Dimensionnement

Afin de comprendre comment se dimensionnent des installations solaires, nous avons pris soin de détailler deux exemples de prédimensionnement:

Raccordé réseau :

Le dimensionnement pour du raccordé réseau peut se faire selon différents critères:
- je couvre mes factures avec la production photovoltaïque
- j'ai xx m2 de toiture
- j'ai xxxx € à placer
- je veux la meilleure rentabilité avec les aides.

Nous allons voir un exemple de dimensionnement classique pour une installation de 3 kWc chez un particulier (couple) en région aquitaine.

Pour une installation de moins de 3kWc, un particulier a droit à un crédit d'impôt. Pour une installation plus grande, il faut que sa production couvre au moins 2 fois sa consommation afin qu'il bénéficie d'un crédit d'impôt, ce qui est difficilement réalisable.
La TVA appliquée à une telle installation est de 19,6% pour une construction de moins de 2 ans et de 5,5% pour les constructions plus anciennes.

Voilà pour ce qui est de la fiscalité, passons au dimensionnement en lui même :
Prenons une puissance installée de 2916Wc pour un couple ayant droit à 8000€ de crédit d'impôt.

Production :
- réglementaire 2916 x 1500 h = 4374 kWh/an (c'est le nombre maximum de kWh facturés à 0,57c€ à EDF)
- réel théorique 2916 x 1200 h = 3500 kWh/an

Pertes :
masques, orientation, inclinaison sud 30° donc 100%
câbles 5%
onduleur 5%

Production réelle :
3500 x 0,90 = 3150 kWh/an

Charges fixes annuelles : location compteur 55€/an
remplacement de l'onduleur au bout de 10 ans 1500/20 = 75€/an
surcoût assurance x € (en général 0)

1ère année, coût du raccordement : 1000€ /20 = 50E

Bénéfice annuel 3150 x 0,57 -(55+75+50) = 1615€

Si le coût de l'installation est de 23 000€ alors la rentabilité est de (23000-8000)/1665 = 9 ans

Site isolé sur Tarbes :

Pour un site isolé, il est très important de bien connaître ses besoins afin de bien dimensionner le système.

Consommation journalière de l'habitation : 1344Wh/jour

Puissance des modules nécessaires : Pm=1344 x 0,85 = 1142,4 Wc
0,85 correspond au coefficient associé à Tarbes

Si on choisit des modules de 100 Wc, alors il faudra 12 modules soit 1200 Wc. (environ 6 000 €)
Ce sont des modules de 12V et 7,16A.

Imaginons que nous mettons ces 12 panneaux en parallèle: soit 12 branches et donc 12 x 7,16 = 86 A
Il n'existe pas de régulateur correspondant à cette intensité.

Imaginons que nous mettons ces 12 panneaux en série : soit 1 branche donc 12 x 12 = 144Vc Ce n'est pas possible pour un site isolé, car il faut limiter le voltage afin de limiter les pertes dans les câbles.

En site isolé, on ne peut pas dépasser 48V. (12V ou 24V ou 48V).
On décide donc de mettre 2 modules en série soit 6 branches. Cela fait donc 24V et 6 x 7,16 = 43 A
Il faut des batteries de capacité : Cb = 373 Ah soit Cb = (5 x 1344Wh/j)/(24V x 0,75)
On a des batteries de 175Ah et 12V à notre disposition.
Afin de respecter les 24V, il faut mettre 2 batteries de 12V en séries. On met également 2 séries de batteries en parallèle soit 175 x 2 = 350Ah.

Il faut toujours sous dimensionner les batteries par rapport aux panneaux. On est donc bien inférieur à 373Ah.
On va donc utiliser 4 batteries (environ 1000 €).
On utilisera un régulateur de type 60A et 24V. Il faut absolument que l'intensité du régulateur soit supérieure à l'intensité du système isolé. (240 €)

Attention aux sites isolés en 48V, en effet il existe peu d'équipements en 48V. Le 48V est préconisé pour les grandes longueurs de câbles.

Les prix sont des ordres de grandeur afin de donner une idée au lecteur. En aucun cas ces calculs ne peuvent être utilisés tel quel pour un dimensionnement.