Dans cette quatrième partie de notre guide d'introduction au photovoltaïque nous allons aborder un aspect essentiel mais parfois flou : comment concevoir le meilleur système photovoltaïque pour un client résidentiel en France ?

Quelles sont les étapes à suivre à son client une installation réellement performante et rentable? Qu’est ce que l’on doit optimiser ?

Nous allons détailler ces étapes et expliquer pourquoi certaines métriques sont plus importantes que d'autres, en particulier le retour sur investissement (RSI).

Nous nous placerons pour simplifier dans le cas d’une installation sur toiture pour un client particulier en France qui souhaite faire de l’autoconsommation avec revente de surplus.

Étapes clés pour concevoir un système photovoltaïque résidentiel

1. Réaliser une estimation rapide de la puissance nécessaire

Lors de votre première visite chez le client, il est utile d'effectuer un calcul simple pour estimer la puissance du système à installer. Voici comment procéder :

Étape 1 : Obtenir la consommation annuelle du client

• Demandez au client sa consommation annuelle d'électricité en kilowattheures (kWh), généralement indiquée sur sa facture annuelle.

• Exemple: Le client consomme 5 000 kWh par an.

Étape 2 : Déterminer le pourcentage de consommation à couvrir

• Discutez avec le client pour savoir quelle part de sa consommation il souhaite couvrir avec le photovoltaïque (50 %, 75 %, 100 %).

• Exemple: Le client souhaite couvrir 50 % de sa consommation.

$\text{Consommation à couvrir} = 5 000 \text{ kWh} \times 50 \% = 2 500 \text{ kWh/an}$

Étape 3 : Estimer la production annuelle par kWc dans la région

• Utilisez une valeur moyenne de production en fonction de la région : entre 900 kWh/kWc/an (nord de la France) et 1 300 kWh/kWc/an (sud de la France).

Étape 4 : Calculer la puissance crête nécessaire

$\text{Puissance nécessaire (kWc)} = \frac{\text{Consommation à couvrir (kWh/an)}}{\text{Production annuelle par kWc (kWh/kWc/an)}}$

En prenant une valeur d'ensoleillement de 1100 kWh/kWc/an, cela donne :

$\text{Puissance nécessaire} = \frac{2 500 \text{ kWh/an}}{1 100 \text{ kWh/kWc/an}} \approx 2,27 \text{ kWc}$

Étape 5 : Déterminer le nombre de panneaux solaires

En fonction de la puissance unitaire des panneaux (par exemple, 340 Wc) :

$\text{Nombre de panneaux} = \frac{2 270 \text{ Wc}}{340 \text{ Wc/panneau}} \approx 6,68$

Pour ce client, vous proposez une installation d'environ 6 à 7 panneaux.

2. Analyse du profil de consommation du client

Après cette première estimation, il est essentiel d'analyser en détail la consommation du client :

• Collecte des données de consommation. Obtenez les données de consommation du client sur une période d'au moins un an.

• Profil de charge détaillé. Analysez les courbes de consommation avec un pas de temps précis (15 à 30 minutes) pour identifier les habitudes et les pics de consommation.

Note : Des outils comme Vesta permettent d'importer automatiquement les données d'Enedis, facilitant cette étape.

3. Évaluation des caractéristiques du site

• Orientation et inclinaison du toit. Un toit orienté plein sud avec une inclinaison entre 30° et 35° offre une production optimale.

• Surface disponible. Vérifiez que le toit peut accueillir le nombre de panneaux estimé.

• Ombres éventuelles. Identifiez les obstacles tels que les arbres ou bâtiments voisins pouvant affecter la production.

4. Affiner le dimensionnement avec un logiciel

Utilisez un logiciel spécialisé pour affiner votre estimation initiale :

• Simulation précise de la production solaire. Tenez compte des caractéristiques exactes du site (orientation, inclinaison, ombrages).

• Analyse détaillée du profil de consommation. Identifiez les correspondances entre production et consommation pour estimer le taux d'autoconsommation.

• Optimisation du système. Ajustez la puissance installée pour maximiser les avantages pour le client.

Les métriques à optimiser pour une installation performante

Plusieurs métriques peuvent être considérées lors de la conception d'un système photovoltaïque. Cependant, il est important de savoir laquelle prioriser.

Les principales métriques

• Taux d'autoconsommation (TAC): pourcentage de l'énergie produite par le système photovoltaïque et consommée directement par le client.

• Taux d'autoproduction (TAP) : pourcentage de la consommation totale d'énergie du client couvert par la production solaire.

• Retour sur investissement (RSI): temps nécessaire pour que les économies réalisées et les revenus du surplus couvrent l'investissement initial.

