Borne de recharge et panneaux photovoltaïques : comment ça fonctionne ?

publié le 01/05/2024 | mis à jour le 01/05/2024 | par Laurie Fouché

Peut-on recharger une voiture avec des panneaux solaires ?

La mobilité électrique se développe de plus en plus en France, mais une critique lui est souvent adressée : tous ces véhicules électriques sont rechargés avec de l’électricité produite principalement dans des centrales nucléaires et en petite partie dans des centrales à gaz ou à charbon. Il n’y a rien de très écologique là-dedans.

Sur le thème de l’origine de l’électricité qui alimente les véhicules électriques (VE), l’idée qui revient le plus souvent est d’intégrer des panneaux solaires directement à la toiture de la voiture. Celle-ci serait ainsi entièrement propre et autonome. Des prototypes ont été créés sur ce modèle, mais l’idée n’est pas viable pour le moment : le prix d’achat est extrêmement élevé et l’autonomie journalière reste très limitée.

Pour les particuliers, la solution la plus simple pour rouler à l’électricité solaire consiste actuellement à souscrire un contrat d’électricité verte. En effet, chaque ménage peut désormais choisir son fournisseur d’électricité librement et en changer quand bon lui semble, sans coupure de l’alimentation et sans frais de résiliation. Mais dans ce cas-là, le client reste soumis aux variations du prix de l’électricité sur les marchés internationaux. De plus, tous les fournisseurs n’ont pas le même engagement pour la transition écologique, et certains ont des pratiques finalement peu éloignées du greenwashing.

Le rêve de nombreux utilisateurs est donc de pouvoir recharger la voiture électrique avec des panneaux photovoltaïques à la maison. Cette solution est tout à fait possible, mais elle nécessite un certain investissement. Voyons comment procéder pour charger son véhicule électrique de manière écologique et économique.

Comment fonctionne la recharge solaire ?

Pour recharger sa voiture avec des panneaux solaires chez soi, trois conditions doivent être remplies simultanément :

• des panneaux photovoltaïques doivent être installés sur la propriété ;
• le véhicule électrique doit être branché au réseau où est injectée l’électricité solaire ;
• les panneaux solaires doivent produire de l’électricité au moment où le VE est branché.

En effet, le stockage de l’électricité reste compliqué à réaliser. S’il existe bien des batteries qui pourraient être combinées à une installation photovoltaïque, leur utilisation est souvent peu rentable sur le long terme. Une voiture rechargée à l’électricité photovoltaïque doit donc être en charge au moment où les panneaux sont en pleine production.

Le principe de fonctionnement de la recharge solaire pour voiture electrique reste donc toujours le même, basé sur ces trois points, mais il existe de nombreuses configurations possibles en fonction des panneaux choisis, de leur installation et du système de charge utilisé (borne de recharge ou prise sécurisée) ; tous ces points sont détaillés ci-dessous.

Pourquoi recharger sa voiture avec des panneaux solaires ?

Les intérêts d’utiliser l’énergie solaire pour recharger un véhicule électrique sont multiples :

• produire de l’électricité avec ses propres panneaux solaires garantit son origine sans doute possible, contrairement à de l’électricité classique, dont l’origine est inconnue. Il existe des contrats d’électricité verte, mais l’origine exacte de l’énergie (méthode et lieu de production) n’est pas toujours connue du consommateur ;
• l’automobiliste qui roule à l’électricité photovoltaïque s’investit personnellement pour la transition énergétique. Il utilise son argent et modifie ses habitudes de consommation pour protéger l’environnement ;
• la multiplication des centrales photovoltaïques domestiques participe à son échelle à l’augmentation de la part des renouvelables dans le mix énergétique français. Elles apportent également plus de stabilité au réseau public d’électricité ;
• les propriétaires des modules photovoltaïques font des économies de taille sur leur facture annuelle d’électricité. En effet, ils peuvent consommer cette électricité plutôt que celle proposée par leur fournisseur et ont même l’option de revendre l’électricité solaire non consommée à EDF (dans certains cas).

Les raisons d’investir dans des panneaux solaires pour la voiture sont donc nombreuses.

