Réussir son installation :

Distinguer la puissance et l’énergie
Le watt crête (Wc) est l’unité de puissance utilisée en photovoltaïque. Elle désigne la capacité d’un matériau à produire de l’énergie à un instant donné. C’est une unité qui permet de comparer des modules de marques et technologies différentes entre eux, puisque 1 Wc, peu importe la surface de panneaux, produira toujours la même quantité d’énergie dans les conditions standardisées : irradiation de 1 000 W/m2, température de module de 25 °C et coefficient de masse atmosphérique de 1,5. Pour les modules les plus courants, 1 kWc (soit 1 000 Wc) correspond à une surface d’environ 10 m2 mais, en fonction de la technologie, elle peut varier de 7 à 20 m2.

Les modules produisent des « kilowattheures » (kWh), qui représentent une quantité d’énergie électrique : ce sont ces kWh que vous achetez à votre fournisseur d’électricité et ce sont aussi eux qui seront vendus à EDF (ou à l’ELD – entreprise locale de distribution).

Pré requis techniques
Avant même d’engager des démarches de consultation des entreprises, il est nécessaire de vérifier si le site que l’on souhaite équiper de modules photovoltaïques répond aux conditions techniques requises pour produire de l’énergie.

La production annuelle d’électricité d’un toit solaire peut être calculée avec une marge d’erreur
inférieure à 10 %.

Elle dépend : d’un facteur de correction calculé à partir de l’écart d’orientation par rapport au Sud, de l’inclinaison des panneaux par rapport à l’horizontale et le cas échéant, des ombrages relevés sur le site
- Orientation : l’idéal est d’être plein sud, même si une tolérance peut être admise, entre sud-est et sud-ouest ;
- Inclinaison : une inclinaison des modules à 30° permet une optimisation de la production. Si la toiture existante ne correspond pas à cette valeur optimale, les pertes de production devront être prises en compte lors de l’estimation de votre production.

Les masques :
Pour obtenir une production maximale du toit solaire, il faut éviter tout ombrage des panneaux pendant la période d’ensoleillement à tout moment de la journée et aux différentes saisons. Attention ! Si un seul panneau dans une série est ombragé, même partiellement, c’est la production de la série tout entière qui peut être diminuée. Il faut donc apporter un soin particulier à cette question. Il est parfois impossible d’éviter totalement les masques : montagnes, arbres, cheminée, poteau électrique… peuvent constituer autant d’obstacles qui vont provoquer des pertes plus ou moins importantes.

Pour des projets sur les toitures des bâtiments tertiaires, il est conseillé d’avoir recours à un bureau d’études. Ce dernier vous présentera une étude de faisabilité technique prenant en compte les contraintes d’étanchéité ainsi que d’éventuelle surcharge sur la charpente due aux modules, et déterminera les solutions techniques préconisées en rapport avec l’architecture du bâtiment. L’étude vous précisera l’estimation de production attendue sur le site étudié, tout en tenant compte des éventuels ombrages causés par une cheminée, une cage d’ascenseur, le voisinage, etc.

Dimensionnement
Il est vivement conseillé qu’en cas d’ombrage proche ou lointain dû à des obstacles (cheminées, bâtiment à proximité…) l’installateur ou le bureau d’études ait effectué un relevé d’ombrage (relevé de masques) afin d’estimer la production et les éventuelles pertes.

De nombreux facteurs peuvent avoir un impact sur la production, à commencer par le dimensionnement du système global via la puissance de l’onduleur et la puissance des modules, le diamètre des câbles…

Le site de la Commission Européenne PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) donne La production annuelle et mensuelle en Kwh d’électricité produite par le générateur d’électricité en fonction :
• de la situation géographique,
• de l’orientation / Sud,
• de l’inclinaison du toit,
• du type de modules (cristallin ou amorphe en couche mince),
• du système de fixation (intégré à la toiture ou en superposition),
• de la puissance installée,
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps3/pvest.php

