Panneau solaire : quelle productivité en hiver ?

Les panneaux solaires transforment la lumière en énergie (électricité ou chaleur). Cette solution, à la fois économique et écologique, peut vous permettre de produire votre propre énergie verte. La production de l’installation solaire peut couvrir l’ensemble ou une partie de vos besoins (en électricité, chauffage et/ou eau chaude sanitaire). Cependant, le rendement n’est pas le même selon les saisons. Nombreux sont ceux qui se demandent si les panneaux solaires fonctionnent en hiver. Quel rendement attendre de son installation lorsque les journées sont plus courtes, moins ensoleillées et plus froides ? Faut-il craindre les intempéries, comme la grêle, la neige ou le vent ? Quel entretien prévoir pour optimiser la production de ses panneaux solaires en hiver ? Choisir.com fait le tour de ces questions pour vous.

Les panneaux solaires fonctionnent-ils l’hiver ?

Panneaux photovoltaïques, panneaux solaires thermiques, modèles hybrides, aérovoltaïque ou chauffe-eau solaire individuel (CESI) ont tous besoin d’un minimum d’ensoleillement pour produire de l’électricité. À quoi faut-il donc s’attendre sur la période hivernale ? Les panneaux solaires fonctionnent-ils toujours lorsqu’il fait gris et froid ?

Les panneaux solaires peuvent-ils produire de l’électricité en hiver ?

Il ne faut pas se fier aux idées reçues, un panneau solaire peut très bien produire de l’électricité même s’il n’est pas installé dans une région très ensoleillée et chaude. Il y a bien entendu un lien essentiel entre l’ensoleillement dans la région, l’orientation de la toiture et les performances de l’installation. Toutefois, il faut davantage résonner en intensité lumineuse. Celle-ci peut-être élevée même dans les régions du nord de la France, et même en hiver.

D’ailleurs, il faut savoir que de trop fortes de chaleurs peuvent nuire au bon fonctionnement des panneaux solaires. Au-delà de 25 °C ou 30 °C, ils perdent en effet jusqu’à 25 % de leur production. Au contraire, des températures basses ou même très basses (moins de 0 °C) n’affectent pas les performances de l’installation. Les panneaux solaires ne craignent donc pas le froid alors qu’une canicule peut impacter négativement leur fonctionnement.

Les capteurs solaires continuent donc de produire de l’électricité en hiver. Néanmoins, il faut tout de même savoir que le temps d’ensoleillement est réduit sur cette période par rapport à l’été puisque les jours raccourcissent. De plus, si le ciel est gris, l’intensité lumineuse peut aussi être moins importante. Ces éléments entraînent donc une baisse de production en hiver. Nous verrons plus bas à combien celle-ci peut s’élever.

Des hivers de plus en plus ensoleillés ?

Selon les climatologues et météorologues, les hivers deviennent de plus en plus ensoleillés depuis quelques années. Il s’agit d’un des effets du dérèglement climatique qui va avec les températures également en hausse sur la saison hivernale. Selon Météo France « entre 2012 et 2020, six hivers ont connu un excédent d’ensoleillement de l’ordre de 20 % ». Très peu réjouissant pour l’environnement, c’est un petit point positif pour les performances des panneaux solaires.

Quel est le taux d’ensoleillement en hiver ?

Le taux d’ensoleillement est aussi appelé « taux d’irradiation » du soleil et s’exprime en kWh/m². Il diffère selon les régions et les périodes de l’année, et permet notamment d’évaluer la rentabilité d’une installation photovoltaïque.

En France, l’irradiation solaire annuelle globale horizontale (IGH) s’élève en moyenne à 1 274 kWh/m². Le taux le plus élevé est celui de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur, avec une moyenne annuelle de 1 645 kWh/m². Le plus bas est celui du Nord-Pas-de-Calais avec une moyenne de 1 089 kWh/m² sur l’année.

L’irradiation solaire mensuelle moyenne la plus importante correspond, quant à elle, aux mois d’avril à septembre. Elle atteint son maximum en juin et juillet. C’est de novembre à février que l’irradiation est la plus faible. Alors que la moyenne du mois de juillet en France atteint 183,9 kWh/m², celle du mois de décembre est de 29,4 kWh/m² (soit environ six fois moins).

