Les panneaux photovoltaiques représentent 2/3 à 3/4 du prix total. Leur choix est donc une des actions les plus importantes dans un tel projet, d'autant plus que les prix et les performances des panneaux photovoltaïques ont une grande amplitude.
La principale caractéristique d'un panneau est sa puissance crête,
exprimée en Watt crête ("Wc" en abrégé).
Il s'agit de la puissance électrique produite par un panneau illuminé avec un éclairage de 1000W/m², avec une température de panneau de 25°C. Cette puissance est assez représentative de celle obtenue lors d'une exposition perpendiculaire au soleil.
La plupart des panneaux ont une puissance crête entre 100 et 300Wc. Au niveau des prix, il faut comparer les prix par Wc (€/Wc).
Une autre caractéristique importante est la densité de puissance,
qui représente la quantité d'énergie produite
par mètre carré de panneau (Wc/m²).
Les panneaux sont constitués d'un grand nombre de cellules élémentaires. Il existe 3 grandes technologies de cellules :
Les cellules faites en silicium polycristallin, présentent de bonnes performances pour un prix contenu. Par contre, elles transforment peu la lumière bleue en électricité, d'où les reflets bleus de chaque cristal de silicium, reflets si caractéristiques de cette technologie. Plus la température ambiante augmente, plus la quantité d'énergie produite diminue. Toutes les technologies sont soumises à ce problème, mais les cellules polycristallines sont les plus sensibles à ce phénomène. En 2010, les panneaux polycristallins ont une densité de puissance de 100 à 145 Wc/m², coutent en prix de gros entre 1.30 et 1.80 € HT/Wc, et perdent 0.45 à 0.60% de leur puissance pour une augmentation de 1°C de la température.
Une cellule monocristalline est constituée d'un seul gros cristal, de couleur noir ou bleu très foncé. C'est le haut de gamme, autant au niveau des performances que des prix. En bonus, les pertes en atmosphère chaude sont faibles. En 2010, les panneaux monocristallins ont une densité de puissance de 150 à 175 Wc/m², coutent en prix de gros entre 2.00 et 2.70 € HT/Wc, et perdent 0.30 à 0.45% de leur puissance pour une augmentation de 1°C de la température.
Une cellule amorphe utilise toute la surface du panneau et est constituée d'une fine couche de silicium vaporisée sur la vitre du panneau. Les performances en plein soleil sont médiocres, mais les prix sont très bas. La technologie amorphe présente l'avantage d'être performante en faible luminosité, ainsi qu'avec la lumière bleu de diffusion du ciel. En 2010, les panneaux amorphes ont une densité de puissance d'environ 50 Wc/m², coutent en prix de gros entre 1.00 et 1.20 € HT/Wc, et perdent aux alentours de 0.20% de leur puissance pour une augmentation de 1°C de la température.
A noter que certains fabriquants proposent des panneaux bi-technologies : monocritallins et amorphes.
De toutes ces informations, on en déduit quel type de panneau utiliser pour chaque utilisation :
- S'il n'y a aucune restriction de surface exploitable, et si l'installation des panneaux est peu couteuse,
le très bas prix de l'amorphe est à exploiter.
- Si la contrainte de la surface disponible est modérée, les panneaux polycristallins sont à priviligier.
- Si l'on a peu de surface disponible, il faut utiliser le monocristallin.
- Dans les régions avec des étés très chauds, le monocristallin et l'amorphe sont à privilégier.
- Pour les orientations non idéales (Nord, Ouest, Est), les panneaux amorphes sont avantagés.
Les contraintes de mon projet sont les suivants :
- Surfaces faibles : 330m² pour obtenir 36KVA.
- La plupart des toitures mal orientées : seulement 120m² orientés Sud, 140m² orientés Nord, 70 m² orientés Est/Ouest.
- En Drôme Provencale, des températures caniculaires l'été.
En fonction de l'inclinaison et de l'orientation des panneaux, les rendements sont différents :
On en déduit très rapidement qu'il me faut utiliser des panneaux monocristallins à très haut rendement, et exploiter au maximum les toitures les mieux orientées (Sud) ; les toitures Nord devant être utilisées en dernier ressort, uniquement pour atteindre l'objectif de 36 KVA. Plusieurs fabricants proposent des panneaux monocristallins, mais il existe un modèle qui propose les meilleures performances en ambiance chaude, et qui en plus combine les technologies monocristallines et amorphes pour obtenir de bons résultats en dehors de l'orientation idéale. Il s'agit des panneaux à technologie HIT de Sanyo. Ces panneaux Japonais sont assez chers (2.60€/Wc en 2010), mais répondent parfaitement à mon besoin.
Ces panneaux sont disponibles en différentes tailles, et 2 modèles ont retenus mon attention car ils ont des dimensions et des caractéristiques électriques qui permettent une utilisation optimale de mes toitures :
Le Sanyo HIT N220-E01 :
Petit et utilisable partout : 1.58 x 0.798 m = 1.26 m², 174 W/m²
Fiche technique des panneaux Sanyo HIT N220-E01 :
Le Sanyo HIT 240 HDE4 :
Plus grand, avec plus d'ampères et moins de Volts : 1.61 x 0.861 m = 1.39 m², 173 W/m²
Fiche technique des panneaux Sanyo HIT 240 HDE4 :
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