Généralités

1/Qu'est-ce que le photovoltaïque?
L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique produite à partir du rayonnement solaire qui fait partie des énergies renouvelables. La cellule photovoltaïque est un composant électronique qui est la base des installations produisant cette énergie. Elle fonctionne sur le principe de l’effet photoélectrique. Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque, plusieurs modules sont regroupés pour former une installation solaire. Cette installation produit de l’électricité qui peut être consommée sur place ou alimenter un réseau de distribution.
2/ Comment fonctionne un système photovoltaïque?
La lumière du soleil se compose de photons contenant une énergie correspondant aux différentes longueurs d’onde du spectre solaire. Quand un photon heurte une cellule photovoltaïque, son énergie peut être transférée à un électron dans le matériau semi-conducteur de la cellule. Avec cette énergie supplémentaire, l’électron peut alors s’échapper de sa position normale dans l’atome créant un « trou », qui deviendra une partie d’un courant dans un circuit électrique. C’est ce qu’on appelle la paire électron-trou.
Une cellule photovoltaïque est une diode, formée de deux couches de matériaux de semi-conducteur dopées de sorte que l’une conduise les charges négatives et l’autre, les charges positives. Ce phénomène crée un champ électrique permanent dans la cellule.
Grâce à cet effet diode et lorsque la paire électron-trou a été créée, les charges négatives vont être séparées des charges positives. Il se crée donc une différence de potentiel entre les couches N et P de la cellule. Un courant circule si une résistance (ampoule par exemple) est placée entre ces contacts.
3/ Qu'est -ce qu'un onduleur?
Dans le cas de systèmes connectés au réseau, il est impératif de convertir le courant continu produit par le système photovoltaïque en un courant alternatif synchronisé avec le réseau. Pour effectuer cette conversion, on utilise un onduleur. Le rendement typique d’un onduleur est d’environ 95%. Il en existe de différentes puissances et les onduleurs sont conçus spécifiquement pour les applications photovoltaïques. L’onduleur possède également une fonction de découplage du réseau qui empêche d’injecter du courant sur le réseau lorsque celui-ci n’est pas en fonctionnement et une fonction de protection contre les surtensions.
Pour un système photovoltaïque divisé en 2 parties (exemple : 2 kWc plein sud et 2 kWc sud-ouest) faut-il 1 ou 2 onduleurs ?
Pour 2 champs photovoltaïques ayant des configurations différents (orientation, ombrage), il est conseillé d’utilise des onduleurs séparés qui pourront aller chercher le maximum de puissance électrique de chacun des champs (via MPP tracker). Dans le cas de l’utilisation d’un seul onduleur, la puissance sera fonction du champ photovoltaïque le plus faible (ombragé ou recevant le moins de soleil). Mais attention, il existe maintenant des onduleurs disposant de plusieurs entrées chacune équipée d’un MPP tracker spécifique. Dans ce cas, un seul onduleur est aussi possible (car en fait constitué à l’intérieur de 2 onduleurs). On les appelle, onduleurs multi-strings.
4/ Pour un système photovoltaïque divisé en 2 parties (exemple : 2 kWc plein sud et 2 kWc sud-ouest) faut-il 1 ou 2 onduleurs ?
Pour 2 champs photovoltaïques ayant des configurations différents (orientation, ombrage), il est conseillé d’utilise des onduleurs séparés qui pourront aller chercher le maximum de puissance électrique de chacun des champs (via MPP tracker). Dans le cas de l’utilisation d’un seul onduleur, la puissance sera fonction du champ photovoltaïque le plus faible (ombragé ou recevant le moins de soleil). Mais attention, il existe maintenant des onduleurs disposant de plusieurs entrées chacune équipée d’un MPP tracker spécifique. Dans ce cas, un seul onduleur est aussi possible (car en fait constitué à l’intérieur de 2 onduleurs). On les appelle, onduleurs multi-strings.