Les modules
Elément névralgique du dispositif, ces panneaux plats composés de cellules au silicium convertissent le rayonnement solaire en courant électrique.
• Les panneaux solaires monocristallins sont les panneaux qui ont les taux de rendement les plus élevés. Leur cycle de fabrication est très complexe, ils coûtent relativement cher par rapport à leur gain de productivité.
• Les panneaux solaires amorphes (ou micro-amorphes) ont des taux de rendement plus faibles mais sont nettement plus actifs par faible luminosité (temps couvert, ombre). Ils coûtent moins cher, mais produisent largement moins d’énergie que les panneaux cristallins.
• Les panneaux solaires polycristallins (ou multicristallins) : permettent d’avoir un ratio coût/productivité le plus attractif. C’est la raison pour laquelle une grande majorité des installations utilisent ce type de panneaux.

La puissance crête d’un panneau photovoltaïque est de l’ordre de 100 à 200 watts par mètre carré (soit un rendement de 10 à 20%, les fabricants annonçant environ 15 % pour leurs meilleurs panneaux), ce qui donne une puissance crête de 50 à 250 W par panneau, selon ses caractéristiques, notamment sa taille. Cette puissance est livrée sous forme de courant continu.

Les fabricants de modules photovoltaïques garantissent le rendement de ces derniers à 80 % pendant 20 à 25 ans.
Le rendement des modules ne peut pas être le seul critère de sélection, car il est subordonné à la surface disponible du bâtiment à équiper.

Normes :
L’ensemble des modules doit répondre à la norme NF EN 61215 pour les modules en silicium cristallin ou à la norme EN 61646 pour les modules de type « couche mince ».

Les modules photovoltaïques sont garantis pendant 20 ans par la plupart des constructeurs. La fiabilité du fonctionnement dépasse 99,9 %. Plus que le prix du kWh, c’est le coût de substitution du photovoltaïque à une autre solution qui est important. L'énergie photovoltaïque remplace la création d’un réseau électrique et restera moins cher en zone rurale qu'une mise en réseau.
Les forces de l'énergie solaire photovoltaïque reposent sur des technologies microélectroniques, conservant une bonne marge de progrès et d’innovations.

L’onduleur
Les modules produisent du courant continu basse tension. On le convertit grâce à un onduleur, en courant alternatif 50 hertz (Hz)-230 volts (V), comme celui du réseau, afin de pouvoir l’y injecter. C’est un boîtier électronique qui s’installe à proximité des modules (pour éviter les pertes). Pour optimiser la production en tenant compte des variations saisonnières d’ensoleillement, la puissance nominale de l’onduleur doit être d’environ 70% de celle des modules. Vérifiez aussi le rendement de conversion : les meilleurs atteignent 96%.
L’onduleur doit répondre à la norme DIN VDE 0126 1-1, cadrant le dispositif de protection des biens et des personnes.
L’onduleur assure, en outre, une fonction essentielle de sécurité : il déconnecte automatiquement votre installation du réseau en cas d’anomalie. La norme DIN VDE01261.1, notamment, en garantit la conformité. L’onduleur devra probablement être changé au moins une fois pendant la durée de vie des modules. Coût de 700 à 1100€ par kWc installé. Les modèles récents tiennent au moins dix ans sans panne.

Les onduleurs doivent être situés à un endroit aéré et accessible, et protégés de la pluie et des rayons directs du soleil.

Où que l’onduleur soit situé, un dispositif spécifique de coupure côté réseau (fusible, interrupteur, coupe-circuit) doit être facilement
accessible à l’extérieur de la maison de façon à être en mesure à tout moment de l’arrêter rapidement.

Garanties
L’onduleur est souvent garantis de 2 à 5 ans. Des extensions de garantie sont possibles.
L’onduleur est la pièce fragile d’une installation photovoltaïque, c’est pourquoi il faudra prévoir de le changer tous les 10 ans environ.

