Qu’est-ce que le kWc ?

Pour comprendre ce qu’est le kWc, il est nécessaire d’assimiler le principe du kW. Le kilowatt est l’outil de mesure universel qui permet de calculer la puissance électrique (en watts).

1 kW = 1 000 watts

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Définition du kWc

Le kWc (abréviation de kilowatt-crête) est aussi une unité de mesure de l’électricité. Mais tandis que le kW permet de mesurer la puissance électrique dans un circuit électrique, le kWc permet de mesurer une autre puissance : celle des panneaux solaires exposés aux rayonnements solaires.

1 000 watts-crête = 1 kWc

À défaut du kW, qui se mesure par un simple calcul selon la puissance des appareils électriques (et que l’on peut facilement retrouver sur les manuels d’utilisation), le kWc est une valeur plus complexe puisqu’elle concerne la puissance électrique générée par un panneau solaire (photovoltaïque ou thermique).

Le kWc, un outil de mesure variable

Cet outil de mesure a une caractéristique : elle est variable. Alors qu’un grille-pain de 1 kW délivrera toujours une puissance maximum de 1 kW, un panneau électrique ne délivrera pas la même puissance tout le temps. En effet, le calcul du kWc repose sur de nombreux facteurs météorologiques et techniques comme :

  • le lieu d’installation : une maison à Ajaccio recevra beaucoup plus de soleil qu’à Pau (ville la moins ensoleillée de France en 2018 selon Météo France) ;
  • l’orientation du panneau et l’inclinaison de la pente du toit : un panneau photovoltaïque mal orienté sera logiquement beaucoup moins performant qu’un panneau bien exposé au soleil ;
  • la météo et la température : la valeur du kWc ne sera pas la même lors d’un 15 août que lors d’un 23 janvier ;
  • la performance du panneau solaire : chaque panneau solaire a une puissance maximale qu’il peut délivrer.

Autre nuance : quand on parle de kWc ou de Wc (watt-crête), on parle aussi de « valeur nominale » ou de « puissance nominale » selon les conditions de mesure. Entre la puissance crête et la puissante réelle, il y aura toujours une variable dans le calcul, qu’on estime dans la plupart des cas à 15 % (selon les conditions extérieures citées précédemment).

Quelle est l’utilité du kWc ?

Bien que le kWc permette d’avoir une mesure précise de la production, ce n’est pas là où son utilité première réside.

Le kWc est surtout un outil de mesure qui permet de distinguer et de comparer les différents panneaux photovoltaïques sur le marché. En établissant des conditions dites « optimales », il devient alors plus facile de calculer la potentielle production générée par un panneau photovoltaïque.

Mais comme nous l’écrivions précédemment, le kWc est un outil de mesure trompeur puisqu’il peut varier selon les conditions. C’est ce que nous allons découvrir avec sa méthode de calcul.

Comment calculer le kWc ?

Pour calculer le kWc d’un panneau solaire, nous avons besoin d’une constante : le soleil. En effet, le soleil est essentiel pour estimer la puissance d’un panneau solaire puisque c’est la source d’énergie dans laquelle il puise pour fonctionner. Sa puissance dépend donc de son rayonnement. Pour que tout le monde soit sur les mêmes bases, on utilise un « standard de rayonnement ».

Le standard de rayonnement

Le standard de rayonnement est un ratio de puissance, qui est le suivant :

1 000 W/m²

Concrètement, cela signifie que, dans ces conditions, pour 1 m², le panneau solaire produit 1 kW. Mais quelles sont ces conditions ?

  • un ensoleillement qui génère une chaleur de 1 000 W/m² (comme évoqué ci-dessus).
  • une température de 25 °C (qui correspond au seuil limite de rendement d’un panneau solaire).
  • un spectre solaire d’une modulation d’amplitude (MA) de 1,5 (valeur du spectre de la lumière du soleil après avoir traversé une couche de nuages dont l’épaisseur est 1,5 fois supérieure à celle de l’atmosphère).
  • une météo avantageuse (pas de nuages à l’horizon et en pleine journée).
  • un angle d’inclinaison du panneau de l’ordre de 35°.

Bon à savoir

Ces conditions d’éclairement optimal sont plus connues sous l’abréviation STC, pour Standard Test Conditions.

Le facteur de correction d’ensoleillement

Le soleil est une constante essentielle, mais l’inclinaison et l’orientation du panneau sont des variables tout aussi importantes. C’est pourquoi nous allons aussi avoir besoin d’un correcteur, que l’on appelle le « facteur de correction d’ensoleillement ».

Pour calculer le kWc d’un panneau solaire, on utilise ce facteur de correction d’ensoleillement. Là aussi, on prend un standard d’une valeur de 0,85 qui correspond à une inclinaison de 25° et une orientation Est ou Ouest.