5/ Quelle est la durée de vie d'une installation photovoltaïque?
L’investissement dans un système photovoltaïque est un investissement sur le long terme puisque sa durée de vie est généralement supérieure à 25 ans et peut même atteindre 40 ans. On se base généralement sur une durée de vie de 30 ans.
Modules photovoltaïques
Il faut d’ailleurs savoir que la plupart de fabricants de modules proposent une garantie des performances sur une durée de 20 à 25 ans. En général, ils garantissent que le module aura toujours 80% de sa puissance crête après ce laps de temps. La garantie mécanique (résistance à la grêle, au transport, …) est maintenant la plupart du temps de 10 ans.
Si les fabricants garantissent les performances d’un module après 25 ans, c’est qu’ils pensent que la performance sera toujours valable après 40 ans. Cependant, avec des garanties si longues, il est important de bien choisir son fournisseur de matériel pour être sûr qu’il sera encore là dans 20 ans.
Autres composants
Pour les autres composants d’un système photovoltaïque, on peut considérer que les onduleurs auront une durée de vie de 15 ans et qu’un parc de batteries devra être remplacé tous les 10 ans.
Néanmoins, les évolutions technologiques sont nombreuses et ces composants se spécialisent de plus en plus pour des applications photovoltaïques. Certains constructeurs annoncent des durées de vie de 10 ans pour des batteries à usage photovoltaïque et de plus de 20 ans pour des onduleurs. Les fabricants proposent d’ailleurs souvent des formules payantes permettant d’étendre dans le temps la garantie de ces composants.
6/ Pourquoi faire une installation photovoltaïque?
C’est un investissement durable, économiseur d’énergie et de rejets de CO2 important et qui préservera la planète pour nos enfants.
C’est un investissement financier très rentable.
7/ Vaut-il mieux d'abord investir dans de l'isolation ou du chauffage ou autres investissements économiseurs d'énergie et d'argent?
Non, que l’on soit bien isolé ou non, que l’on soit bien chauffé ou non, c’est un investissement parallèle et on aura toujours et de plus en plus de besoins en électricité.
Et de tous les investissements économiseurs d’énergie, c’est le plus rentable, c’est donc le premier à faire.
8/ Pourquoi est-il le plus rentable?
Car de tous les investissements écologiques, produire son électricité est le seul qui bénéficie d’une aide financière qui garantit un retour sur investissement allant de 5 à 10 ans selon la Région dans laquelle l’installation est réalisée. C’est-à-dire que, après 5 à 10 ans, votre investissement est remboursé, ensuite, ce n’est plus que du gain pour au moins 25 à 30 ans (économies sur la facture d’électricité).Pour une installation moyenne, cela représente une économie d’environ 1.000€/an.
9/ Faut-il avertir son fournisseur d’électricité à la pose de notre installation ?
Vous pouvez avertir votre fournisseur d’énergie et lui demander une adaptation du forfait mensuel que vous payez pour la consommation d’électricité. Celui-ci adaptera votre facture mensuelle d’électricité en fonction de la puissance photovoltaïque installée.
10/ Un compteur bi-horaire est-il utile avec une installation photovoltaïque
Les compteurs bi-horaires tournent à l’envers en fonction de leur plage horaire spécifique. Le tarif de nuit ayant été étendu au weekend, ce sera donc le compteur de nuit qui tournera à l’envers le samedi, le dimanche et tous les jours de la semaine entre 22h (ou 23h) et 7h (ou 8h), en cas d’injection de courant sur le réseau à ces moments-là. BioLux vous offre le meilleur conseil par rapport au choix de conserver ou non votre compteur bi-horaire lors de la mise en route de votre installation photovoltaïque.
11/ Entretien d’une installation photovoltaïque
Afin de garantir un fonctionnement optimum de votre installation photovoltaïque, BioLux propose des services après-vente à la carte, accessibles à tous, que vous soyez clients de BioLux ou non.

