L’énergie solaire est-elle rentable ?

publié le 30/12/2020 | mis à jour le 26/08/2022 | par Julien Reynaud

Solaire thermique, photovoltaïque, hybride : quelle énergie pour quel besoin ?

Selon qu’on utilise le solaire pour chauffer directement de l’eau ou pour produire de l’électricité, la technologie utilisée et l’investissement ne sont pas les mêmes. Le solaire thermique et le solaire photovoltaïque ne bénéficient pas non plus des mêmes incitations financières. Pour optimiser la rentabilité d’une installation, la tendance actuelle est aux panneaux solaires aérovoltaïques qui combinent les deux technologies pour produire à la fois de l’eau chaude et de l’électricité.

Le solaire thermique pour l’eau chaude et le chauffage

Une fois le coût de l’installation amorti, le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire deviennent théoriquement gratuits. Néanmoins, l’énergie solaire thermique étant intermittente, vous devrez toujours bénéficier d’une source d’énergie complémentaire pour pouvoir chauffer votre eau et être équipé d’un système de chauffage d’appoint lorsque le soleil se dissimule plusieurs jours d’affilée.

Avantages du solaire thermique :

• installation facile sur tout type de toiture ;
• une énergie exploitable partout en France ;
• une énergie 100 % renouvelable ;
• faibles frais d’entretien.

Inconvénients du solaire thermique :

• coût d’installation relativement élevé ;
• ne permet pas de produire de l’électricité ;
• n’est pas éligible aux aides de l’État ;
• une énergie intermittente (très peu de production par temps couvert).

Le solaire photovoltaïque pour produire de l’électricité

L’énergie solaire photovoltaïque permet de produire de l’électricité grâce au rayonnement solaire. Les cellules d’un panneau photovoltaïque utilisent l’effet photoélectrique pour convertir en électricité les ondes électromagnétiques du soleil. L’électricité verte produite peut ensuite être soit utilisée directement, soit stockée dans des batteries, soit réinjectée sur le réseau public de distribution. À la différence du solaire thermique, les panneaux photovoltaïques fonctionnent même par temps couvert.

L’installation de panneaux photovoltaïques est aisée mais coûteuse. Deux solutions se présentent à vous lorsque vos panneaux ne produisent plus, la nuit notamment :

• soit utiliser le surplus d’électricité produit en journée et stocké dans des batteries, en autoconsommation totale ;
• soit acheter directement de l’électricité sur le réseau.

Bien plus rentable, c’est la deuxième option qui est la plus souvent retenue, d’autant plus qu’elle permet aussi de revendre tout ou partie de votre production sur le réseau.

Avantages du solaire photovoltaïque :

• installation facile sur tout type de toiture ;
• bon rendement même dans le nord de la France ;
• fonctionne aussi par temps couvert ;
• possibilité de revendre tout ou partie de l’électricité produite ;
• éligible aux aides de l’État.

Inconvénients du solaire photovoltaïque :

• coût d’installation relativement élevé ;
• nécessite une surface importante ;
• le stockage du surplus de production est peu rentable.

Le solaire aérovoltaïque pour tout faire à la fois

L’aérovoltaïque combine énergie solaire thermique et énergie solaire photovoltaïque. Les panneaux solaires aérovoltaïques permettent à la fois de produire de l’électricité et de générer de la chaleur qui peut être utilisée pour chauffer le logement ou alimenter un chauffe-eau solaire. L’été, le système aérovoltaïque peut aussi ventiler l’air frais à l’intérieur, diminuant les besoins en climatisation.

Plébiscité par les pouvoirs publics qui lui octroient de généreuses subventions, ce système très performant permet de réaliser d’importantes économies d’énergie sur plusieurs postes de dépenses importants (électricité, chauffage, eau chaude et ventilation). Malgré son prix élevé et sa difficile intégration au bâti existant, l’aérovoltaïque est actuellement l’un des systèmes de production d’énergie renouvelable offrant l’un des meilleurs retours sur investissement, sûr et rapide.

