Combien de panneaux solaires faut-il pour être autonome en électricité ?

C’est la question que tout le monde se pose en premier, et c’est aussi celle à laquelle on répond le plus mal. Combien de panneaux solaires pour être autonome en électricité ? Il n’existe aucun chiffre universel, parce que la réponse dépend de trois choses qui vous sont propres : ce que vous consommez réellement, l’ensoleillement de votre commune, et le niveau d’autonomie que vous visez. Un même logement peut demander 6 panneaux ou 30 selon ces trois paramètres.

Voici la méthode de calcul dans le bon ordre, avec les ordres de grandeur qui permettent de se situer honnêtement.

Étape 1 : partir de votre consommation, jamais de la surface du toit

L’erreur la plus courante consiste à raisonner à l’envers : « j’ai 40 m² de toit exposés au sud, combien je peux en mettre ? ». Un dimensionnement sérieux part toujours de l’autre bout, de ce que vous consommez.

Deux façons d’obtenir ce chiffre :

• Votre facture d’électricité. Elle indique votre consommation annuelle en kWh. C’est la donnée la plus fiable, puisqu’elle vient de votre compteur et pas d’une estimation.
• Le détail appareil par appareil, si vous partez d’un projet neuf ou d’un habitat isolé. Vous listez chaque équipement, sa puissance en watts, et le nombre d’heures d’utilisation par jour. Un poste de 100 W allumé 5 heures consomme 500 Wh, soit 0,5 kWh par jour.

Cette seconde méthode est plus longue, mais elle a un avantage décisif : elle montre où part votre électricité. Et dans la plupart des cas, elle révèle que deux ou trois postes pèsent plus que tout le reste réuni. Le chauffage électrique, le chauffe-eau, la climatisation, parfois un vieux congélateur.

Étape 2 : la question qui change tout, réduire avant de produire

Avant d’acheter un seul panneau, il y a un calcul à faire, et il est presque toujours favorable : chaque kWh que vous ne consommez pas est un kWh que vous n’avez pas à produire ni à stocker.

Or produire coûte cher, et stocker coûte encore plus cher. Remplacer un ballon d’eau chaude électrique, isoler, changer un appareil énergivore ou décaler ses usages en journée coûte souvent bien moins que les panneaux et les batteries qu’il faudrait sinon ajouter pour couvrir cette consommation.

C’est pour cela qu’un projet solaire bien mené commence par une réduction, pas par un devis d’installateur. Un logement qui divise sa consommation par deux divise aussi, en gros, la taille de son installation par deux.

Étape 3 : convertir vos kWh en puissance à installer

C’est ici qu’intervient votre localisation. On raisonne en kilowatt-crête (kWc), la puissance de l’installation dans des conditions de référence.

En France, selon les régions, 1 kWc bien orienté produit de l’ordre de 900 à 1 400 kWh par an : plutôt le bas de la fourchette dans le Nord et l’Est, plutôt le haut sur le pourtour méditerranéen. Ce chiffre suppose une orientation sud et une inclinaison correcte, sans ombre portée.

Le calcul devient simple. Divisez votre consommation annuelle par la production annuelle d’un kWc dans votre région, et vous obtenez la puissance à installer. Ensuite, un panneau résidentiel courant se situe autour de 400 à 500 Wc, donc il faut environ deux à deux panneaux et demi par kWc.

Trois précisions qui font la différence entre un calcul théorique et un calcul utile :

• L’orientation et l’inclinaison peuvent faire perdre facilement 10 à 25 % par rapport à l’optimum. Un toit plein sud est meilleur qu’un toit ouest, mais un toit ouest reste exploitable.
• Une ombre compte double. Une cheminée, un arbre, un pignon voisin qui ombre une partie du champ en fin de journée dégrade la production bien plus que la surface ombrée ne le laisse croire.
• Les moyennes nationales ne servent à rien pour décider. Entre Lille et Perpignan, l’écart d’ensoleillement dépasse largement les approximations qu’on se permet en général sur le reste du calcul.

Étape 4 : le vrai mur, ce sont les batteries

Voilà le point que les calculateurs simplistes escamotent. Des panneaux produisent quand il y a du soleil. Vous consommez surtout le matin, le soir et en hiver. L’autonomie ne se joue pas sur la production annuelle, elle se joue sur le stockage.

Pour dimensionner un parc de batteries, il faut fixer trois choses :

• Le nombre de jours d’autonomie visés, c’est-à-dire combien de temps vous voulez tenir sans soleil. Deux jours pour une résidence secondaire d’été, davantage pour un logement principal en région peu ensoleillée.
• La profondeur de décharge admissible. On ne vide jamais une batterie à 100 %, sous peine de réduire fortement sa durée de vie. La capacité utile est donc inférieure à la capacité affichée, et l’écart dépend de la technologie.
• Les pertes de la chaîne. Entre le panneau, le régulateur, la batterie et l’onduleur, une partie de l’énergie se perd. Il faut prévoir une marge, elle n’est pas négligeable.