Ce facteur, comme son nom l’indique, corrige les données d’ensoleillement et change en fonction de deux variables : l’inclinaison et l’orientation. Mais attention, car il n’est pas la même partout. La valeur de 0,85 sert uniquement de référence.

Facteurs de correction d’ensoleillement
Orientation/Inclinaison

15°

25°

35°

50°

70°

90°

Est

88 %87 %85 %83 %77 %65 %50 %

Sud-est

88 %93 %95 %95 %92 %81 %64 %

Sud

88 %96 %99 %100 %98 %87 %68 %

Sud-ouest

88 %93 %95 %95 %92 %81 %64 %

Ouest

88 %87 %85 %82 %76 %65 %50 %
Source : Energie Plus

Avec ce facteur de correction, on obtient la méthode de calcul pour connaître la puissance (en kilowatt-crête) d’un panneau solaire :

kWc = kW/0,85

Exemple de calcul de kWc

Prenons l’exemple d’une famille pour illustrer nos propos. La famille Martin souhaite produire 1,5 kW (1 500 W) d’électricité avec ses panneaux solaires. Sur la base d’un facteur d’ensoleillement de 0,85, la puissance-crête de leurs panneaux devra alors être de 1 764 kWc (1 500/0,85).

Bon à savoir

Pour connaître le rendement de votre panneau photovoltaïque, vous pouvez utiliser le simulateur de la Commission européenne et utiliser leurs données très complètes et précises selon votre position géographique.

La méthode de calcul assimilée, il est ensuite important de savoir comment choisir son panneau solaire et surtout adapter le kWc nécessaire pour sa propre consommation.

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Les conseils pour choisir son panneau solaire

Prendre connaissance du kWc d’un panneau photovoltaïque, c’est savoir son efficacité et pouvoir comparer les différents panneaux solaires présents sur le marché. Pour vous aider à bien choisir votre panneau solaire, Choisir.com vous prodigue quelques conseils à suivre.

Quels types de cellules photovoltaïques ?

Premier point sur lequel se pencher quand on choisit un panneau solaire : le type de cellules utilisées. À base de silicium, on en trouve deux grands types : les panneaux cristallins et les panneaux dits à couches minces.

Le panneau photovoltaïque cristallin

Dans ce type de panneau photovoltaïque, le silicium est utilisé en tant que cristallin. On peut trouver du monocristallin ou du polycristallin.

  • Silicium monocristallin : atomes de silicium dans un seul et unique grand cristal (rendement moyen de 18 %).
  • Silicium polycristallin : atomes de silicium dans plusieurs petits cristaux. (rendement moyen entre 13 et 15 %).

Le rendement d’un panneau solaire correspond à la production d’électricité créée en fonction de la puissance du rayonnement solaire, ce qui revient à appliquer la méthode de calcul suivante :

Production d’électricité du panneau solaire = Puissance du rayonnement solaire x Rendement du panneau

Par exemple, pour 1 000 W (1 kW) de soleil capté :

  • un panneau solaire avec un rendement de 10 % produira 100 W d’électricité (1 000 x 10 %) ;
  • un panneau solaire avec un rendement de 20 % en produira 200 W (1 000 x 20 %).

Bon à savoir

Des deux, le panneau en silicium monocristallin est le plus cher. Cependant, le panneau en silicium polycristallin est fortement conseillé dans les régions chaudes et ensoleillées.

Le panneau photovoltaïque à couches minces

Dans ce type de panneau, le silicium utilisé est « amorphe », cela signifie que le silicium n’est pas cristallin et que ses atomes ne sont pas bien ordonnés. Le silicium est alors appliqué sur un matériau de support amorphe, souvent du verre ou de l’acier. Son rendement moyen est nettement inférieur aux autres, entre 6 et 9 %.

Synthèse des différents types de panneaux photovoltaïques

On retrouve donc 3 types de panneaux : 2 cristallins et 1 à couches minces, avec tous les trois des rendements différents :

Type de panneauSiliciumRendement
CristallinMonocristallin18 %
Cristallin Polycristallin13 à 15 %
À couches mincesAmorphe6 à 9 %

Pour avoir un exemple plus concret, prenons trois panneaux différents :

  • un panneau monocristallin avec un rendement de 18 % ;
  • un panneau polycristallin avec un rendement de 14 % ;
  • un panneau à couches minces avec un rendement de 8 %.

Avec un ensoleillement standard de 1 000 W/m² et selon la méthode de calcul utilisée précédemment, la production d’électricité va donc être de :

  • 1 000 W x 18 % = 121 W/m² pour le panneau monocristallin ;
  • 1 000 W x 14 % = 116 W/m² pour panneau à polycristallin ;
  • 1 000 W x 8 % = 108 W/m² pour le panneau à couches minces.