Avantages du solaire aérovoltaïque :

• bon rendement partout en France ;
• éligible aux aides de l’État dont l’éco-prêt à taux zéro ou MaPrimeRénov’ ;
• plusieurs applications possibles :
  • électricité ;
  • chauffage ;
  • eau chaude sanitaire ;
  • ventilation.
• retour sur investissement plus rapide qu’avec le photovoltaïque.

Inconvénients du solaire aérovoltaïque :

• coût d’installation élevé ;
• pose parfois délicate nécessitant une main-d’œuvre qualifiée ;
• nécessite une source d’énergie complémentaire.

Le solaire hybride à eau, pour chauffer son eau

Vous pouvez retrouver le même fonctionnement avec des panneaux solaires hybrides à eau, qui utilisent de l’eau à la place de l’air. L’avantage de ce système est doublement intelligent, puisque :

• vous pouvez utiliser cette eau chaude directement dans vos radiateurs à eau. ;
• l’eau refroidit les panneaux photovoltaïques, ce qui améliore son rendement.

Avantages des panneaux solaires hybrides à eau :

• prend moins de place sur la toiture ;
• toute l’énergie produite est stockée dans un ballon d’eau chaude ;
• la production d’électricité est plus performante de 10 % ;
• plus d’aides que pour le système aérovoltaïque.

Inconvénients des panneaux solaires hybrides à eau :

• difficile de prévoir les économies ;
• l’inclinaison doit idéalement être de 30 °C, ce qui complexifie l’installation ;
• le prix d’achat est un peu élevé ;
• nécessite une source d’énergie complémentaire.

Retrouvez dans le tableau comparatif ci-dessus les spécificités de chaque énergie solaire :

Les fourchettes de prix indiquées sont une estimation basée sur les tarifs des principaux installateurs. De même, la couverture nécessaire et la durée moyenne d’amortissement sont calculées en fonction des dépenses énergétiques moyennes d’un foyer de 4 personnes, une donnée subjective. Notez également que le prix des panneaux solaires est dégressif plus la surface totale installée est grande.

Tout compris, combien coûte vraiment une installation solaire ?

Prix au m², main-d’œuvre, frais d’entretien et, éventuellement, frais de raccordement au réseau, TURPE ou achat de batteries solaires : l’achat, l’installation de panneaux solaires et les frais annexes peuvent représenter un budget total conséquent. Parvenir à le maîtriser, c’est la clé pour se donner la possibilité de rentabiliser son installation solaire au bout de quelques années.

Les frais d’installation et de raccordement

Le coût et les frais d’installation des panneaux solaires dépendent de la technologie employée : thermique, photovoltaïque ou aérovoltaïque, et sont dégressifs en fonction de la surface totale installée. La technique de pose, en surimposition ou directement intégré au bâti, influe également sur le prix total de l’opération.

• Pour le thermique : de 500 à 1 000 €/m².
• Pour le photovoltaïque : autour de 1 000 €/m².
• Pour l’aérovoltaïque : à partir de 1 000 €/m² et jusqu’à plus de 1 500 €.

Si vous installez des panneaux photovoltaïques avec l’intention de revendre la totalité de leur production à EDF, vous devez faire un demande en ligne de raccordement à Enedis et solliciter l’installation d’un compteur dédié. Les frais de raccordement seront à votre charge, à savoir :

Notez que ces prix ne prennent pas en compte les éventuels frais d’extension du réseau. Ces derniers dépendent pour beaucoup de la distance entre votre installation et le point de distribution le plus proche et font toujours l’objet d’un devis personnalisé suite à votre demande de raccordement.

Que vous optiez pour la revente totale ou pour la revente du surplus uniquement, des frais de mise en service vous seront également facturés à savoir :

• 50,56 € TTC* en revente totale ;
• 16,79 € TTC* en autoconsommation avec revente du surplus uniquement.

