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Les clés pour maximiser sa production photovoltaïque

Une installation photovoltaïque très productive doit concilier un bon environnement, sur un site aéré et sans ombrage, une bonne conception et une mise en œuvre avec des composants de qualité et un bon entretien.

La productivité d’une installation photovoltaïque est extrêmement liée à sa situation géographique, certaines régions étant plus ensoleillées que d’autres. Mais ce n’est pas le seul critère de performances. Il existe de fortes variabilités entre unités géographiquement proches. Les données de production recensées par l’Association des agriculteurs producteurs d’électricité photovoltaïques associés le confirment. La production moyenne des 138 installations bretonnes était de 1096 kilowattheures/kilowattcrête en 2015 avec une dispersion importante au sud (de 895 à 1270) comme au nord (de 768 à 1205). Pour mieux comprendre ces écarts, l’Apepha a mandaté le bureau d’études Belenn ingénierie qui a audité l’installation la plus performante de chaque département breton (4 au total). Disposant d’un temps de retour de six années, elles produisent entre 6 et 16,4 % d’électricité de plus que la moyenne.

Un site très dégagé et bien ventilé

Sans surprise, toutes sont orientées au sud (ne pas dépasser une déviation de + ou - 10°) avec une pente de toit idéalement de 20°. Il y’a pas d’ombrage sur les champs photovoltaïques, et cela toute l’année. « Il ne faut pas hésiter à étêter les arbres aux alentours », souligne Mickaël Feuildet, gérant du bureau d’études. La topographie joue aussi. Tous ces bâtiments se trouvent sur une butte ou à un endroit très dégagé. Cela permet de bénéficier de quelques minutes d’éclairement supplémentaires, matin et soir. Installées sur ou près de gisements éoliens, les unités disposent d’une très bonne ventilation.

En plus d’être bien ventilés (refroidissement des panneaux), ces installations bénéficient d’une bonne mise en œuvre et d’un bon choix d’équipement, propices à un faible taux de perte entre l’énergie entrante et sortante du système photovoltaïque. On compte en général une perte de 5 %, liée aux onduleurs et une perte équivalente dans divers composants. Ces installations ont été construites avant 2010, qui marque une rupture technologique et l’arrivée d’équipements plus performants. Les modules photovoltaïques étaient pour moitié polycristallin et monocristallin. « Certaines marques n’existent plus. Avec le recul, il y a peu d’écart entre les mono ou poly. Ces derniers permettent au final un meilleur rendement surfacique », continue le spécialiste.

Des onduleurs suffisamment dimensionnés

Les rendements des onduleurs se sont beaucoup améliorés. Attention toutefois à ne pas les sous-dimensionner par rapport à la puissance des modules. Il préconise un ratio de 100 % : 100 kW d’onduleurs pour une installation de 100 kWc de façon à ne pas pénaliser la production lors du dépassement des conditions nominales (température faible, ensoleillement exceptionnel, puissance des modules supérieure). Très sensibles à la chaleur, ils doivent être positionnés dans un endroit bien ventilé, au risque de voir leur rendement intrinsèque diminuer.

Les quatre sites bénéficient aussi d’une bonne disposition des câbles reliant les modules (bonne qualité avec une tenue en température à 90°C, résistance électrique faible, virages optimisés, boîtiers surdimensionnés pour éviter tout échauffement).

« Il faut garder en mémoire qu’une installation photovoltaïque est constituée d’une chaîne de composants branchés en série. Une perte d’énergie à un endroit ne sera pas récupérée. » Il est préférable de câbler les modules en lignes plutôt qu’en colonnes. Les modules les plus hauts sont les moins chauds. C’est aussi ceux qui produisent le plus. « Au-delà de 25°C, la productivité baisse de 0,4 % pour chaque degré de température supplémentaire du module. » Enfin, leur disposition en mode portrait plutôt qu’en mode paysage limite leur encrassement.

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