Le type de panneau va donc avoir son importance en termes de rendement et, logiquement, de production énergétique. Mais c’est là qu’intervient un deuxième critère très important : la surface de panneaux solaires ?

Quelle surface pour vos panneaux photovoltaïques ?

Acheter un seul panneau photovoltaïque ou en acquérir plusieurs ? Plus votre jardin en accueille ou votre toit en est couvert, plus votre production d’électricité sera élevée.

Pour connaître la surface nécessaire à couvrir chez vous, il faut commencer par estimer la production nécessaire pour répondre à vos besoins en consommation.

Par exemple, si votre consommation annuelle d’électricité est de 2 000 kW (2 000 000 W) et que vous achetez des panneaux solaires dans l’optique de couvrir la moitié de votre consommation, soit 1 000 kW, vous allez donc devoir sortir votre calculatrice pour estimer la surface nécessaire.

Pour cela, nous allons utiliser la surface standard d’un seul panneau solaire : 1,8 m². Grâce à cette surface, nous pouvons calculer sa puissance nominale :

Production du panneau x Surface = Puissance nominale

En se fiant à cette méthode, la puissance nominale sera :

  • pour un panneau monocristallin de 121 x 1,8 = 217,8 Wc pour un panneau monocristallin ;
  • pour un panneau polycristallin de 116 x 1,8 = 208,8 Wc ;
  • pour un panneau à couches minces de 108 x 1,8 = 194,4 Wc.

Sur la base de ces calculs, nous pouvons calculer la surface nécessaire pour produire 1 kWc :

Puissance du rayonnement x Surface standard d’un panneau / Puissance nominale du panneau

Ce qui donne :

  • (1 000 x 1,8)/217,8 = 8,26 m² pour un panneau monocristallin ;
  • (1 000 x 1,8)/208,8 = 8,62 m² pour un panneau polycristallin ;
  • (1 000 x 1,8)/194,4 = 9,26 m² pour un panneau à couches minces.

Grâce à ces données, nous pouvons alors calculer la surface nécessaire pour obtenir une production de 1 000 kW.

En tenant compte du facteur d’ensoleillement moyen de 0,85 évoqué en début d’article, nous pouvons calculer la puissance nominale nécessaire pour obtenir une production de 1 000 kW, qui est : (1 000/0,85) = 1 176 kWc.

Il suffit alors d’appliquer cette puissance nominale à celle de nos panneaux solaires, ce qui nous donnera une surface à couvrir de :

  • (1 176 x 8,26)/1 000 = 9,71 m² pour un panneau monocristallin ;
  • (1 176 x 8,65)/1 000 = 10,17 m² pour un panneau polycristallin ;
  • (1 176 x 9,27)/1 000 = 10,90 m² pour un panneau à couches minces.

Un panneau solaire couvre une surface de 1,8 m². Pour couvrir au minimum toutes ces surfaces, il faudra au minimum 6 panneaux monocristallin et polycristallin et 7 panneaux à couches minces.

Un toit bien exposé est essentiel si l’on veut obtenir les meilleurs rendements et ne pas perdre en production. Avant d’estimer vos besoins en production solaire, il est important de prendre ce facteur en compte et de calculer la surface de toit qui est exposée au soleil et où vous pouvez installer des panneaux solaires.

Autre facteur primordial : l’ensoleillement. On vient de le constater, il est un outil crucial pour calculer la puissance nominale. Outre le choix de bons panneaux solaires et d’une surface de toit à couvrir, il est très important de choisir le rendement de vos panneaux selon votre emplacement géographique.

Choisir le rendement du panneau photovoltaïque selon votre emplacement géographique

Comme expliqué précédemment, la situation géographique de votre ville va avoir un impact sur le rendement du panneau photovoltaïque.

Grâce au simulateur de la Commission européenne, nous pouvons obtenir des données météorologiques très précises. Pour ajouter encore plus de concret à nos simulations, prenons le cas de deux familles, vivant dans des villes relativement opposées :

  • la famille A qui vit à Ajaccio, deuxième ville la plus ensoleillée de France ;
  • la famille B qui vit à Pau, à la dernière place du même classement.

Pour les calculs qui suivent, les conditions sont les suivantes :

  • différence entre puissance de crête et de puissance réelle a été estimée à 14 % ;
  • le panneau photovoltaïque utilisé est en silicium cristallin.

Exemple de rendement dans la famille A à Ajaccio

Dans la capitale du sud de la Corse, les tendances sont les mêmes qu’à Lille mais les données sont nettement plus hautes. On constate un rendement minimal en décembre et un rendement maximal en juillet avec une hausse constante qui se produit crescendo dès le mois de janvier.