*Tarifs Enedis août 2022

Le coût des batteries solaires

Si vous souhaitez stocker l’électricité solaire que vous avez produite « en trop » pendant la journée pour la réutiliser plus tard, vous devrez coupler votre installation à une ou plusieurs batteries. Malgré les progrès observés ces dernières années dans ce domaine, avec notamment le développement des batteries Lithium-ion, le stockage de l’électricité reste cependant coûteux et peu écologique.

Retrouvez ci-dessous les spécificités des différentes batteries disponibles sur le marché :

Le prix d’une batterie est directement lié à la quantité d’électricité qu’elle peut stocker puis restituer par cycle charge-décharge. Généralement, la batterie charge le jour avec l’électricité produite par les panneaux qui n’est pas utilisée directement, puis se décharge dès le coucher du soleil ; un cycle charge/décharge étant suffisant par tranche de 24 heures.

On estime que pour couvrir correctement les besoins d’un foyer lorsque les panneaux solaires sont à l’arrêt, la capacité de stockage d’une batterie, exprimée en kWh, doit correspondre à la puissance des panneaux installés exprimée en kWc. Pour une installation de 3 kWc répondant aux besoins d’une famille de 4 personnes, il est recommandé d’acquérir une batterie de 3 kWh.

Les frais d’accès au réseau pour revendre votre électricité, ou TURPE

Tous les producteurs d’électricité injectant de l’électricité sur le réseau public, y compris les particuliers, doivent s’acquitter des Tarifs d’utilisation des réseaux publics d’électricité (TURPE), une contribution qui finance la gestion des réseaux de transport et de distribution de l’électricité. Les installations en autoconsommation totale et non raccordées en sont exemptées.

Pour les installations en basse tension dont la puissance de raccordement est inférieure à 36 kVa au compteur, les TURPE s’élèvent à 22,92 € HT/an selon les tarifs pratiqués par Enedis en 2022.

Frais d’entretien

Bonne nouvelle. Une fois posés, les panneaux solaires ne demandent quasiment aucun entretien. Toutefois, au fil des années, un dépôt de poussières peut réduire leur performance. Pour y remédier, un nettoyage soigné à l’eau claire est parfois nécessaire entre deux saisons.

Concernant spécifiquement les panneaux solaires photovoltaïques et aérovoltaïques, l’ondulateur auquel ils sont raccordés (l’appareil permettant de convertir le courant continu en courant alternatif) doit faire l’objet d’un entretien annuel et être remplacé au bout d’une dizaine d’années. Son prix varie entre 1 000 et 2 000 euros selon la puissance, le modèle et la marque.

Quels sont les gains et les économies réels offerts par l’énergie solaire ?

S’ils coûtent relativement chers à l’achat, les panneaux solaires peuvent bénéficier d’incitations financières qui permettent de faire baisser leur prix. À l’usage, ils permettent également de faire d’importantes économies d’énergie et peuvent même générer un revenu.

À quelles aides et subventions pouvez-vous prétendre ?

L’État propose aux particuliers une prime à l’autoconsommation photovoltaïque avec revente ou non du surplus de production. Son versement est étalé sur 5 ans et son montant total dépend de la puissance de l’installation (photovoltaïque ou aérovoltaïque), à savoir :

Les montants affichés sont en principe réajustés chaque trimestre par les pouvoirs publics. Le premier versement intervient dès la mise en service de votre installation. Notez que les installations raccordées d’une puissance inférieure ou égale à 3 kWc peuvent également bénéficier d’un taux de TVA à 10 % pour le photovoltaïque et à 5,5 % pour l’aérovoltaïque.

L’installation de panneaux aérovoltaïques directement intégrés au bâti pour la production d’électricité et d’eau chaude sanitaire peut également bénéficier d’aides supplémentaires. Son financement est notamment éligible à :

• l’éco-prêt à taux zéro ;
• MaPrimeRénov’ qui remplace à partir du 1^er janvier 2021 le Crédit d’impôt à la transition énergétique (CITE).

Certaines collectivités locales encouragent également le développement du photovoltaïque domestique sur leur territoire et distribuent des aides financières. Renseignez-vous auprès de votre mairie pour en savoir plus.

