Toiture photovoltaïque : caractéristiques, prix et aides

publié le 09/09/2021 | mis à jour le 29/07/2023 | par Laurie Fouché

Toiture en panneaux solaires

Souvent, le terme de toiture photovoltaïque est utilisé pour désigner une installation de panneaux solaires photovoltaïques sur le toit d’une maison. Ces panneaux, ou modules, sont de couleur bleue ou noire, selon s’il s’agit de panneaux polycristallins ou monocristallins. Leur but est d’utiliser les rayons du soleil pour produire de l’électricité, les propriétaires peuvent alors :

• la revendre à EDF Obligation d’Achat (EDF OA), une filière de l’énergéticien français qui a pour rôle d’acheter l’électricité verte générée par les petits producteurs ;
• la consommer pour faire des économies sur les factures d’électricité ;
• la consommer lorsqu’ils en ont besoin et la revendre lorsque la production est plus importante que les consommations du logement.

L’installation de panneaux photovoltaïques sur toiture peut se faire de deux manières : l’intégration au bâti ou la surimposition.

Panneaux photovoltaïques intégrés à la toiture

Il s’agit de ce que les professionnels appellent l’intégration au bâti, parfois abrégé IAB. Il s’agit d’utiliser les modules photovoltaïques comme élément de couverture : ils participent à l’étanchéité du toit, à la place des tuiles par exemple.

Cette méthode de pose des panneaux photovoltaïques était très en vogue en France jusqu’à la fin de l’année 2017 pour les personnes optant pour la revente totale de l’électricité produite à EDF OA. En effet, posséder une toiture photovoltaïque intégrée permettait alors de bénéficier d’un prix de rachat du kilowattheure (kWh) photovoltaïque plus élevé qu’avec une installation en surimposition. Ce n’est désormais plus le cas, et le tarif d’achat de l’électricité produite est aujourd’hui le même quel que soit le type de pose choisi. L’avantage principal de l’intégration au bâti est qu’elle rend la présence des panneaux plus discrète, elle est souvent considérée comme plus esthétique. Cette technique de pose est spécifique à la France et à la Suisse, et elle n’a été encouragée dans aucun autre pays.

En effet, elle présente aussi plusieurs inconvénients :

• la pose en IAB est complexe, et la moindre erreur peut entraîner des problèmes d’étanchéité difficiles à régler et qui mettent en péril l’intégrité du logement (isolation abîmée, installation électrique intérieure endommagée, installation de moisissure, déperdition thermique, etc.) ;
• le coût de ce mode d’installation est plus élevé qu’en surimposition ;
• les modules faisant partie intégrante de la toiture, leur température de surface augmente plus rapidement en IAB qu’en surimposition. Malheureusement, l’augmentation de la température fait diminuer le rendement des panneaux photovoltaïques ;
• en cas de dysfonctionnement de la centrale photovoltaïque, les réparations sont compliquées par le fait que les modules font partie intégrante de la toiture.

L’intégration au bâti est aujourd’hui utilisée uniquement dans certains projets de toiture photovoltaïque sur maison neuve où l’utilisation de panneaux solaires permet de limiter la quantité de matériaux nécessaires à la couverture. Il peut aussi être envisagé de refaire sa toiture en photovoltaïque dans le cas où le toit doit être entièrement changé quoi qu’il advienne ; là aussi, les économies réalisées sur les matériaux peuvent justifier le recours à l’IAB. Enfin, notons que dans certaines zones, le Plan local d’urbanisme peut demander aux particuliers d’opter pour l’IAB pour obtenir une autorisation d’urbanisme pour la pose de panneaux solaires (permis de construire ou autorisation préalable).

Panneaux photovoltaïques en surimposition

La pose de panneaux solaires sur toiture en intégration surimposition au bâti (ou intégration en simplifiée au bâti) est parfois abrégée ISB. Elle consiste à fixer une structure à la charpente du toit, et c’est sur celle-ci que les modules photovoltaïques sont posés, à quelques centimètres au-dessus de la couverture (les tuiles, ardoises, etc.) et en parallèle du plan de toiture. Le résultat est souvent considéré comme moins esthétique qu’en intégration ; dans les faits, la différence est visible mais minime.

