrage.

De par leurs association « série », un panneau ne peut être plus puissant que la moins puissante de ses cellules. De même, une chaîne ou « string » de panneaux ne peut être plus puissante que le moins puissant de ses panneaux. Par suite, une chaîne de panneaux ne peut être plus puissante que la cellule la moins puissante qui la compose !

Les tolérances de fabrication sur les cellules étant suivies de près, une cellule est plus faible que les autres, lorsque celle-ci est impactée par un ombrage. Un ombrage permanent ou récurrent tel que celui d’une cheminée ou d’une façade est un véritable tueur pour la productivité de votre installation ! Une surface ne saurait en aucun cas être utilisée si cette dernière est impactée par un ombrage de mi-journée.

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(Voir par ailleurs l’article sur les « Principes Physiques » du photovoltaïque ainsi que les « panneaux photovoltaïques »)