Notez que pour bénéficier de ces différentes aides, vos panneaux doivent impérativement avoir été installés par une entreprise qualifiée ou un professionnel RGE.

Revendre votre électricité peut-il vous rendre riche ?

L’Obligation d’achat (OA) est un dispositif contractuel qui oblige EDF à racheter l’électricité produite par les petits producteurs d’énergie et notamment par les particuliers ayant fait poser des panneaux photovoltaïques ou aérovoltaïques sur leur toiture. Le prix de rachat est déterminé par les pouvoirs publics. Il varie selon la puissance de l’installation et la destination de l’installation, à savoir :

• production avec revente totale de la production :

• production en autoconsommation avec revente du surplus uniquement :

Pour revendre tout ou partie de votre électricité et tirer un revenu complémentaire de votre installation, vos panneaux doivent être raccordés au réseau. Vous devez également souscrire un contrat de 20 ans avec EDF OA (le prix de rachat reste le même pendant toute la durée du contrat).

Certains fournisseurs alternatifs d’électricité comme TotalEnergies ou Enercoop, proposent des contrats de rachat similaires, mais les conditions ne sont pas toujours aussi avantageuses qu’avec EDF.

Quelles économies attendre sur vos factures d’énergie ?

Quelle que soit la solution technique ou contractuelle retenue pour votre projet, les économies réalisées et/ou les gains issus de la revente de tout ou partie de votre production s’enregistrent dès la mise en service de vos panneaux. Pour autant, suffiront-ils à amortir le prix total de votre installation, et si oui, au bout de combien d’années ?

Pour mesurer la rentabilité d’une installation, il faut prendre en compte de nombreux facteurs qui sont souvent propres à chaque projet, à savoir :

• le coût total de l’installation ;
• le montant des aides obtenues ;
• le taux d’autoproduction : la quantité totale d’énergie produite par vos panneaux ;
• le taux d’autoconsommation : la part que vous consommez pour vous-même ;
• la quantité d’électricité que vous revendez sur le réseau ;
• les frais d’entretien ;
• la durée de vie totale de votre installation.

Pour le solaire thermique, on estime généralement qu’une installation moderne et bien dimensionnée peut couvrir jusqu’à 80 % des besoins en eau chaude d’un foyer. Il faut donc en moyenne 5 à 10 ans pour amortir tous les frais d’installation et profiter d’une eau chaude gratuite jusqu’à la fin de vie de vos panneaux. Le solaire thermique peut donc être rentable à condition seulement que vos panneaux solaires thermiques tiennent le coup suffisamment longtemps, À terme, vous devrez toutefois réinvestir dans de nouveaux panneaux que vous mettrez à nouveau quelques années à amortir.

Pour le solaire photovoltaïque, le taux d’autoconsommation peine souvent à dépasser les 20 %, ce qui est dû au fait que nous utilisons davantage d’électricité la nuit que le jour. Vous devez donc continuer à acheter la majeure partie de l’électricité que vous consommez. Même en revendant votre surplus de production, rentabiliser votre installation va vous prendre du temps, au moins 10 ans. Passée cette période, vous pourrez néanmoins profiter d’une électricité gratuite et gagner de l’argent en revendant votre surplus pendant encore quelques années, entre 5 et 10 ans en moyenne.

Pour le solaire aérovoltaïque et les panneaux solaires hybrides à eau, l’opération est plus rapidement rentable car vos panneaux vous fournissent à la fois de l’électricité et de la chaleur, utilisée pour le chauffage et l’eau chaude. Malgré le prix de départ assez élevé de ce type d’installation, il vous faut généralement moins de 10 ans pour l’amortir. Passé ce délai, l’aérovoltaïque couvre donc gratuitement pendant au moins 10 ans, voire davantage (jusqu’à la fin de vos panneaux), jusqu’à 80 % de vos besoins en eau chaude et en chauffage, 20 % de vos besoins en électricité et vous rapporte de l’argent grâce à la revente du surplus.