• Valeur actuelle nette (VAN): somme actualisée des flux de trésorerie futurs moins l'investissement initial.

• Coût actualisé de l'énergie (LCOE): coût total de l'installation divisé par la production d'énergie totale sur la durée de vie, actualisé.

Pourquoi le RSI est la métrique la plus importante

Le retour sur investissement (RSI) est généralement la métrique la plus pertinente à optimiser pour le client résidentiel, et voici pourquoi :

• Clarté financière. Le RSI répond directement à la question que se pose le client :

  « En combien de temps mon investissement sera-t-il rentabilisé ? »

• Simplicité. C'est une mesure facile à comprendre qui englobe les coûts initiaux, les économies sur la facture d'électricité et les revenus de la vente du surplus.

• Prise de décision facilitée. Un RSI attractif rend l'investissement plus convaincant face à d'autres options financières.

• Optimisation globale. En visant le meilleur RSI, on tient compte à la fois de la production solaire, de la consommation du client et des aspects financiers.

Exemples d’un bon temps de retour sur investissement

En France, un RSI compris entre 8 et 12 ans est considéré comme favorable pour une installation photovoltaïque résidentielle. Voici quelques éléments pour contextualiser ces chiffres :

• Durée de vie du système. Les panneaux solaires ont une durée de vie de 25 à 30 ans, ce qui signifie qu'après avoir rentabilisé l'investissement, le client bénéficie d'énergie quasi-gratuite pendant de nombreuses années.

• Comparaison avec d'autres investissements :

  • Livret A : Un taux d'intérêt de 3 % (en 2023) double le capital en environ 24 ans.

  • Assurance-vie en fonds euros: Rendement moyen autour de 2 %.

  • Photovoltaïque: Un RSI de 10 ans équivaut à un rendement annuel moyen de 7 à 10 %, surpassant de nombreux placements traditionnels.

Adaptation en fonction du profil du client

Bien que le RSI soit généralement la métrique prioritaire, certains clients peuvent avoir des objectifs différents. Il est important de les identifier pour ajuster la conception du système.

Client axé sur l'indépendance énergétique et l'écologie

Métrique clé: Taux d'autoconsommation (TAC)

Objectifs :

• Réduire la dépendance au réseau électrique.

• Minimiser l'empreinte carbone.

Approche :

• Ajuster la taille du système pour correspondre au mieux à la consommation.

• Envisager des solutions de stockage pour augmenter l'autoconsommation.

Client visant la rentabilité à long terme

Métrique clé : Valeur actuelle nette (VAN)

Objectifs :

• Maximiser le rendement sur la durée de vie complète du système.

• Prendre en compte les flux de trésorerie futurs actualisés.

Approche :

• Investir dans des équipements de haute qualité avec une meilleure durabilité.

• Optimiser le système pour des performances stables à long terme.

Chiffres cibles pour une installation rentable

Pour garantir la rentabilité et la satisfaction du client, voici des objectifs à viser :

• RSI entre 8 et 12 ans : assure une rentabilité solide sur la durée de vie du système.

• TAC supérieur à 50 % : optimise les économies sur la facture d'électricité.

• Coût d'installation compétitif : entre 1 500 € et 2 500 € par kWc, en fonction de la complexité et de la qualité des équipements.

• Production annuelle attendue : environ 1 000 kWh par kWc installé, selon la région.

Prise en compte des éléments financiers

• Tarifs de rachat du surplus. Les tarifs réglementés en France varient en fonction de la puissance installée.

• Prix de l'électricité. Les économies sont plus significatives si le prix de l'électricité du réseau est élevé.

• Aides et subventions. Intégrer la prime à l'investissement pour l'autoconsommation et la TVA réduite dans le calcul du RSI.

Note : Prendre en compte tous ces paramètres est laborieux sans un outil de simulation puissant. Vesta permet de comparer plusieurs scénarios entre eux pour designer le système optimal.

Pour résumer

Les clients apprécient que leurs installateurs essaient au maximum d’aligner le système avec leurs objectifs. Un installateur qui maîtrise clairement les différentes métriques d’un système est très rassurant. Le vrai moyen d’établir un rapport de confiance avec un client est de lui montrer qu’on est en train de construire la meilleure solution possible pour son cas.

Cela nécessite :

• Une analyse approfondie du profil de consommation pour dimensionner correctement le système.

• De se concentrer sur les métriques les plus pertinentes, généralement le retour sur investissement (RSI), afin d'assurer la rentabilité de l'installation.

• D’adapter son approche en fonction des priorités spécifiques du client, qu'il s'agisse d'indépendance énergétique, de préoccupations écologiques ou d'investissement à long terme.