Combien de panneaux solaires pour recharger sa voiture electrique ?

Une des étapes les plus importantes lors de l’installation de panneaux solaires est leur dimensionnement : il est impératif de s’assurer que la puissance totale des modules correspond aux besoins du foyer, que les panneaux soient utilisés pour alimenter une borne de recharge ou non.

Quels critères pour dimensionner une installation solaire ?

Pour savoir combien de panneaux solaires installer pour recharger la batterie du véhicule électrique, il faut se baser sur plusieurs informations :

Pour bien dimensionner l’installation photovoltaïque, il faut utiliser les Wc (watt-crête) ou kWc (kilowatt-crête). Cette unité mesure la quantité d’électricité fournie par un module photovoltaïque dans des conditions idéales. Il faut savoir que :

• 1 kWc de puissance installée produit entre 900 et 1 400 kWh d’électricité par an selon la région et l’exposition des panneaux ;
• un module photovoltaïque unique a une puissance comprise entre 300 et 400 Wc, selon le modèle et la marque. Il faut donc 3 à 4 panneaux pour atteindre 1 kWc de puissance installée.

Comment calculer le nombre de panneaux nécessaires ?

En utilisant cet outil mi en place au niveau européen, il est possible de connaître la production électrique moyenne d’une installation photovoltaïque en fonction de sa puissance (en kWp, pour kilowatt-peak, soit kilowatt-crête en anglais) et de son emplacement (il suffit de cliquer sur la carte à gauche pour sélectionner le lieu). Grâce à cette page, on sait par exemple qu’une installation d’1 kWc située à Lyon produit en moyenne 1 260 kWh par an, soit presque 3,5 kWh par jour.

Prenons l’exemple d’un propriétaire de Renault Zoé qui parcourt 30 km par jour pour se rendre au travail, soit 150 km par semaine. Pour ce véhicule, 20 kWh sont nécessaires pour gagner 150 km d’autonomie. Ce Lyonnais devra donc installer près de 6 kWc de panneaux solaires s’il souhaite recharger sa voiture avec ses panneaux solaires une journée par semaine seulement (par exemple le dimanche).

Attention, la production photovoltaïque varie fortement d’un moment à un autre de l’année, avec une forte diminution en hiver et augmentation en été. De plus, la personne de cet exemple n’a aucune garantie que l’ensoleillement sera bon le jour où elle décide de recharger son véhicule. Toutefois, ces calculs permettent de se faire une idée générale de la puissance photovoltaïque nécessaire.

Quelle installation pour les panneaux solaires ?

Les personnes qui choisissent de faire installer des panneaux photovoltaïques chez elles ont plusieurs options :

• l’installation sur le toit du logement est la plus populaire car elle ne nécessite pas de terrain, n’occupe pas d’espace et l’inclinaison des toitures françaises donne généralement un bon rendement ;
• l’installation au sol, sur le terrain attenant au logement est une option moins fréquemment choisie. En effet, elle nécessite d’utiliser un espace extérieur qui ne sera plus disponible pour des plantations, une piscine, une terrasse, etc. Il faut également noter que cette méthode de pose ne donne pas droit à des aides financières, contrairement aux deux autres. En revanche, elle permet d’éviter de modifier l’apparence du bâtiment, ce qui est souvent le facteur principal considéré ;
• l’installation sur un carport, une ombrière, un abri de jardin ou un auvent est un bon compromis entre ces deux options. L’idée est d’utiliser une construction nouvelle pour poser des panneaux solaires et abriter un nouvel espace, que ce soit pour garer la voiture ou stocker des affaires. Ainsi, le logement n’est pas affecté, mais le ménage peut toucher les aides financières proposées par l’État.

Dans la plupart des cas, quelle que soit la pose choisie, l’électricité produite est injectée sur le réseau d’électricité du logement. Ainsi, pendant les heures de production, tous les appareils qui sont en fonctionnement tournent à l’électricité solaire. De plus, si le véhicule électrique est en charge à ce moment-là, ses batteries se remplissent aussi d’électricité photovoltaïque.