Ces données permettent notamment de déterminer le nombre de panneaux solaires à installer, ainsi que d’obtenir une évaluation du rendement à attendre de ces équipements. Attention, d’autres paramètres doivent être pris en compte, comme vos besoins (le nombre d’occupants, les équipements électriques de la maison), les particularités du logement (l’orientation du toit, son inclinaison), le type de panneaux solaires (panneaux ou tuiles photovoltaïques, panneaux solaires thermiques, hybrides), la puissance crête des panneaux solaires (exprimée en watt ou en kilowatt), etc.

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Quel est le rendement d’un panneau solaire l’hiver ?

Pour comprendre davantage la différence de production des panneaux solaires entre l’hiver et l’été, il faut se pencher sur la question du rendement. À quoi correspond cette notion ? À combien s’évalue la baisse de production d’une installation photovoltaïque en hiver ?

Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?

Le rendement d’un panneau solaire (exprimé en pourcentage) correspond à la quantité d’énergie lumineuse effectivement transformée en électricité et/ou en chaleur par rapport à la quantité d’énergie solaire utilisée.

La formule qui permet d’obtenir le rendement d’un panneau solaire est donc la suivante :

Quantité d’électricité produite (en watt-crête) / Quantité d’énergie solaire reçue (la surface de panneaux en m² multipliée par 1 000) = Rendement de l’installation solaire (en %)

Pour que l’investissement dans l’installation solaire soit rentable, le rendement doit être élevé. Les pertes d’énergie sont alors moins importantes. Le capteur produit plus d’électricité et/ou de chaleur pour la même quantité d’énergie lumineuse assimilée.

Le rendement varie selon de nombreux paramètres :

  • le type de technologie (panneaux solaires monocristallins ou polycristallins) ;
  • le niveau d’ensoleillement dans la région ;
  • l’orientation de la maison ;
  • l’inclinaison de la toiture ;
  • le type d’intégration des panneaux (en surimposition ou en intégration au bâti) ;
  • les éventuelles zones ombragées (arbres, maisons voisines, etc.) ;
  • les températures extérieures ;
  • les effets de microclimats ;
  • les différents éléments du kit solaire (onduleur, câbles, etc.) ;
  • le bon entretien de l’installation (nettoyage des capteurs et vérification par un professionnel).

Les conditions climatiques (ensoleillement, températures dans la région et saisons) ont donc une influence sur le rendement des panneaux solaires. En hiver, l’ensoleillement étant moindre, le rendement est diminué sur cette période. Les panneaux solaires continuent toutefois de fonctionner comme nous l’avons déjà évoqué. La production est simplement moins importante qu’en été. Si votre installation solaire couvre l’ensemble de vos besoins en électricité sur la période estivale, il est possible que ce ne soit pas le cas en hiver. Vous devez donc consommer de l’électricité du réseau de distribution.

Pour évaluer la rentabilité de votre projet et les économies réalisables sur vos factures d’énergie, il faut prendre en compte la production de l’installation sur l’ensemble de l’année. Les variations de rendement selon les saisons y sont ainsi intégrées, et cette vision globale est plus représentative des performances de l’installation.

Faites des économies d’énergie en profitant d’un prix du kWh plus bas

L’autoconsommation permise par les panneaux photovoltaïques est une solution efficace pour faire des économies d’énergie. Vous pouvez également opter pour le rachat de votre production électrique solaire. Mais il existe aussi d’autres solutions pour réduire le montant de vos factures d’électricité. En effet, de nombreux fournisseurs commercialisent leurs offres auprès des particuliers. Les tarifs (kWh et abonnement) peuvent être plus ou moins intéressants. N’hésitez pas à utiliser notre comparateur d’énergie pour retrouver les prix des différents contrats.

Concernant l’aspect environnemental, les offres d’électricité verte se multiplient sur le marché. La démarche entamée avec une installation solaire peut donc se poursuivre avec votre fournisseur. Les experts énergie Choisir.com sont disponibles au téléphone pour vous conseiller sur toutes ces questions.

À combien s’élève la baisse de production des panneaux solaires en hiver ?

En hiver, le soleil se lève plus tard et se couche plus tôt, et la grisaille est aussi plus présente. Les conditions de production ne sont donc pas les mêmes qu’en été pour les panneaux solaires.

Pour vous donner un ordre de grandeur : 70 % de l’électricité d’une installation photovoltaïque est produite entre avril et septembre. Entre novembre et février, c’est 10 %. En janvier et février, au cœur de l’hiver, c’est seulement 3 % de la production annuelle qui est émise par l’installation.