La surimposition des panneaux solaires présente et outre de nombreux avantages :

• cette opération est plus simple à mettre en œuvre que l’IAB, ce qui a tendance à raccourcir la durée des travaux ;
• le coût de l’installation s’en trouve également diminué ;
• les risques d’étanchéité photovoltaïque défectueuse sont limités, car seules quelques tuiles sont déplacées pour fixer la structure qui supporte les modules ;
• l’espace entre la couverture du toit et les panneaux permet une circulation d’air qui refroidit les modules et augmente ainsi leur rendement.

Pour ces différentes raisons, la surimposition est désormais la méthode privilégiée par un grand nombre de particuliers, mais aussi par les installateurs photovoltaïques.

Toiture de tuiles photovoltaïques

Les panneaux solaires ne sont pas la seule option pour les familles intéressées par l’installation d’une toiture photovoltaïque. Ces dernières années, la tuile photovoltaïque a connu un développement important en termes d’offre, même si la proportion de consommateurs choisissant cette solution reste très faible.

Le principe de la tuile panneau solaire est simple : elle remplace les tuiles habituelles et protégeant le bâtiment contre les intempéries et elle produit de l’électricité en même temps. Plusieurs modèles existent, ce qui permet de s’adapter à de nombreux types de toitures, en utilisant des tuiles ou même des ardoises photovoltaïques. Ces tuiles et ardoises ont plusieurs atouts :

• comme des tuiles classiques, elles assurent l’isolation et l’étanchéité du toit ;
• grâce à la présence de cellules photovoltaïques sur le dessus, elles produisent de l’électricité grâce à l’énergie solaire ;
• la grande variété des formes proposées permet de s’adapter à tous les toits, et la présence de cellules photovoltaïques est invisible dans certains cas ;
• la pose de ces tuiles solaires est extrêmement simple et peut être assurée par un couvreur sans formation spécifique au photovoltaïque.

Cependant, la pose d’un toit de tuiles photovoltaïques présente aussi certains désavantages :

• si la pose des tuiles peut être réalisée par un couvreur, leur connexion entre elles et au reste de l’installation électrique doit être effectuée par un professionnel certifié RGE pour le photovoltaïque. Cette certification doit garantir que l’installateur connaît et respecte la réglementation pour toiture photovoltaïque ;
• d’une manière générale, le prix des tuiles solaires est deux fois plus élevé que celui des modules photovoltaïques ; une différence de taille qui explique certainement la progression timide de cette technologie en termes de part de marché ;
• les rendements offerts par les tuiles et ardoises photovoltaïques sont plus faibles que ceux des panneaux solaires, ce qui ajoute un obstacle à la rentabilisation de leur installation.

Quelle toiture pour panneaux photovoltaïques ?

Pour les projets de rénovation d’une toiture en photovoltaïque, ou simplement de pose sur un toit existant, il est important de savoir que tous les toits ne sont pas adaptés à l’ajout de panneaux solaires.

Revêtements de toiture pour installation photovoltaïque

Pour les personnes intéressées par la pose de tuiles ou ardoises photovoltaïques, il suffit de trouver le modèle correspondant aux tuiles déjà en place. De nombreuses entreprises se sont lancées sur ce marché, et il existe aujourd’hui des tuiles photovoltaïques de toutes tailles, formes et couleurs.

Les panneaux solaires classiques peuvent quant à eux être posés sur les toitures faites de :

• tuiles ;
• ardoises ;
• bois.

Malheureusement, il est plus délicat d’installer des modules photovoltaïques sur les toits en :

• zinc ;
• chaume ;
• lauze (pierres taillées) ;
• shingle (feuille de feutre asphalté ou bitumé) ;
• goudron.

Pour les personnes dont la toiture est faite de l’un de ces matériaux, les chances de trouver un installateur photovoltaïque prêt à se lancer dans l’installation sont extrêmement minces. En effet, les risques de problèmes d’étanchéité sur ces toitures freinent de nombreux professionnels. De plus :

• pour les toitures en fibrociment amianté, toute retouche partielle du toit est interdite, et il faut lancer un chantier de désamiantage complet et une réfection de la toiture pour pouvoir faire poser des modules photovoltaïques ;
• la pose d’une installation photovoltaïque sur toiture végétalisée est complexe et nécessite une étude de faisabilité exhaustive ; mieux vaut s’adresser à une entreprise spécialisée dans le domaine pour étudier le projet ;
• la présence d’un isolant multicouche dans les combles de la maison empêche elle aussi la réalisation du projet.