Quelle borne de recharge choisir pour les panneaux photovoltaïques ?

Pour recharger un véhicule électrique avec l’énergie solaire, il faut également se pencher sur la méthode de charge.

Comment recharger ma voiture electrique ?

Les Français ont le choix entre différentes solutions, ils peuvent :

• brancher leur voiture sur une prise domestique classique. Bien que possible, cette option n’est vraiment pas recommandée car les prises électriques ne sont pas prévues à cet effet, elles peuvent chauffer anormalement et causer un départ de feu ;
• utiliser une prise renforcée. Très similaire à une prise classique, elle comporte des éléments qui empêchent la surchauffe ;
• faire installer une borne de recharge dédiée spécialement au VE. Cet appareil a l’avantage d’accélérer la charge des batteries, qui peut être réduite à trois ou quatre heures, selon la puissance de la wallbox ;
• se reposer sur les réseaux de bornes accessibles au public. Celles-ci se trouvent sur la voie publique, dans des commerces, dans des stations essence, etc. Certains opérateurs de bornes proposent d’ailleurs de ne consommer que de l’électricité verte pour la recharge.

Les deux solutions pour charger une voiture avec des panneaux solaires à la maison sont donc la prise renforcée et la borne de recharge, ou wallbox. Chacune a ses avantages et inconvénients, tous sont détaillés ci-dessous.

Comment choisir sa borne de recharge ?

Dans la plupart des cas, la wallbox est recommandée simplement car elle protège très bien le logement et le VE d’éventuels dommages électriques et elle accélère fortement la charge. Cependant, dans le cas d’un logement équipé de modules photovoltaïques, l’installation d’une borne pour voiture électrique est pratiquement indispensable. En effet, les personnes qui choisissent une borne de recharge intelligente pourront la programmer pour utiliser en priorité l’électricité solaire pour faire le plein du véhicule de manière automatique. Sur les périodes où la production est insuffisante, par exemple la nuit, cet équipement peut charger le VE en priorité sur les plages horaires les moins chères (pour les personnes ayant choisi un contrat Heures Pleines Heures Creuses).

La wallbox intelligente peut donc faire baisser de manière durable le coût de recharge de la voiture électrique tout en favorisant l’utilisation de l’électricité verte produite sur place. De plus, certaines bornes connectées et intelligentes proposent des fonctions comme la modulation de la charge pour éviter les disjonctions, la charge bidirectionnelle et la V2G, le suivi et le contrôle précis de la charge par l’utilisateur, etc.

Pour bien choisir sa borne de recharge pour véhicule électrique, l’idéal est de faire appel à un professionnel ayant la qualification IRVE. Dans la plupart des cas, il faut de toute manière qu’un électricien IRVE intervienne pour l’installation (obligatoire lorsque la borne a une puissance supérieure à 3,7 kW, conseillé dans toutes les autres situations). Un artisan compétent saura :

• conseiller sur le choix de la marque et du modèle idéal en fonction des usages prévus ;
• organiser et réaliser les travaux électriques nécessaires pour poser l’appareil ;
• respecter l’intégralité des normes et régulations pour borne de recharge pour protéger votre logement et ses occupants ;
• proposer un contrat de maintenance pour wallbox qui maximisera sa durée de vie en bon état.

Les panneaux solaires installés sur un logement ne peuvent généralement pas couvrir toutes les consommations du ménage. Il est donc nécessaire de souscrire un contrat d’électricité auprès d’un fournisseur. Il existe aujourd’hui plus d’une vingtaine d’opérateurs différents et chacun d’entre eux propose des offres uniques. Il peut donc être difficile pour les particuliers de trouver le contrat idéal. Les experts Choisir.com sont joignables par téléphone pour un accompagnement gratuit et personnalisé.

Quels avantages et inconvénients pour la recharge solaire de la voiture ?

La solution de recharge d’un véhicule électrique à l’énergie solaire n’a pas que des atouts. Avant de se lancer dans des travaux, il est important de considérer tous les aspects de la question.

Dans l’ensemble, pour les personnes qui ont les moyens financiers de réaliser un tel investissement, les intérêts de l’énergie solaire pour alimenter une borne électrique dépassent ses désavantages.