Ces chiffres illustrent donc nos propos. Bien que nettement plus élevée au printemps et en été, la production d’électricité n’est pas non plus totalement absente en hiver.

Quelle inclinaison des panneaux solaires pour un bon rendement en hiver ?

Tout comme l’orientation, l’inclinaison des panneaux solaires doit être bien réfléchie pour un rendement optimal. Cependant, selon les saisons, le soleil n’est pas toujours situé au même niveau par rapport à la ligne d’horizon. Il est bien plus bas en hiver qu’en été.

Par conséquent, l’inclinaison idéale n’est pas la même en fonction de la période de l’année. Alors que l’angle optimal serait de 20 ° en été, en hiver, il devrait être de 60 °. Néanmoins, un tel angle ne permettrait pas d’obtenir une bonne production d’électricité sur la période estivale. Comme nous l’avons vu, c’est pourtant sur ces mois-ci que la production annuelle de l’installation solaire est la plus importante.

Pour ne pas non plus lui donner une inclinaison qui ne permettrait pas d’obtenir de production en hiver, il est généralement recommandé de choisir un angle de 30 °. Les panneaux sont ainsi posés pour un rendement optimal quelle que soit la saison.

Il est aussi possible d’installer des panneaux solaires à angle d’inclinaison réglable. Vous pouvez alors l’adapter selon la position du soleil dans le ciel en fonction des saisons. Le prix de ce type d’équipement est plus élevé que celui de panneaux solaires classiques. Néanmoins, vous pouvez espérer un retour sur investissement plus rapide grâce à vos économies d’énergie. Notez aussi qu’une inclinaison plus importante en hiver peut être intéressante afin de déneiger plus facilement. Retrouver plus d’information sur la question de la neige et des panneaux solaires un peu plus bas dans cet article.

Faites appel à un professionnel RGE pour l’installation de panneaux solaires

Pour le dimensionnement de vos panneaux solaires, leur installation ou même la modification de leur angle d’inclinaison, il est important de faire appel à un professionnel qualifié. Le label RGE (Reconnu garant de l’environnement) est une certification qui permet de garantir les compétences d’un professionnel en matière de rénovation énergétique.

De plus, il s’agit d’une des conditions pour bénéficier des différentes aides de l’État. Notez que seules l’installation d’un chauffe-eau solaire individuel et celle d’un système solaire combiné ouvrent le droit aux aides à la rénovation énergétique (MaPrimeRénov’, la prime énergie, etc.). Vous pouvez toutefois bénéficier de la prime à l’autoconsommation si votre installation photovoltaïque est destinée à l’autoconsommation avec vente de surplus. La prime est alors versée par EDF Obligation d’Achat (EDF OA).

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Quelles précautions prendre pour optimiser la production d’électricité de ses panneaux solaires l’hiver ?

L’hiver correspond aussi à la période à laquelle il faut être plus vigilent avec son installation solaire. Tout d’abord, les intempéries peuvent altérer le rendement des capteurs, voire même leur fonctionnement. Il faut aussi faire attention aux zones d’ombre qui pourraient impacter la production.

Les intempéries hivernales

Les intempéries sont généralement plus fréquentes en hiver qu’en été. La grêle et le vent peuvent notamment abîmer les installations. Qu’en est-il de la neige ? Faut-il déneiger ses panneaux solaires ?

Les panneaux solaires résistent-ils aux intempéries ?

Comme nous l’avons expliqué plus tôt, les capteurs solaires ne craignent pas les températures basses. C’est plutôt lorsqu’elles sont élevées, passé un certain seuil, que le fonctionnement peut être impacté.

Néanmoins, certaines intempéries en hiver peuvent endommager l’installation. Cela peut notamment être le cas lors de très fortes averses de grêle ou de vents violents. Toutefois, il faut savoir que les panneaux solaires sont solides, installés et conçus pour résister à ces phénomènes météorologiques. La durée de vie de l’installation solaire ne doit donc pas être impactée par ce type d’événements. Les fabricants testent notamment la résistance de leurs produits à différents impacts en simulant le vent ou la grêle, par exemple. Des normes de sécurité strictes doivent également être respectées afin de protéger les consommateurs :

  • pour les panneaux solaires photovoltaïques : les normes CEI 61215, CEI 61646 et CEI 61730 imposent des critères relatifs à la résistance du matériel, ainsi qu’en ce qui concerne le raccordement électrique. Celui-ci doit être sécurisé afin de protéger contre les chocs électriques ou les départs d’incendie possibles en cas de foudre ;
  • pour les panneaux solaires thermiques :
    • la norme NF EN 12976 : établit des critères de durabilité, de sécurité et de fiabilité pour les installations thermiques et leurs différents composants,
    • la norme NF EN 12977 : concerne les systèmes thermiques sur mesure. Elle indique les méthodes utilisées pour mesurer les performances des dispositifs utilisés pour le stockage de l’eau.

