Installation Photovoltaïque Autonome : Tout Ce Que Vous Devez Savoir

Les panneaux photovoltaïques permettent d’acheminer de l'électricité même dans les zones ne profitant pas d’une liaison au réseau électrique. Cette installation solaire peut être standard ou autonome, elle peut assurer votre autoconsommation. Ainsi, cet article se concentre sur l’installation photovoltaïque autonome et vous informe sur tout ce que vous devez savoir sur ce type d’infrastructure.

Qu'est-ce qu'un panneau solaire autonome ?

Un panneau solaire autonome possède un système similaire au panneau solaire classique. En effet, son rôle est de produire de l'électricité lorsque les rayons du soleil frappent sur ses cellules. Cette production énergétique est ensuite acheminée vers les équipements électriques du foyer. Cependant, de par son côté autonome, l'électricité produite par le panneau et non utilisée au sein de l’habitation peut être stockée dans des batteries. Il s’agit donc d’un équipement idéal pour les ménages cherchant à pratiquer l’autoconsommation.

Ainsi, lorsque les panneaux solaires ne peuvent produire de l’énergie, car l’intensité du soleil n’est pas suffisante ou qu’il fait nuit, la batterie de stockage prend le relais pour fournir de l'électricité à l’habitation.

En règle générale, les installations photovoltaïques autonomes sont utilisées pour fournir de l'électricité aux sites isolés et non reliés au réseau.

Une installation solaire autonome se compose de plusieurs éléments distincts : 

  1. Les panneaux photovoltaïques dont le rôle est de produire de l'électricité grâce à l’énergie solaire. Ils peuvent se retrouver soit sur le toit d’une habitation soit sur le sol du terrain. Leur puissance s’exprime en kWc (kilowatt-crête).
  2. L’onduleur qui permet de transformer le courant continu en courant alternatif. Il peut être classique ou hybride.
  3. Les batteries de stockage dont le but est de stocker le surplus de production énergétique pour l’utiliser ultérieurement. Elles peuvent être en plomb ou en lithium.
  4. Le régulateur optimise la production de manière optimale en répartissant au mieux l'électricité produite entre les besoins énergétiques du foyer et les batteries de stockage. Il s’agit d’un élément essentiel pour obtenir un bon rendement énergétique.

Fonctionnement d’une installation photovoltaïque autonome

Le fonctionnement d’une installation photovoltaïque autonome se rapproche de celui d’un système non autonome. Son atout principal réside dans le fait qu’il permet d’acheminer de l’électricité auprès de sites hors réseau.

De fait, elle procède en 4 étapes principales pour assurer la production et le stockage de l’énergie solaire : 

  1. Lorsque les conditions météorologiques sont bonnes, les rayons (photons) du soleil frappent les cellules des panneaux solaires. 
  2. Les électrons contenus dans les panneaux solaires vont récupérer l’énergie transmise par les photons.
  3. Ensuite, en se déplaçant, les électrons produisent de l’énergie. A cette étape, l’énergie solaire produite est en courant électrique continu.
  4. L’onduleur rentre en jeu pour transformer le courant électrique continu en courant alternatif. Seul le courant alternatif peut être utilisé pour alimenter en énergie les appareils ménagers.
  5. Le régulateur vient répartir l’énergie produite. Selon les kWh nécessaires, l'électricité peut être utilisée pour les besoins énergétiques du foyer ou être stockée sur des batteries pour être utilisée lorsque cela s’avèrera nécessaire. Cet élément est également indispensable car il permet de protéger les batteries des surcharges ou des décharges d’énergie trop importantes. En effet, ces dernières pourraient endommager fortement les batteries de stockage, qu’elles soient en plomb ou en lithium.

Dans le cas d’une installation photovoltaïque autonome pour un site isolé du réseau, il n’y aura pas de compteur pour enregistrer la production électrique ni de second compteur pour enregistrer la consommation. Ainsi, vous ne serez pas en mesure de connaître le nombre de kWh consommé sur une période donnée ou même sur l’année.

Pourquoi réaliser une installation photovoltaïque autonome?

L’installation de panneaux solaires autonomes s’inscrit dans une démarche de transition énergétique vers une électricité verte et en autoconsommation. Bien qu’elle présente de nombreux avantages, elle possède également quelques limites. Afin de vous aider à y voir plus clair, nous les avons recensées ci-dessous.

Avantages d'une installation photovoltaique autonome

L’installation de panneaux solaires autonomes permet de produire de l'électricité pour des sites non raccordés au réseau national d'électricité. Ainsi, ces sites hors réseau ont la possibilité de s’alimenter en énergie via une solution écologique et durable. Cela peut notamment être le cas pour un mobil-home ou une tiny house.