Combien coûtent les panneaux solaires pour borne de recharge ?

Le tarif d’une installation photovoltaïque dépend de nombreux critères comme :

• la puissance installée en kWc ;
• la technologie utilisée (panneaux monocristallins ou polycristallins) ;
• le type d’installation choisie (panneaux intégrés à la toiture ou surimposés) ;
• la nécessité de construire une structure neuve (carport, abri, tonnelle, etc.) ;
• l’onduleur qui complète l’installation ;
• etc.

Le prix total des panneaux solaires va donc d’environ 8 000 € TTC pour 3 kWc en surimposition à plus de 20 000 € TTC pour 9 kWc de modules intégrés au bâti. Pour se faire une idée des prix applicables à votre projet, il est recommandé de demander des devis à trois entreprises différentes ayant bonne réputation près de chez vous.

En ce qui concerne le prix d’une borne pour voiture électrique installation comprise, il tourne généralement autour de :

• 700 € environ pour un modèle d’entrée de gamme peu puissant ;
• de 1 200 à 2 000 € pour un équipement plus performant.

Certains consommateurs hésitent entre une installation de wallbox soi-même ou par un professionnel, souvent dans le but de faire des économies. Il est conseillé de toujours faire appel à un professionnel qualifié de manière à éviter des risques inutiles.

Quelle rentabilité pour la recharge solaire ?

La rentabilité de l’installation dépend de nombreux facteurs :

• le dimensionnement de l’installation photovoltaïque ;
• son prix d’achat et d’installation ;
• la production électrique moyenne ;
• le ratio entre l’électricité solaire utilisée par le ménage et l’électricité perdue ou vendue ;
• le type de borne de recharge installée (classique ou intelligente) ;
• son coût d’achat et d’installation ;
• l’utilisation qui est faite du VE ;
• etc.

Un projet de panneaux photovoltaïques et borne de recharge est généralement rentable s’il a été bien pensé en amont et qu’il est adapté à l’usage qui en sera fait pas les utilisateurs. De plus, pour encourager les Français à sauter le pas, les pouvoirs publics ont mis en place des aides financières. Celles-ci augmentent encore la rentabilité des panneaux solaires pour voiture électrique.

Quelles aides financières sont disponibles ?

Les énergies renouvelables et l’électromobilité sont deux secteurs que l’État cherche à dynamiser, il est donc normal que des aides financières existent pour encourager les Français à investir dans ces technologies.

Aides financières pour panneaux solaires

La plus connue est la prime à l’autoconsommation versée aux propriétaires d’une centrale photovoltaïque qui consomment une partie au moins de leur production. Elle est versée sur les cinq premières années de fonctionnement des panneaux et est calculée en fonction de la puissance totale. Attention, les modules doivent obligatoirement être installés en toiture pour en bénéficier.

L’obligation d’achat du surplus de production photovoltaïque par EDF vient compléter cette aide pour les personnes qui consomment une partie de leur production et revendent le reste. Le montant versé au ménage pour chaque kWh injecté sur le réseau est fixé par les pouvoirs publics.

Enfin, pour les installations photovoltaïques d’une puissance inférieure ou égale à 3 kWc, le client bénéficie d’une TVA à taux réduit de 10 % (contre 20 % pour unes puissance plus importante).

Aides financières pour borne de recharge électrique

Les aides pour l’installation d’une wallbox sont elles aussi multiples. Les principales sont :

• le crédit d’impôt pour installation d’une borne electrique qui couvre 75 % du montant total de la facture TTC dans la limite de 300 € par borne ;
• la TVA à taux réduit de 5,5 % pour l’achat de la borne et les travaux d’installation réalisés par un professionnel ;
• la prime Advenir pour installation d’une borne électrique (ou plus) en copropriété ;
• des aides de collectivités locales qui peuvent être cumulables avec celles proposées au niveau national.

Comme pour le photovoltaïque, ces aides ne sont versées qu’aux particuliers ayant fait appel à une entreprise spécialisée pour les travaux.