Le PVGIS : simulateur de production solaire 

publié le 30/08/2024 | mis à jour le 30/08/2024 | par L'équipe Choisir.com

À quoi sert l’outil PVGIS ?

Le Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) est un outil en ligne gratuit créé par la Commission Européenne en 2007 pour soutenir le développement des énergies renouvelables. Accessible à tous, PVGIS permet de calculer la quantité d’énergie qu’un dispositif photovoltaïque peut produire. Initialement conçu pour l’Europe, il couvre désormais presque tous les continents (à l’exception de l’Arctique).

PVGIS répond à deux besoins principaux :

• estimer la production électrique d’une installation solaire existante ;
• prévoir la production d’une future installation.

Grâce à des cartes interactives et à des données météorologiques détaillées, ce logiciel peut vous aider à prendre des décisions pour maximiser la production d’électricité de votre installation. Il permet de comparer différentes technologies et puissances de panneaux solaires en fonction des spécificités de votre habitation. L’ensoleillement dans la zone géographique, l’orientation et l’inclinaison des panneaux sont notamment pris en compte.

Avec ces résultats, PVGIS peut être très intéressant pour vous accompagner dans votre investissement.

Les données pour estimer sa production solaire avec PVGIS

Le rendement des panneaux solaires dépend de l’ensoleillement, de la température, du type de capteur photovoltaïque, etc. L’outil PVGIS croise ces nombreuses données pour calculer leur production.

La localisation de l’habitation

Avec la carte disponible sur l’application PVGIS, vous pouvez retrouver facilement votre logement. Il vous suffit de naviguer sur la carte et de zoomer, ou de renseigner votre adresse dans la case en bas à gauche. Cliquer dessus permet de préremplir certaines des cases présentes sur la droite.

La base de données d’irradiation solaire

Trois bases de données différentes sont utilisées afin d’évaluer le rayonnement solaire par heure pour la localisation de votre habitation :

• PVGIS-SARAH2, qui correspond aux années 2005 à 2020 en Europe, en Asie, en Afrique et dans plusieurs régions de l’Amérique du Sud ;
• PVGIS-SARAH, qui précède la version SARAH2 et rassemble les données de 2005 à 2016 sur la même zone géographique ;
• PVGIS-ERA5, qui contient les données du monde entier. Il est recommandé de l’utiliser lorsque la région n’est pas couverte par les autres bases de données.

Vous pouvez utiliser la base de données par défaut, PVGIS-SARAH2. Elle convient pour toute la France métropolitaine. Si votre zone géographique n’est pas couverte par cette base de données, sélectionnez PVGIS-ERA5.

Les caractéristiques de l’installation photovoltaïque

Quelques informations techniques sont à indiquer : la technologie de vos panneaux photovoltaïques, la puissance crête de l’installation et les pertes du système.

Le type de panneaux solaires

La technologie des panneaux photovoltaïques a un impact sur la production d’électricité. Dans le logiciel, vous pouvez choisir entre :

• les panneaux en silicium cristallin, qui sont les plus communs aujourd’hui en France ;
• les panneaux CIS, sans silicium en couche mince, ils sont composés de cuivre, d’indium ou de sélénium. Moins sensibles aux ombrages, ils offrent un bon rendement ;
• les panneaux CdTe (Cadmium Telluride), des cellules photovoltaïques à couche mince composées de tellurure de cadmium. Il s’agit d’un matériau cristallin servant de semi-conducteur. Cette technologie abordable affiche un très bon rendement.

Si votre équipement ne correspond à aucune des technologies proposées, vous pouvez sélectionner « inconnu ».

La puissance-crête installée

La puissance-crête correspond à la puissance nominale d’un panneau photovoltaïque dans des conditions standards. Cette donnée est essentielle. L’installation solaire doit être bien dimensionnée pour que la production puisse couvrir au mieux les besoins de votre foyer en électricité. Une installation trop puissante vous coûtera plus cher à l’achat. Si elle n’est pas assez puissante, vos panneaux photovoltaïques ne vous permettront pas de produire suffisamment d’énergie pour répondre à vos besoins. Ce qui vous obligera à acheter de l’électricité supplémentaire auprès de votre fournisseur.

La puissance-crête de votre installation photovoltaïque correspond à la puissance des capteurs multipliée par leur nombre. Par exemple, si vous êtes équipé de 10 panneaux de 300 Wc (watt-crête), vous obtenez 3 000 Wc, c’est-à-dire 3 kWc (kilowatt-crête) de puissance pour votre installation dans son ensemble.

Les pertes du système

Lors de l’installation de panneaux solaires, il est important de considérer les pertes énergétiques. Elles sont notamment liées aux onduleurs et aux câbles, ainsi qu’à des facteurs environnementaux (températures très élevées, par exemple).

Les pertes du système sont exprimées en pourcentage sur le logiciel PVGIS. Il indique la différence entre l’énergie générée par vos panneaux solaires et celle réellement utilisée dans votre logement ou transmise au réseau électrique.

Ces pertes peuvent être de 0 à 100 % et sont intégrées dans le calcul de l’efficacité globale de votre système. Le programme standard propose par défaut une valeur de 14 %. Si vous ne savez pas quelle donnée indiquer, conservez cette valeur pour vous assurer une estimation fiable des performances de votre installation solaire.

Le type de pose

Différentes données concernant l’installation des panneaux photovoltaïques (sur un support ou au sol), leur inclinaison et leur orientation sont aussi prises en compte par l’outil PVGIS.