C’est ce qui explique un phénomène très net : passer de « je couvre l’essentiel de ma consommation sur l’année » à « je suis totalement coupé du réseau » ne double pas le budget, il peut le tripler. Les derniers pourcents d’autonomie sont les plus chers, parce qu’ils se paient en batteries dimensionnées pour les pires jours de décembre.

Étape 5 : choisir son niveau d’autonomie, honnêtement

D’où une conclusion qui déplaît, mais qui fait gagner beaucoup d’argent : l’autonomie totale n’est presque jamais le meilleur objectif économique. Trois scénarios se tiennent :

1. Rester relié au réseau et autoconsommer. Vous produisez ce que vous pouvez, vous consommez au maximum votre production, le réseau joue le rôle de la batterie que vous n’achetez pas. C’est le scénario le plus rentable dans la grande majorité des logements raccordés.
2. Autonomie partielle avec un secours. Un stockage modeste couvre les usages essentiels et les coupures, sans viser le mois de décembre le plus sombre.
3. Autonomie totale, hors réseau. Justifié quand le raccordement est absent ou très coûteux, ou par choix assumé. Là, il faut accepter le surdimensionnement hivernal, ou un appoint.

Il n’y a pas de bonne réponse dans l’absolu. Il y a une réponse qui correspond à votre situation, votre budget et votre région. Ce qui compte, c’est de la choisir en connaissance de cause plutôt que de découvrir la facture des batteries après avoir signé pour les panneaux.

Faire le calcul sur votre situation réelle

Reprendre tout cela à la main sur un tableur est possible, mais fastidieux, surtout pour la partie ensoleillement local et batteries.

C’est exactement ce que fait Off-Grid Autonomie. L’application chiffre d’abord vos besoins électriques appareil par appareil, puis dimensionne les panneaux et les batteries en utilisant l’ensoleillement réel de votre commune, récupéré automatiquement, au lieu d’une moyenne nationale. Elle situe aussi votre autonomie actuelle sur cinq domaines, l’énergie mais aussi l’eau, l’alimentation, les déchets et les finances, ce qui évite de ne regarder que l’électricité alors que le projet dépend souvent du reste.

Les calculateurs électricité et solaire, le bilan et le tableau de bord sont gratuits, sans compte et sans limite de durée. Vous pouvez donc faire votre dimensionnement avant de décider quoi que ce soit. Si vous voulez commencer par les chiffres, vous pouvez découvrir l’application Off-Grid Autonomie.

Questions fréquentes

Combien de panneaux solaires pour une maison de 100 m² ?

La surface du logement ne permet pas de répondre, et c’est justement le piège. Deux maisons de 100 m² peuvent avoir des consommations très éloignées selon le chauffage, l’isolation et le nombre d’occupants. Partez de vos kWh annuels réels, pas de vos mètres carrés.

Peut-on être vraiment autonome en électricité en France ?

Oui, techniquement, y compris dans les régions peu ensoleillées. Mais le coût grimpe très vite avec le stockage nécessaire pour passer l’hiver. Beaucoup de projets s’arrêtent volontairement à une autonomie partielle, ce qui est un choix rationnel et non un échec.

Faut-il des batteries si on reste relié au réseau ?

Pas nécessairement. Sans batterie, vous consommez votre production au moment où elle a lieu et le réseau couvre le reste. Une batterie devient intéressante si vous voulez de l’autonomie pendant les coupures ou consommer le soir ce que vous avez produit l’après-midi.

Comment savoir ce que produit un panneau chez moi précisément ?

Il faut croiser trois données locales : l’ensoleillement de votre commune, l’orientation et l’inclinaison de votre support, et les ombres portées réelles au fil de la journée. Les deux premières se calculent, la troisième s’observe sur place, à différentes heures et si possible à différentes saisons.

En bref

• On part toujours de sa consommation réelle en kWh, jamais de la surface de toit disponible.
• Réduire sa consommation coûte presque toujours moins cher que produire et stocker l’équivalent.
• Comptez de l’ordre de 900 à 1 400 kWh par an et par kWc installé selon la région, et environ deux panneaux par kWc.
• Le stockage est le vrai poste de dépense : les derniers pourcents d’autonomie sont les plus chers.
• L’autonomie partielle est souvent le choix le plus rationnel quand on est raccordé au réseau.

Pour dimensionner votre installation avec l’ensoleillement de votre propre commune, vous pouvez faire le calcul dans Off-Grid Autonomie, dont les calculateurs sont gratuits.