Certaines offres commerciales mettent en avant la possibilité de contracter une extension de garantie de 20 ans pour l’onduleur. Cette proposition est à mettre en regard avec les évolutions technologiques des onduleurs qui seront produits dans une dizaine d’années. Tout porte à croire que les coûts de production auront très nettement baissé et permettront d’acquérir un onduleur à moindres frais.

Sans qu’il y ait besoin d’engager des frais supplémentaires, le fonctionnement de l'onduleur peut être vérifié à tout instant à l'oreille (petit bourdonnement), ou à l'oeil (lumière témoin ou écran de contrôle). Dans la durée, un relevé du compteur de production chaque mois permet de suivre la production tout au long de l'année, et de détecter des anomalies.

Le compteur de production.
Si vous vendez tout ou partie de la production de votre centrale, ce compteur sera installé pour mesurer le nombre de kilowattheures que votre installation injecte dans réseau, pour les besoins de la facturation.
Les points forts du solaire photovoltaïque

Choisir son installateur
Pourquoi passer par un professionnel : L’installation requiert des compétences multiples. Il est fortement recommandé de la confier à un professionnel : c’est une des conditions d’accès au crédit d’impôt et aux taux réduit de TVA à 5,5%, mais aussi une couverture de responsabilité en cas de dommages éventuels à des tiers. Vérifiez que l’installateur dispose d’une garantie décennale avec une mention spécifique pour le photovoltaïque. C’est en principe le cas s’il dispose de la marque QualiPV, délivrée par la profession à ceux qui respectent une charte de qualité.

Label et expérience
Aujourd’hui, sur le marché, il existe un label nommé QualiPV, mis en place par l’association Qualit’ENR. Ce dernier n’est pas obligatoire mais peut être demandé comme critère d’attribution d’une éventuelle subvention par la région ou par le département.

Une formation de quelques jours permet à l’installateur de connaître les habilitations électriques qui réglementent la mise en œuvre des systèmes photovoltaïques (guide UTE C 15-712) ainsi que les règles de l’art relatif à la couverture de toiture. Les titulaires de ce label s’engagent à respecter les 10 points de la charte QualiPV http://www.qualit-enr.org

Vérifiez aussi l’expérience de l’installateur : si ce dernier exerce depuis quelques années, n’hésitez pas à visiter une de ses installations et à entrer directement en contact avec le maître d’ouvrage afin de connaître son point de vue. Il peut être plus rassurant de privilégier des acteurs locaux, souvent plus à même d’intervenir rapidement sur le chantier.

Les travaux d’installation d’un système photovoltaïque sur un bâtiment tertiaire feront l’objet d’une visite par un bureau de contrôle pour délivrer une attestation de conformité électrique aux normes en vigueur. La conformité électrique s’entend au sens de la norme NF C 15-100 et en appui du guide UTE C 15-712, qui s’applique aux installations électriques neuves.

Pour l’habitation individuelle, c’est le Consuel (Comité national pour la sécurité des usagers de l’électricité) qui a la compétence pour délivrer cette attestation de conformité. Pour le moment le visa du Consuel n’est pas obligatoire, mais il le deviendra très prochainement.

Maintenance
Afin de consolider le projet et d’éviter les éventuelles pertes de production, des systèmes de monitoring peuvent être installés pour permettre de détecter les chutes de production et en déterminer la cause.

Garantie
Compte tenu de la structure du tarif d’achat, il convient d’exiger de la part de l’installateur une garantie décennale, car l’étanchéité du bâtiment est directement concernée par la pose des modules.

Services associés
Les installateurs prenant en charge les démarches administratives sont de plus en plus nombreux. Afin de vous éviter une charge de travail supplémentaire, nous vous invitons à déléguer cette activité à votre installateur.

Avant la mise en service, il faudra établir et signer plusieurs contrats.