La position de montage

Sur PVGIS, vous pouvez choisir entre deux options :

• en position libre. Vos panneaux solaires photovoltaïques sont alors posés au sol ou sur un support qui n’est pas une toiture ou un bâtiment ;
• sur toit/intégré au bâti, si les capteurs solaires sont fixés sur une toiture (celle de votre maison, de votre garage ou de votre abri de jardin, par exemple), ou sur un mur.

L’inclinaison des capteurs solaires

L’inclinaison des panneaux solaires (exprimée en degré) est aussi essentielle pour garantir un bon rendement à votre installation. La production est plus importante quand les rayons du soleil atteignent perpendiculairement les cellules photovoltaïques (lorsque le soleil fait face aux capteurs). Ils continuent toutefois de produire de l’électricité quand l’incidence du rayonnement solaire change au cours de la journée ou des périodes de l’année. En France métropolitaine, l’inclinaison idéale se situe souvent entre 30 et 35° par rapport à l’horizon. Vous pouvez néanmoins obtenir de bons résultats avec une inclinaison de 10°.

Notez que dans certains cas, des contraintes peuvent prédéterminer l’inclinaison et l’orientation de vos panneaux photovoltaïques. Notamment si vous les installez sur une toiture existante. Toutefois, si vous avez la possibilité de choisir ces paramètres, l’application peut aussi calculer les angles d’inclinaison et d’orientation optimaux, en supposant que ces angles resteront fixes tout au long de l’année.

Pour connaître l’inclinaison idéale de vos capteurs solaires avec PVGIS, cochez la case « optimiser l’inclinaison ». Le programme utilisera sa base de données pour vous recommander la plus adaptée en fonction de votre région et de l’orientation de votre logement.

L’azimut

L’azimut correspond à l’orientation des panneaux solaires par rapport au sud. C’est l’angle 0°, alors que l’est correspond à -90° et l’ouest à 90°. Cet indicateur permet d’évaluer la quantité d’ensoleillement, donc la quantité d’électricité qu’il est possible d’obtenir avec l’installation.

Sur le logiciel PVGIS, vous pouvez sélectionner la case « Optimiser l’inclinaison et l’azimut ».

Les données en option

Les données que nous avons présentées jusque-là sont obligatoires, d’autres sont en option et dépendent des particularités de votre projet photovoltaïque.

Des informations supplémentaires sur l’horizon

PVGIS utilise une base de données de la hauteur de l’horizon autour des différents points dans votre région. L’estimation de la production photovoltaïque prend donc en compte les ombrages portés sur vos capteurs solaires par les éventuelles collines ou montagnes à proximité.

En revanche, les objets proches qui pourraient créer des zones d’ombre ne sont pas considérés (immeuble, maison, arbres, etc.). Pour obtenir un résultat plus précis, vous pouvez importer un fichier de l’horizon.

Le prix de l’électricité

PVGIS vous permet aussi d’évaluer combien vous coûte l’électricité produite par votre installation photovoltaïque. Vous devez alors cocher la case « Prix de l’électricité PV » et renseigner :

• le prix de votre installation ;
• le taux d’intérêt si vous avez fait un prêt pour le financement de votre projet (en %/an) ;
• la durée de vie de vos panneaux solaires.

Ces données permettent au logiciel PVGIS d’évaluer le coût de l’électricité produite, et vous aident à estimer la rentabilité de votre installation solaire.

Le cas des installations photovoltaïques hors réseau et PV Suiveur

La plupart des installations photovoltaïques sont raccordées au réseau d’électricité national (en autoconsommation avec vente du surplus ou en vente totale). Nous avons donc présenté ce cas de figure d’une installation couplée au réseau.

Vous pouvez toutefois choisir un autre type d’installation sur PVGIS :

• PV suiveur (ou tracker solaire), un système de panneaux mouvants capables de suivre la course du soleil au fil de la journée ;
• hors réseau, si l’installation solaire n’est pas reliée au réseau de distribution d’électricité (autoconsommation totale). Une batterie solaire peut alors être intéressante pour valoriser l’électricité photovoltaïque qui n’est pas consommée à l’instant T. Le programme PVGIS vous permettra de connaître la puissance-crête idéale pour votre installation, ainsi que la capacité à prévoir pour votre batterie.

Interpréter les résultats PVGIS

Pour découvrir les estimations obtenues, il vous suffit de cliquer sur « Visualiser les résultats ». Ils s’affichent directement sur la page Web. Vous avez aussi la possibilité de les télécharger.

Voici un exemple de résultats obtenus avec PVGIS :

On y retrouve plusieurs informations :

• les entrées fournies :
  • l’emplacement, par rapport à l’adresse que vous avez renseignée,
  • l’horizon, qui a été calculé automatiquement ici,
  • la base de données PVGIS sélectionnée,
  • le type de panneau solaire (silicium cristallin),
  • la puissance de l’installation (3 kWc),
  • les pertes du système (à 14 %) ;
• les résultats de la simulation :
  • l’angle d’inclinaison optimal (38°),
  • l’angle azimut optimal (0°),
  • la production annuelle d’électricité, estimée à 3 591,63 kWh,
  • l’irradiation annuelle, de 1 534,06 kWh/m²,
  • la variabilité interannuelle, évaluée à 83,59 kWh,
  • les changements de production (liés à différents facteurs),
  • les pertes totales, estimées à -21,96 %.

Vous pouvez aussi y retrouver une estimation de la production d’électricité photovoltaïque mensuelle, où vous pourrez constater une différence de productivité en hiver et en été. Le résultat le plus important est toutefois la production annuelle d’électricité. C’est la quantité d’électricité que vous pouvez obtenir avec votre installation. Il ne vous reste plus qu’à mettre en relation cette donnée et la consommation annuelle de votre foyer.