Pour savoir avec certitude s’il est possible ou non de refaire sa toiture en photovoltaïque, il est recommandé de demander conseil à des entreprises d’installation de panneaux solaires : il est habituel de contacter trois sociétés différentes pour avoir des avis différents et obtenir des devis. Cela permet de les comparer et d’être sûr de faire le bon choix.

Inclinaison et orientation de la toiture

Les matériaux composant le toit ne sont pas les seuls paramètres à prendre en compte pour étudier la faisabilité d’un projet solaire : l’inclinaison et l’orientation des panneaux photovoltaïques jouent un rôle primordial dans la rentabilité de l’installation.

En effet, l’énergie solaire, qui sert à produire de l’électricité photovoltaïque, atteint la Terre avec une certaine direction (depuis le sud dans l’hémisphère nord) et un angle définit (qui varie en fonction de la latitude du lieu considéré et du moment de l’année). Pour obtenir la production maximale d’une centrale photovoltaïque, il faut que les panneaux soient posés de manière à capter un maximum de rayons du soleil, tout au long de l’année.

En France métropolitaine, on considère que l’exposition idéale est plein sud, et que les toitures orientées sud-est et sud-ouest présentent aussi des conditions favorables. En ce qui concerne l’inclinaison recommandée, elle est généralement de 30 à 35°, mais tous les angles compris entre 15 et 45° donnent de très bons résultats.

Toiture photovoltaïque pour particulier : les démarches

Les formalités nécessaires au bon déroulement d’un projet solaire sont nombreuses et plutôt longues à réaliser. La plupart des installateurs photovoltaïques proposent de s’en charger pour le compte de leurs clients, mais ce service est facturé. L’avantage est bien sûr un gain de temps et d’énergie. De plus, les entreprises sérieuses ont l’habitude de gérer ces dossiers et savent exactement ce qui doit être fait ; cela a tendance à accélérer les procédures.

Pour que la pose des panneaux se passe dans les meilleures conditions possibles, il faut :

1. consulter les documents d’urbanisme de la commune où se trouve le logement. Ceux-ci indiquent les projets qui sont autorisés sur le territoire (puissance totale, type de panneaux, méthode de pose, etc.) et les éventuelles zones classées ou protégées ;
2. demander une déclaration préalable de travaux ou un permis de construire pour toiture photovoltaïque en mairie, une fois les règles d’urbanisme consultées et le projet défini (modèle et nombre de panneaux solaires, lieu d’implantation, schéma de l’installation électrique, etc.) ; ce document est indispensable pour pouvoir démarrer les travaux. Dans le cas d’une toiture photovoltaïque sur maison neuve, les modules doivent simplement figurer sur la demande de permis de construction du logement ;
3. faire réaliser les travaux par un professionnel Reconnu garant de l’environnement (RGE) ;
4. demander le raccordement des panneaux solaires au gestionnaire de réseau Enedis (anciennement ERDF) pour les personnes qui souhaitent revendre tout ou partie de leur électricité. Les familles qui optent pour l’autoconsommation totale n’ont pas à faire cette demande ;
5. envoyer une Déclaration attestant l’achèvement et la conformité des travaux (DAACT) à la mairie dans les 30 jours suivant la fin des travaux. Il s’agit d’une obligation s’appliquant à toutes les personnes ayant obtenu un permis de construire ou déposé une déclaration préalable ;
6. présenter un justificatif d’assurance responsabilité civile à Enedis, étape obligatoire pour les consommateurs qui demandent le branchement de leurs modules au réseau. Nous conseillons d’ailleurs à tous les propriétaires de panneaux solaires d’explorer les différentes options pour assurer les panneaux solaires et ainsi garantir l’intégrité du logement et la sécurité de ses occupants ;
7. obtenir le certificat Consuel qui garantit que l’installation a été réalisée dans le respect des normes en vigueur. Cette attestation de conformité est obtenue et transmise au client par l’installateur ; elle est indispensable pour demander la mise en service à Enedis ;
8. demander à Enedis de mettre en service l’installation, c’est-à-dire de permettre l’injection d’électricité sur le réseau depuis les panneaux solaires. Cette étape est essentielle pour pouvoir vendre de l’électricité à EDF OA ;
9. signer un contrat d’achat avec EDF OA. C’est cette étape qui permet d’être rémunéré par le fournisseur tous les ans pour l’électricité injectée sur le réseau, elle joue donc un rôle important dans la rentabilisation des panneaux photovoltaïques.