• Un contrat de raccordement de la centrale au réseau.
Une demande est à présenter au distributeur d’électricité local. S’il s’agit d’électricité réseau distribution France (ERDF), contactez le 0 820 03 19 22. L’injection de votre courant sur le réseau exige en effet des opérations techniques qui varient en fonction du cas pour lequel vous aurez opté : vente de toute votre production, vente de la fraction excédant votre consommation domestique ou… de rien du tout.
- Cas n°1 « vente de toute la production » :
C’est économiquement le plus intéressant, mais il implique de créer un branchement spécifique au réseau. Coût : entre 500 et 700€.
Il faudra aussi acquitter tous les ans environ 60€ au titre du tarif d’utilisation du réseau public (Turp).
- Cas n°2 « vente d’une partie de la production » :
 cela se fait via le raccordement de votre domicile au réseau. Coût : de 200 à 400€ et environ 30€ de Turp.
- Cas n°3 «  pas de vente » : la procédure de raccordement également nécessaire pour permettre l’injection de la production d’électricité non consommée, suit la procédure du cas n°2, mais à coût très réduit.

• Un contrat d’achat de votre électricité, établi pour vingt ans.
Le distributeur local a l’obligation légale d’acheter l’électricité qu’un producteur désire vendre. S’il s’agit d’EDF contactez le 0 810 71 65 00. Le tarif d’achat est réglementé, réévalué annuellement en fonction de l’inflation.  Voir Nouveaux tarifs d’achat de l’électricité produite - janvier 2010

•  Une assurance responsabilité civile
Seule l’assurance responsabilité civile est obligatoire et demandée par le gestionnaire de réseau (ERDF). L’attestation doit explicitement mentionner la responsabilité civile de l’activité de production d’électricité par les panneaux photovoltaïques. Pour en savoir plus sur l’assurance responsabilité civile :

•   Une assurance dommages
Une assurance dommages adaptée (selon le cas : multirisque habitation, bris de glace, bris de machine…) est préconisée, car, par exemple en cas d’incendie ou de bris de glace, l’installation sera remplacée à neuf ou avec application d’un degré de vétusté, comme le reste de l’habitation.

•  Une assurance perte d’exploitation
Elle peut être intéressante pour les installations de forte puissance (centrales au sol, etc.). En effet, cette assurance consiste en un remboursement des recettes photovoltaïques escomptées en cas de panne du système, mais elle n’est en aucun cas obligatoire.

Pour en savoir plus sur les assurance: http://www.photovoltaique.info/Assurances,106.html

Simplifications administratives
Les formalités administratives sont simplifiées, avec la suppression des obligations déclaratives et du certificat délivré jusqu'ici par les DREAL/DRIRE. Seule une attestation sur l'honneur est désormais exigée pour déterminer le régime tarifaire applicable.

L’ouverture, d’un formulaire internet https://ampere.industrie.gouv.fr/ampere permet aux pétitionnaires ou à leur mandataire de déclarer leur projet de production d'électricité par panneaux solaires ou petite éolienne de moins de 450 kW et d'imprimer directement l'accusé de réception (récépissé de déclaration).

Les formalités avant l’installation : Permis de construire / déclaration des travaux
• Cas général : En principe, l'installation d'un toit solaire sur un bâtiment existant n'est pas soumise à permis de construire : une simple déclaration de travaux suffit, comme pour la pose d'un vasistas.

• Pour un bâtiment neuf, il est bien sûr préférable d'intégrer le toit solaire dans la demande de permis de construire. Dans tous les cas, il est prudent de vérifier préalablement auprès des autorités municipales qu'il n'y a pas de problème particulier, notamment en ce qui concerne la couleur ou l'aspect des toitures.

• Sites protégés : dans le cas d'un site protégé (y compris si le projet se situe en limite extérieure de la zone protégée proprement dite), il y a lieu de prendre toutes les précautions suffisamment à l'avance auprès des autorités compétentes (notamment les Bâtiments de France) et de rechercher une solution qui sera nécessairement adaptée sur-mesure.