Production énergétique mensuelle moyenne d'un panneau photovoltaïque à Ajaccio

Source : Photovoltaic Geographical Information System

RendementMoiskWkWc
MinimumDécembre66,678,4
MaximumJuillet174,6205,4

Exemple de rendement dans la famille B à Pau

Enfin, à Pau, les tendances suivent aussi celles de Lille durant toute la moitié de l’année mais sont moins brutales en hiver dû à sa position plus au sud que la capitale des Flandres.

Production énergétique mensuelle moyenne d'un panneau photovoltaïque à Pau

Source : Photovoltaic Geographical Information System

RendementMoiskWkWc
MinimumJanvier67,479,3
MaximumAoût125,2147,3

L’emplacement géographique : un facteur indispensable

On peut facilement le constater, le kWc d’un panneau solaire est plus élevé en été qu’en hiver. Ce qu’il est intéressant de souligner, c’est que même si l’ensoleillement est un critère important pour obtenir le rendement d’un panneau photovoltaïque, sa position géographique l’est tout aussi. Ajaccio, ville plus au sud que Pau, profite de rendements bien meilleurs que Pau.

On le voit sur ces graphiques, les productions d’électricité peuvent être élevées. Alors que faire de cette énergie gratuite et renouvelable ? La consommer ou la revendre, au choix.

Autoconsommer, revendre son énergie ou changer de fournisseur d’énergie ?

Car pour bien choisir ses panneaux solaires, et notamment la quantité et la surface à couvrir, il faut surtout savoir ce que vous voulez en faire. Pour cela, vous avez trois choix qui s’offrent à vous : le consommer, le revendre ou changer son fournisseur d’énergie.

Bon à savoir

Besoin d’aide pour financer votre installation de panneaux photovoltaïques ? Bénéficiez des aides de l’État.

Le choix de l’autoconsommation pour réduire ses factures d’énergie

L’autoconsommation est sans doute ce qui pousse le plus les Français à s’équiper en panneaux solaires. De l’énergie gratuite, que l’on stocke dans des batteries et qu’on peut réinjecter dans son installation électrique, idéal pour faire baisser sa facture d’énergie et avoir une énergie propre directement depuis son jardin ou son toit !

Seulement, ce mode de consommation, qui n’est possible en France que depuis l’arrêté du 9 mai 2017, demande le respect de certaines conditions, comme nous vous l’expliquons dans notre article dédié à l’autoconsommation électrique.

Mais, au-delà de ces quelques conditions, l’État vous apporte un soutien financier selon la puissance l’installation pour vous aider à vous équiper :

Puissance de l’installationMontant de la prime
≤ 3 kWc390 €/kWc
Entre 3 et 9 kWc290 €/kWc
Entre 9 et 36 kWc170 €/kWc
Entre 36 et 100 kWc80 €/kWc
Source : Ministère de l’Économie, des finances et de la relance

Selon vos besoins en consommation, à vous d’estimer les panneaux ainsi que la surface à couvrir pour répondre à vos objectifs. Et si votre production est trop élevée, il vous reste une deuxième option : revendre votre énergie.

La revente de son électricité

Il en est d’autres qui préfèrent revendre tout ou une partie de leur production d’électricité afin de se constituer un complément de salaire. Dans ce cas de figure, le producteur particulier doit signer un contrat avec un acheteur que l’on appelle l’obligation d’achat. Le principal acheteur est EDF.

Comme pour le marché de l’énergie, les prix de revente sont fixés par arrêté de la CRE. En tant que producteur, il est donc logiquement que vous jouiez avec les mêmes règles que les fournisseurs d’électricité.

Ce tarif est révisé tous les ans à la date de la signature de votre contrat d’approvisionnement et change en fonction de si vous procédez à une revente totale de votre production ou si vous revendez une partie.

Revente totaleRevente partielle
0,1849 €/kWh0,1 €/kWh

Changer son fournisseur d’électricité

Enfin, il existe une autre façon de faire baisser le montant de ses factures : changer de fournisseur d’électricité.

Changer de fournisseur peut vous faire réaliser de plus grandes économies d’énergie. En effet, certains consommateurs disposent encore de contrats inadaptés à leurs besoins. De ce fait, leur fourniture d’électricité ne correspond pas à leur consommation réelle et leurs factures sont surestimées. Choisir un nouveau contrat d’électricité, au-delà de sa simplicité et de sa gratuité, peut vous garantir de belles économies. De nombreuses offres sont conçues pour répondre aux besoins des particuliers producteurs d’énergie avec leurs panneaux solaires.

Pour trouver un contrat d’électricité plus adapté, n’hésitez pas à utiliser notre comparateur d’électricité en ligne !

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