Toutefois, lorsque les aléas climatiques sont extrêmes, comme des vents particulièrement violents, les panneaux solaires peuvent être endommagés. Deux risques se présentent alors :

  • le décrochage des panneaux : il concerne surtout les modèles inclinables au sol ou en surimposition installés sur une toiture déjà en place, et dépend de la pente du toit. Avec les tuiles solaires qui sont intégrées au bâti (en remplacement d’ardoises ou de tuiles), ce problème lié à la prise au vent est moins important. C’est à l’installateur de prendre en compte ces paramètres afin que les capteurs résistent au mieux aux épisodes venteux ;
  • la chute d’objet sur l’installation : ce n’est ici pas le vent lui-même qui endommage le panneau solaire. Si des vents violents sont annoncés, veillez à mettre à l’abri les objets qui pourraient s’envoler et atterrir sur l’installation photovoltaïque. Élaguez aussi régulièrement les arbres sur votre terrain, notamment les branches qui menacent de tomber. Cela ne pourra pas vous garantir que vos panneaux solaires ne seront pas abîmés dans la tempête, mais vous pourrez peut-être vous prémunir de ce type de problème avec votre installation.

Pour ce qui est de la grêle, elle peut briser ou fissurer le verre des panneaux solaires, notamment si un grêlon tombe au centre du capteur qui est la zone la plus fragile. Les averses doivent toutefois être particulièrement violentes pour que cela se produise : avec des grêlons d’une taille importante et une vitesse de chute d’au moins 100 km/h. Notez que les panneaux sont principalement composés de verre borosilicaté, un matériau très résistant aux chocs.

Que faire si les panneaux solaires sont endommagés par le vent ou la grêle ?

Si les dommages sont importants sur votre installation solaire suite à un épisode de tempête, du vent ou de la grêle, faites intervenir l’installateur afin de savoir si une réparation est possible et à quel prix. Le tarif de cette cette intervention se situe entre 50 et 120 €/heure selon le professionnel. Pour réparer des panneaux solaires, le montant minimum à prévoir est de 350 € environ. Néanmoins, si le remplacement d’un ou de plusieurs capteurs est nécessaire, les frais peuvent se situer entre 2 500 et 7 500 € en moyenne.

Les dégâts causés par des aléas climatiques ne sont généralement pas pris en compte dans la garantie installateur. Cette dernière protège uniquement les consommateurs contre un problème de fonctionnement ou une installation défectueuse. Notez toutefois que des assurances intempéries peuvent parfois être proposées par l’installateur en supplément de la garantie. Il est alors nécessaire d’y avoir souscrit en amont.

Qu’en est-il de la prise en charge par les assurances habitation si les panneaux solaires sont endommagés par une tempête ? Tout dépend du type d’installation :

  • si les panneaux solaires sont intégrés au bâti : le montant des réparations devrait être couvert par votre assurance habitation. En effet, ils assurent alors l’étanchéité du logement et font partie intégrante du bâti ;
  • si les panneaux sont installés en surimposition sur la toiture ou au sol sur le terrain : la prise en charge des coûts de réparation dépend de chaque assurance. Généralement, le dommage « bris de glace » est couvert. N’hésitez donc pas à contacter votre assurance pour vérifier les conditions de votre contrat. Attention, votre l’installation solaire doit impérativement avoir été déclarée au préalable.

L’assurance habitation peut ne pas couvrir la totalité des coûts de réparation. Elle peut néanmoins vous permettre de limiter ces frais.

Panneaux solaires : comment éviter les problèmes en cas de tempête ?