• Co-propriétés : la plus grande difficulté dans ce cas sera probablement de convaincre la majorité des co-propriétaires pour obtenir l'autorisation d'installer le toit solaire à l'endroit approprié. Ll conviendra également d'être attentif à l'aspect juridique du dossier, en particulier l'utilisation de l'électricité produite, qui ne peut en principe être utilisée que par le propriétaire pour son propre usage.

Le crédit d’impôt.
Il est de 22% du prix TTC des matériaux et équipements, s’ils possèdent la norme : NF-CEI61215 ou NF-CEI61646, hors main-d’œuvre, et plafonné à 4000€ par contribuable (8000€ pour un couple).
Dans le cas « vente de toute la production », vous n’en bénéficiez pas si elle dépasse deux fois votre consommation domestique.
Cette restriction ne joue pas si l’installation ne dépasse pas 3 KWhc de puissance.
La TVA à 5,5% sur le matériel et la main-d’œuvre.
Le taux réduit s’applique si les travaux sont effectués dans un logement achevé depuis plus de 2 ans.

Les aides régionales.
Une majorité de régions offrent des aides complémentaires : prêts bonifiés, complément au crédit d’impôt, subvention à l’équipement ou à la main-d’œuvre, achats groupés, maîtrise de l’énergie, tarif de vente bonifié.
De plus en plus de banques accordent des prêts « verts » à taux intéressants. Et surtout, des installateurs proposent désormais des solutions de financement adaptées : paiements différés, étalement, etc…

Dossier: Aides financières en faveur d'une efficacité énergétique au quotidien

Le saviez-vous ?
• Le réseau public rachète aujourd'hui l'électricité produite grâce aux panneaux solaires 58,2 c€ TTC le kWh pour les installations intégrées au bâti.
• La surface la plus courante des panneaux solaires photovoltaïques installés est comprise entre 16 et 23 m².
• La production d'énergie solaire se fait sans bruit et sans pollution.
• L'entretien est inexistant.
• L'installation est rapide (2 à 3 jours) et s'intègre parfaitement à la toiture si le travail est effectué par un spécialiste.
• Les aides financières en provenance de l'Etat (installation éligible au crédit d'impôt) ou d'organismes locaux ou régionaux peuvent permettre au particulier de réaliser une installation dans les meilleures conditions financières.
• Les bâtiments professionnels, agricoles... peuvent également s'équiper de panneaux solaires photovoltaïques, nous parlerons dans ce cas de centrales photovoltaïques.
• Le taux d'un rendement d'un panneau solaire photovoltaïque indique le rapport entre la puissance fournie et la puissance du rayonnement capté par un panneau solaire et cela en fonction de sa surface.

BON A SAVOIR
A déclarer au fisc : si vous êtes un particulier, la vente d’électricité n’est pas considérée comme une activité commerciale classique (sauf si elle est bien supérieure à votre consommation domestique), ce qui est réputé le cas pour une installation de moins de 3KWc de puissance. Son montant doit cependant être déclaré au fisc, dans la partie «  revenus industriels et commerciaux non professionnels » de l’imprimé 2042C.
•  Les incitations financières sont nombreuses. Mais, pour que vous puissiez y prétendre, les panneaux photovoltaïques doivent avoir été installés par un professionnel, facture à l’appui.
•  Les modules photovoltaïques transforment l’énergie du rayonnement solaire directement en électricité (mesurée en kilowatt crête). Puis l’onduleur transforme le courant continu sortant des modules en courant alternatif (comme sur le réseau électrique). L’électricité est injectée sur le réseau et mesurée par le compteur de production. Si toute la production n’est pas vendue, un second compteur mesure la consommation destinée aux appareils du foyer.

Un placement devenu accessible et rentable pour le particulier ?
Les panneaux solaires photovoltaïques offrent un placement financier de 7 à 12% par an, pour un revenu annuel de 1 100 à 1 800 euros (pour des installations inférieures à 3 kWc et selon conditions d'installation).
La baisse des coûts des matériaux conjuguée à la hausse du prix du rachat de l'électricité par EDF permet aujourd'hui de tabler sur un retour sur investissement au bout de 8 ans.