Prix d’un toit photovoltaïque

Il s’agit là d’un critère incontournable pour les consommateurs : le montant à débourser pour les travaux. Le prix au m² de toiture photovoltaïque est souvent recherché par les particuliers, mais il faut savoir que ce n’est pas un critère fiable pour déterminer le prix ou le rendement d’une toiture photovoltaïque.

L’idéal est plutôt de s’intéresser à la puissance crête des modules, et à celle de l’installation finale. Mesurée en kilowatt-crête (kWc), elle détermine la quantité d’électricité qui peut être produite par un panneau à un instant donné dans des conditions idéales d’installation et d’ensoleillement. Généralement, les centrales photovoltaïques domestiques (installées chez des particuliers) ont une puissance-crête inférieure à 9 kWc.

Ces fourchettes de prix ont pour but de donner un ordre d’idée de ce qui peut être attendu pour la pose de cellules photovoltaïque, sur le toit ou au sol. Il est toutefois utile de rappeler que de nombreux critères interviennent dans l’établissement d’un devis, et que des conditions d’installation particulières peuvent faire varier fortement les montants annoncés. Pour s’assurer de payer un prix juste pour l’installation des panneaux photovoltaïques, la meilleure solution est de comparer les devis de plusieurs professionnels de la région.

Aides pour toiture photovoltaïque

Les prix des panneaux solaires sont élevés, et pour la majorité des ménages, il n’est pas possible de débourser de telles sommes. Toutefois, il existe des solutions de financement pour toiture photovoltaïque et des aides et subventions pour panneaux solaires, notamment :

• la prime à l’autoconsommation, ou prime à l’investissement versée sur cinq ans aux ménages qui optent pour l’autoconsommation avec injection du surplus. Son montant varie selon la puissance installée et va de 80 à 380 € par kWc installé ;
• le tarif d’achat du photovoltaïque proposé par EDF OA est subventionné par l’État et fixe sur 20 ans à partir de la signature du contrat. Cette subvention indirecte aide les particuliers qui revendent une partie au moins de leur électricité à rentabiliser leur investissement ;
• la TVA à un taux réduit de 10 % pour les centrales de 3 kWc maximum. Au-delà, le taux normal de 20 % est appliqué ;
• l’Agence nationale de l’habitat prévoit des aides pour les ménages les plus modestes, qu’elle a pour but d’accompagner dans l’amélioration de leurs logements ;
• certaines collectivités territoriales (communes, départements et régions) proposent des aides pour les toitures photovoltaïques des particuliers. Il convient de les contacter directement pour se renseigner ;
• des banques et établissements de crédit proposent des prêts à la consommation pour ce type de travaux. Il peut être intéressant de se renseigner auprès de plusieurs organismes, mais il convient d’être très prudent et de lire avec beaucoup d’attention les conditions des prêts proposés.

Pour un accompagnement personnalisé, il est judicieux de contacter le réseau FAIRE, le service public de la rénovation énergétique. Ce réseau a été créé spécifiquement pour accompagner et conseiller les particuliers pour leur permettre de faire des travaux d’amélioration des performances énergétiques de leur logement efficaces et au meilleur prix.

Location de toiture agricole ou hangar pour panneaux photovoltaïques

Il est aujourd’hui possible de louer un toit à un investisseur qui y exploitera une centrale photovoltaïque. Voici comment cela se passe habituellement :

1. un propriétaire peut louer son toit uniquement, tout en gardant l’usage du bâtiment lui-même. Cela concerne en général un bâtiment industriel ou agricole, car il faut une grande surface pour que l’opération soit intéressante ;
2. l’investisseur y fait poser des panneaux solaires à ses frais. Souvent, les travaux incluent une réfection totale du toit et un renfort de la charpente si cela est nécessaire ;
3. pendant toute la durée du contrat signé entre les deux parties (20 à 30 ans en moyenne), l’investisseur exploite la centrale, l’entretient et revend son électricité à EDF OA. En échange, le propriétaire du toit reçoit un loyer pour l’usage de la toiture photovoltaïque. Le montant du loyer et ses modalités d’évolution sont inscrits au contrat ;
4. à la fin du bail, le propriétaire du bâtiment devient généralement propriétaire des panneaux et peut les exploiter pour son propre compte.

Chaque bail de toiture photovoltaïque est différent, et les conditions offertes par les entreprises ayant recours à la location de toiture ne sont pas toujours exactement les mêmes. Là aussi, notre conseil est donc de demander plusieurs devis et de bien étudier ces offres avant de se décider.