Il en est de même pour des besoins nomades comme en camping-car, en van ou en bateau. Cet équipement permet d’être autonome au niveau de ses besoins électriques lors des déplacements notamment grâce à une batterie de stockage.


Enfin, installer des panneaux solaires autonomes ouvre la voie à tous ceux souhaitant pratiquer la sobriété énergétique en totale autoconsommation. Avec des quantités d'électricité limitées et fluctuantes selon la météo, cela permet d’apprendre à éliminer les dépenses énergétiques non essentielles et limiter votre consommation de kWh.

Inconvénients

Néanmoins, les panneaux solaires autonomes présentent quelques inconvénients. De fait, leur installation est contrainte par plus de complexité avec notamment le l’onduleur et les batteries de stockage. Ces deux éléments, non présents sur les installations solaires classiques, ont un impact sur le coût d’achat puisque celui-ci sera plus élevé. De plus, une installation autonome nécessite une excellente capacité de production des panneaux et une puissance importante pour produire un maximum de kWh.

Au-delà du prix plus important, ce type de kit solaire est souvent plus difficile à optimiser en termes de dimensions. Par exemple, sur un camping-car, les dimensions des panneaux seront plus faibles et l’orientation nécessaire peut varier à chaque déplacement.

Dans cette situation, si le panneau est sous-dimensionné, vous ne serez pas en mesure d’être 100% autonome pour votre production énergétique. A l’inverse, un panneau sur-dimensionné ne vous permet pas de revendre le surplus énergétique car vous ne disposez pas de compteur.

Comment choisir une installation photovoltaïque autonome ?

Afin de choisir l’installation photovoltaïque autonome adaptée à votre situation, il faut prendre en compte les besoins énergétiques de votre foyer, mais également l’espace disponible pour les installer.

Évaluation des besoins énergétiques de votre maison

Les besoins énergétiques de votre maison vont jouer un rôle fondamental dans le choix du kit d’installation photovoltaïque autonome. En effet, sans cette information, il vous sera difficile de choisir la puissance nécessaire pour vos panneaux solaires, leurs nombres et leurs dimensions.

Pour évaluer simplement votre consommation énergétique actuelle, vous pouvez vous référer à votre facture d'électricité annuelle. Ce document vous permet de connaître avec précision votre consommation réelle en kWh.

Néanmoins, si vous ne disposez pas de cet élément car votre habitation est isolée du réseau, vous pouvez procéder d’une autre manière. En fonction de la superficie de votre bien immobilier, vous pouvez compter entre 80 et 141 kWh par m2 à l’année. En moyenne, en France, la consommation électrique d’un ménage est de 4 500 kWh. Cette donnée peut évoluer au fil du temps, notamment si de nouvelles personnes rejoignent votre foyer ou si vous faîtes l’acquisition d’équipements gourmands en électricité.

Comment calculer le dimensionnement  nécessaire pour une installation de panneaux solaires autonomes ?

Le dimensionnement de vos panneaux solaires autonomes est naturellement contraint par l’espace disponible que vous possédez pour les accueillir. Un panneau solaire autonome standard mesure 1,7 m en hauteur et 1 m de large, occupant ainsi une surface moyenne de 1,7m2. Il est important de garder à l’esprit qu’une marge d’au moins 20 cm doit être présente sur les 4 côtés du panneau solaire.

Si vous les installez au sol, ils devront être placés sur la partie de votre terrain exposé au Sud. Ainsi, il vous faudra mesurer les dimensions de votre parcelle de terrain avec cette exposition pour connaître le dimensionnement de vos panneaux.

Cependant, pour une installation sur votre toit, il faudra prendre en compte les ombres provoquées par les bâtiments ou arbres environnants, s'il y en a, et les obstructions (cheminée, aération, velux…) sur la partie orientée au Sud. Cela vous permettra de calculer l’espace disponible pour votre kit de panneaux solaires autonomes.

En revanche, il existe des panneaux solaires autonomes avec des dimensions plus petites ou plus grandes que le format classique. Comme ils n’ont pas la taille standard, ils s’avèrent souvent plus coûteux à l’achat.

Quelles sont les étapes pour l’installation de panneaux solaires autonomes ?

Avant d’entreprendre l’installation des équipements, il est indispensable de vous renseigner sur la faisabilité du projet. Cela passe notamment par l’estimation de vos besoins énergétiques et le rendement espéré en fonction du dimensionnement de vos panneaux solaires autonomes.