Pour vous prémunir contre ce type de dégâts :

  • vérifiez que les panneaux solaires que vous installez respectent bien les normes en vigueur ;
  • faites appel à un artisan labellisé RGE QualiPV afin d’être assuré de ses compétences concernant les systèmes solaires ;
  • souscrivez un contrat de maintenance : à l’occasion de sa visite de contrôle, l’installateur vérifie l’ensemble du système. Si nécessaire, des fixations peuvent notamment être renforcées. Cet entretien régulier peut permettre de régler certaines anomalies légères, qui pourraient représenter un risque pour l’installation en cas d’épisode météorologique violent. Ce type de contrat permet de profiter d’un entretien annuel, et éventuellement de dépannages et de certaines réparations.

Un panneau solaire doit-il être déneigé ?

Selon les régions, les épisodes neigeux peuvent être fréquents ou exceptionnels. Dans tous les cas, la question de déneiger ou non ses panneaux solaires se pose.

S’il n’est tombé que quelques centimètres de neige, ce n’est pas la peine de prendre de risques en montant sur un toit glissant. La lumière sera effectivement bloquée par la neige pendant un certain temps. Toutefois, elle fond généralement rapidement au soleil.

Si la couche de neige est plus importante et que les températures très basses ne permettent pas au manteau blanc de disparaître, déneiger ses panneaux solaires peut être une option.

Restez toutefois prudent pendant cette opération. Monter sur un toit enneigé peut être très dangereux. Bien que vos panneaux solaires vous fassent gagner de l’électricité gratuite, pensez aussi aux risques que cela représente pour votre sécurité. Si vous pouvez atteindre votre installation sans monter sur le toit de la maison, privilégiez cette solution. Essayez, par exemple, de trouver un balai avec un manche suffisamment long.

Pour ce qui est de l’impact du poids de la neige sur les panneaux solaires, ces derniers sont aujourd’hui conçus pour résister à des charges relativement importantes. La productivité de l’installation peut donc être impactée par l’enneigement, mais pas son fonctionnement sur le long terme.

Notez aussi que la réverbération du soleil sur la neige va augmenter le niveau d’ensoleillement. Si vous choisissez de déneiger vos panneaux solaires, pensez donc à en laisser quelques centimètres autour pour gagner en productivité.

Les zones d’ombre

En hiver, faites aussi attention aux zones d’ombre qui pourraient obstruer la luminosité sur vos capteurs solaires. Puisque le soleil est plus bas à cette période, l’emplacement des ombrages change par rapport à l’été.

Si l’installation a été faite lors de la période estivale, pensez à vérifier que des zones d’ombrages ne viennent pas gêner le passage de la lumière sur les panneaux solaires en hiver. Il peut alors être nécessaire de tailler quelques branches, par exemple. Attention, d’autres éléments qui obstruent l’ensoleillement ne peuvent pas être supprimés. Cela peut notamment être le cas avec une cheminée ou un autre bâtiment, par exemple. Il est donc vivement recommandé de prendre en compte la position du soleil à différentes saisons au moment de l’installation.

Été, hiver : à quelle saison installer ses panneaux solaires ?

L’installation de panneaux solaires sur votre toiture ou au sol dans votre jardin peut se faire à n’importe quel moment de l’année. Vous n’êtes donc pas obligé d’attendre le retour des beaux jours pour vous lancer dans ce projet. En les installant avant la fin de l’hiver, vous pourrez commencer à rentabiliser votre investissement dès l’arrivée du printemps.

Quel entretien prévoir pour ses panneaux solaires en hiver ?

L’hiver n’est pas la meilleure période pour procéder à l’entretien de ses panneaux solaires. Surveillez simplement qu’ils sont en bon état, et retirez éventuellement les feuilles mortes qui resteraient collées sur les capteurs si elles sont nombreuses. La plupart du temps, elles se décollent toutefois grâce aux averses de pluie.

Il est recommandé d’attendre le début du printemps pour nettoyer ses panneaux solaires. De cette manière, vous préparez l’installation pour la plus grande période de productivité de l’année. Il est aussi plus agréable d’effectuer des travaux à l’extérieur lors des beaux jours.

Vous pouvez entreprendre vous-même l’entretien de vos panneaux solaires. Vérifiez donc s’ils ont besoin d’un nettoyage et s’ils sont en bon état (notamment après un passage de vent violent ou une forte averse de grêle). Un contrôle de l’installation par un professionnel compétent est aussi recommandé tous les 2 ans environ. Notez qu’il est possible de souscrire un contrat d’entretien pour vos panneaux solaires. Vous serez ainsi garanti du bon fonctionnement de votre équipement tout au long de l’année.

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