La Qualité sans souci 

 

 

Aspects environnementaux

12/ Aspects environnementaux. Temps de retour énergétique
Le temps de retour énergétique d’un système photovoltaïque complet est (pas seulement les modules, mais aussi les câbles, les cadres et les outils électroniques), en fonction de l’irradiation solaire à cet endroit, entre 19 et 40 mois pour un système monté sur toiture et entre 32 et 56 mois pour un système monté en façade (vertical).

• En se basant sur la durée de vie communément admise de 30 ans, le facteur de retour énergétique est entre 8 et 18 pour un système monté sur toiture et entre 5,4 et 10 pour les installations en façade.

• En fonction du “mix” de production d’énergie pour chaque pays, une installation d’1 kWc de panneaux photovoltaïques (plus ou moins 10 m²), peut éviter jusqu’à 40 tonnes d’émissions de dioxyde de carbone (CO2) durant l’entièreté de sa vie commerciale pour une installation sur toiture et jusqu’à 23,5 ans pour une installation en façade.

13/ Temps de retour financier
Le temps de retour financier (à ne pas confondre avec le retour sur investissement) est la durée (en années) nécessaire pour que le montant initial d’un investissement soit récupéré grâce aux revenus ou économies de dépenses générées par cet investissement. En Belgique, il varie entre 5 à 10 ans selon la Région où est réalisé l’investissement (aides différentes).
14/ Retour sur investissement
Le retour sur investissement (RSI, en anglais ROI – Return On Investment), parfois appelé retour financier ou rendement, désigne le ratio financier qui mesure la quantité d’argent gagnée ou perdue par rapport à la somme initialement investie.
Ce ratio est généralement exprimé en pourcentage plutôt qu’en valeur décimale. Le retour sur investissement ne doit pas être confondu avec le temps de retour financier.
 Exemple de retour sur investissement pour une installation photovoltaïque : vous investissez 10.000 euros dans une installation photovoltaïque. Une fois opérationnelle, cette installation va générer divers revenus, année après année, grâce à la revente des certificats verts et aux économies d’électricité réalisées. Après 10 ans, le cumul de tous les revenus générés par votre installation est de 25.000 euros. Vous réalisez donc un profit de 15.000 euros. Ce profit est ensuite divisé par le montant de l’investissement initial : 15.000/10.000 = 1,5. Cette installation a donc un retour sur investissement de 150 % en 10 ans !
A comparer à votre épargne bancaire !

 

 

Aspects techniques

15/ Qu'est-ce qu'est un Watt crête (Wc) ou Watt peak (Wp) en anglais?
Le Watt crête ou kWc, est l’unité de référence d’une installation photovoltaïque.
La puissance crête d’un système photovoltaïque correspond à la puissance électrique délivrée par ce même système dans des conditions standards d’ensoleillement (1000 W/m²), de température (25°C) et de standardisation du spectre de la lumière (AM 1,5).
Pour la Wallonie, la puissance crête correspond en moyenne à 85% de la notion de puissance maximale.
Ex: un module de 200 Wc est un module qui produira une puissance électrique de 200 W si on le place sous en ensoleillement de 1000 W/m².
Ainsi on peut facilement comparer deux installations.
ATTENTION : Le prix d’une installation doit être comparée par son prix par Wc (€/Wc) et non par kWh.
Il ne faut pas commettre l’erreur de comparer les kWh de 2 installations, car la production électrique dépend de toute une série de paramètres et d’hypothèses de calcul qui peuvent donc être différents pour chaque étude.
16/ Quelles sont les types de cellules photovoltaïques? Monocristallin ou polycristallin ?
Il existe plusieurs techniques de modules solaires photovoltaïques :
Cellules de 1ère génération :

• Les modules solaires monocristallins : ils possèdent un meilleur rendement au m², et sont essentiellement utilisés lorsque les espaces sont restreints. Le coût, plus élevé que celui d’une autre installation de même puissance, contrarie le développement de cette technique.

• Les modules solaires polycristallins : actuellement c’est le meilleur rapport qualité/prix et les plus utilisés. Ils ont un bon rendement et une bonne durée de vie (plus de 35 ans), et en plus ils peuvent être fabriqués à partir de déchets de l’électronique.
Cellules de 2ième génération :

• Les modules solaires amorphes ou couches minces : ces modules auront un bon avenir car ils peuvent être souples et ont une meilleure production par faible lumière. Le silicium amorphe possède un rendement divisé par deux par rapport à celui du cristallin, ce qui nécessite plus de surface pour la même puissance installée. Toutefois, le prix au m² installé est plus faible que pour des panneaux solaires composés de cellules.

• Les couches minces (“thin films”) constituent la seconde génération de technologie photovoltaïque. Dans cette génération, on distingue le silicium amorphe (a-Si), le disélénium de cuivre indium (CIS), le tellurure de cadmium (CdTe), entre autres.
Cellules de 3ième génération :

• La troisième génération vise à passer la limite maximale de rendement des cellules actuelles, qui est d’environ 30%. Plusieurs concepts sont envisagés pour atteindre cet objectif et sont en cours de développement.