Ensuite, il sera nécessaire de comparer les devis des différents prestataires pour choisir le meilleur rapport qualité-prix. La dernière étape avant d’entreprendre l’installation du système consiste à déposer une déclaration préalable de travaux auprès de votre mairie.

Installation des équipements et connexions

Si votre projet est réalisable, vous pouvez à présent passer à l’installation et à la connexion des équipements. Pour ce faire, il faut procéder en 5 étapes : 

  • Choisir un prestataire certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) : ces entreprises livrent des installations aux normes avec un grand niveau de qualité et de professionnalisme. En passant par un installateur agréé, vous êtes éligible aux aides financières mises en place par l’État.
  • Installer les panneaux solaires : les panneaux solaires seront installés par les professionnels en respectant l’orientation et l’inclinaison nécessaires pour optimiser le rendement énergétique.
  • Installer les autres éléments du kit solaire : le prestataire procédera également à l’installation du circuit, de l’onduleur, des batteries de stockage et du régulateur solaire.

Maintenance et entretien des panneaux solaires autonomes

Pour l’entretien de vos panneaux solaires autonomes, vous pouvez choisir de signer un contrat d’entretien avec un professionnel. Comme ces installations ne nécessitent pas beaucoup d’entretien, les opérations de maintenance du système seront assez espacées dans le temps.

Néanmoins, cela ne vous empêche pas de réaliser l’entretien de vos panneaux solaires autonomes par vous-même. Au moins une fois par an, il est recommandé d’inspecter visuellement les panneaux et l’installation électrique. Si vous constatez de la poussière ou des résidus, vous pouvez les nettoyer à l’aide d’un balai puis d’un chiffon doux imbibé d’une eau peu calcaire.

Les défis et considérations des systèmes photovoltaïques autonomes

Les systèmes photovoltaïques autonomes ne sont pas toujours adaptés aux besoins d’un foyer. En effet, le rendement de ces kits est conditionné par de nombreuses contraintes.

Contraintes techniques et climatiques

Afin de pouvoir être en totale autoconsommation avec votre kit solaire autonome, il faut bénéficier d’un excellent ensoleillement et de températures élevées à l’extérieur. Hors, cela n’est pas toujours le cas notamment au fil des saisons.

En effet, une asymétrie entre la production et la consommation peut survenir. Par exemple, les panneaux solaires ont une production 3 fois plus importante en été qu’en hiver alors que les consommations énergétiques sont supérieures à cette période là de l’année.

Régulations et normes à respecter

Comme toute installation solaire, les systèmes autonomes sont soumis à un certain nombre de régulations et de normes à respecter. Par exemple, la tension électrique présente dans le régulateur doit toujours être supérieure à celle des panneaux solaires. Si ce n’est pas le cas, ils peuvent être endommagés et la sécurité de l’installation peut être compromise.

Coût et rentabilité d'une installation photovoltaïque autonome

La mise en place d’une installation photovoltaïque autonome peut s’avérer très coûteuse, il est indispensable de prendre en compte la rentabilité de cette dernière avant de s’engager dans un tel projet.

Quels sont les facteurs influençant le coût d’installation de panneaux solaires autonomes ?

Plusieurs facteurs vont influencer le coût du kit et de l’installation des panneaux solaires autonomes : 

  • La puissance des panneaux : plus leur puissance est forte, plus ils seront chers.
  • La dimension des panneaux : si vous n’optez pas pour la taille standard, le coût d’achat peut être plus élevé.
  • Les éléments liés aux panneaux : l’onduleur, le régulateur et les batteries ajoutent un coût supplémentaire à l’installation. Par exemple, les batteries en plomb sont moins chères que celles en lithium mais elles bénéficient d’une moins bonne longévité.

Quelle est la rentabilité des panneaux solaires autonomes ?

La rentabilité des panneaux solaires autonomes peut varier d’une situation à une autre. Cependant, il s’agit d’un dispositif complexe à mettre en œuvre et nécessitant un investissement financier significatif. Par exemple, le prix d’un kWh en autoconsommation peut coûter jusqu’à 2€ alors que, via le réseau électrique, il coûte en moyenne 25 centimes.

Quelles sont les aides financières pour une installation photovoltaïque autonome ?

Afin de vous aider à financer  l’installation photovoltaïque autonome, l’État a mis en place la prime à l’autoconsommation. Celle-ci est variable et dégressive selon la puissance du kit.

De nombreuses autres aides sont disponibles mais uniquement pour les installations photovoltaïques raccordées au réseau. Il est important de noter que certaines de ses aides sont disponibles uniquement en passant par un installateur agréé RGE.