17/ Cis ou silicium, que choisir ?
D’un point de vue technique, les panneaux CIS offrent les mêmes garanties que les produits à base de silicium. Les 2 normes de référence sont IEC 61215 pour le Silicium et IEC 61646 pour les couches minces (dont CIS). Petit désavantage du CIS : il faut un peu plus de surface pour une puissance équivalente (9-10 m²/kWc pour le CIS et 7-8 m² pour le silicium) ; cet élément est important en cas de surface disponible limitée. Dans ce cas, il est parfois préférable d’opter pour la technologie offrant le meilleur rendement. Sinon, c’est le coût par kWc qui fera la différence. Petit avantage du CIS, il est moins sensible à l’ombrage et aux variations de température.

 

 

Aspects financiers et administratifs

18/ Quelles sont les démarches administratives à réaliser et pourquoi?
Afin d’obtenir l’accord du gestionnaire de réseau pour la mise en service de votre installation photovoltaïque, il est nécessaire de la faire réceptionner par un organisme agréé et d’introduire un dossier la décrivant techniquement. BioLux prend entièrement en charge la rédaction de ce dossier ainsi que toutes les démarches à accomplir afin d’obtenir l’agréation de celle-ci. Une fois, l’accord de mise en service obtenu par le Gestionnaire de Réseau, celui-ci communique vos données auprès de la CWaPE (Commission Wallonne Pour l’Energie) qui gère la distribution des primes Qualiwatt, récompensant la production d’énergie verte.

En région wallonne, afin d’obtenir sa prime Qualiwatt, il est obligatoire de faire réaliser son installation par une entreprise agréé, comme BioLux.

Encore une fois, BioLux vous accompagne dans la gestion de ces dossiers.

19/ Existe-t-il un prêt spécifique pour financer mon installation?
Oui, la plupart des organismes financiers proposent un prêt spécifique aux investissements économiseurs d’énergie. La durée du prêt varie entre 12 mois et 120 mois en fonction du montant de l’emprunt. Le remboursement mensuel est encore largement compensé par l’économie sur la facture d’électricité et les primes ou autres aides des différentes régions.

 

 

Les fausses affirmations

20/ Le bilan énergétique du PV est négatif. Un système consommerait plus d’énergie pour sa fabrication qu’il n’en produira sur toute sa durée de vie.
L’affirmation correcte est donc : “le bilan énergétique du solaire PV est déjà très positif aujourd’hui et continuera à s’améliorer grâce aux progrès techniques futurs.”
21/ Les coûts externes de l’électricité photovoltaïque sont nettement plus élevés que ceux des autres sources renouvelables.
L’affirmation correcte est donc : “les coûts externes de l’électricité photovoltaïque sont du même ordre de grandeur que ceux des autres filières renouvelables et vont continuer à baisser avec les progrès techniques”
22/ Le photovoltaïque n’atteindra jamais la compétitivité
L’affirmation correcte est donc : “l’électricité photovoltaïque atteindra inéluctablement la compétitivité à moyen terme”
23/ Le solaire photovoltaïque n’est pas adapté à l’électrification rurale car seuls les pays riches peuvent se l’offrir
L’affirmation correcte est donc : “L’énergie solaire photovoltaïque est une solution adaptée et bon marché pour répondre aux besoins de base des populations rurales dans de nombreux pays en voie en développement”
24/ Le photovoltaïque devrait rester dans les laboratoires de recherche et travailler à une future rupture technologique
L’affirmation correcte est donc: “Le succès du développement du solaire PV repose sur un lien fort entre la R&D et les stratégies industrielles”
25/ Le photovoltaïque ne peut pas s’intégrer aux réseaux existants
L’affirmation correcte est donc: “le PV a un profil de production bien défini qui arase les pics de demande et est généralement complémentaire des autres sources, centralisées ou non.”
26/ Les systèmes photovoltaïques hors réseau ne répondent pas aux exigences des activités professionnelles
L’affirmation correcte est donc : “l’énergie solaire est la source d’électricité de choix pour de nombreuses activités économiques et pour les besoins les plus importants, il peut être rentable de construire un système hybride intégrant du PV
27/ Le solaire photovoltaïque n’apporte rien à l’économie
L’affirmation correcte est donc : “l’électricité solaire photovoltaïque est un secteur économique stratégique à très fort potentiel de croissance”.