Introduction
Lorsque vous pensez aux panneaux solaires, vous pensez soleil et été. C’est donc légitime de se demander comment fonctionnent les panneaux solaires photovoltaïques en hiver, et de s’interroger sur leur rendement en hiver. Les conditions hivernales impactent-elles la performance des cellules photovoltaïques ? Dans cet article, je vous explique pourquoi la solution solaire fonctionne même par temps de pluie, de neige ou de froid et je délivre nos meilleurs conseils sur l’entretien de vos panneaux photovoltaïques et comment optimiser leur production en hiver.
Les panneaux solaires produisent-ils de l'électricité en hiver ?
Oui, les panneaux solaires fonctionnent en hiver, parce qu’un simple rayon de lumière suffit pour produire de l’électricité.
Les panneaux solaires photovoltaïques (PV) convertissent la lumière du soleil en électricité. Les cellules photovoltaïques composées de plusieurs couches de matériaux semi-conducteurs, dont le silicium, sont connectées à des onduleurs qui transforment le courant alternatif en courant continu.
Et, lorsque les photons du soleil traversent la cellule, ils y déposent leur énergie qui génère du courant par le mouvement des électrons du Silicium. Ce courant est distribué dans votre circuit électrique pour faire fonctionner vos appareils électriques.
Bien sûr, vos panneaux photovoltaïques produisent moins en hiver. Les jours sont plus courts et les journées moins ensoleillées. Le taux d’ensoleillement, connu sous le nom de taux d’irradiation solaire s’exprime en kWh/m². Ce taux varie selon les régions et les saisons. C’est un élément important dans l’étude du rendement de votre projet photovoltaïque.
En exemple, voici le taux d’ensoleillement de la ville de Nantes.
Mois | Irradiation | Inclinaison | Température Moyenne | Degrés-jours de chauffage |
Janvier | 1,96 kWh/m² | 65 ° | 5,6 °C | 340 |
Février | 3,30 kWh/m² | 59 ° | 5,7 °C | 300 |
Mars | 4,60 kWh/m² | 47 ° | 8,2 °C | 244 |
Avril | 5,59 kWh/m² | 33 ° | 10,7 °C | 169 |
Mai | 5,65 kWh/m² | 19 ° | 14,1 °C | 71 |
Juin | 5,93 kWh/m² | 13 ° | 17,5 °C | 13 |
Juillet | 5,99 kWh/m² | 17 ° | 18,9 °C | 1 |
Août | 5,79 kWh/m² | 28 ° | 18,8 °C | 5 |
Septembre | 5,43 kWh/m² | 44 ° | 16,5 °C | 60 |
Octobre | 3,46 kWh/m² | 54 ° | 13,4 °C | 165 |
Novembre | 2,46 kWh/m² | 64° | 9,3 °C | 310 |
Décembre | 2,01 kWh/m² | 69 ° | 6,0 °C | 356 |
Annuelle | 4,35 kWh/m² | 38 ° | 12,1 °C | 2034 |
Soyez rassuré, vous pouvez produire de l’électricité solaire en hiver !
Je vous explique tout en détail, selon les conditions météorologiques.
Les panneaux photovoltaïque par temps de pluie ou nuageux.
Les panneaux photovoltaïques fonctionnent grâce aux rayons directs et indirects du soleil !
Halte à la fausse idée que les panneaux solaires fonctionnent uniquement grâce à la lumière directe ! Qu’il pleuve ou que vos panneaux soient sous les nuages, votre installation solaire fonctionne tant qu’il fait jour.
La lumière est bien présente même par temps nuageux ou pluvieux. Si ce n’était pas le cas, nous serions plongés dans la nuit à la moindre couverture nuageuse !
Cette lumière indirecte est appelée lumière diffuse ou rayons diffus.
D’ailleurs, il existe 3 types de rayons du soleil :
– les rayons directs
– les rayons indirects ou diffus
– les rayons réfléchis
Donc, même avec une couverture nuageuse et/ou pluvieuse, les rayons du soleil diffus alimentent vos panneaux photovoltaïques en énergie.
Certes, ces rayons diffus sont moins chargés en énergie que les rayons directs mais cela n’empêche pas la production d’électricité solaire. Et, même si la production d’électricité diminue au fur et mesure de l’épaisseur de la couverture nuageuse, votre installation solaire produit davantage d’électricité que vous l’imaginez et reste rentable.
Et en cas de pluie, sachez que c’est un bon moyen de nettoyage des modules photovoltaïques et 100% naturel !
Par contre, il ne faut pas confondre nuages et ombre. L’ombre totale peut être le danger des panneaux solaires.
Bon à savoir !
Vérifiez la norme de résistance de panneaux ! Vos panneaux doivent être incroyablement résistants aux vents violents, aux orages ou à la grêle.
Il existe des normes strictes sur la résistance des panneaux photovoltaïques. La norme CEI 61215 (commission électrique internationale), vous garantit la robustesse des panneaux, notamment celle des modules de silicium cristallin face aux aléas climatiques. Faire appel à un expert du solaire certifié RGE comme adekwatts, vous préserve des mauvaises surprises de résistance et de qualité des panneaux solaires.
Les panneaux solaires photovoltaïques et la neige
Là encore, bonne nouvelle : la neige n’est pas l’ennemi de vos panneaux photovoltaïques.
Ceci grâce à la corrélation de plusieurs éléments :
- D’abord, la lumière du soleil traverse presque toujours la neige et atteint les modules photovoltaïques. La production n’est pas optimum, mais fonctionne.
- L’inclinaison de 30 à 45 degrés et la couleur sombre des panneaux photovoltaïques favorisent le glissement et la fonte de la neige. Ainsi, rien n’empêche les rayons du soleil d’atteindre les modules pour une production normale.
- Ensuite, la neige étant la surface naturelle qui réfléchit le plus la lumière naturelle, la surface des panneaux de votre installation solaire bénéficie de l’effet de réflexion, appelé “effet d’albédo”. C’est-à-dire que la neige autour de votre installation rayonne la lumière dans toutes les directions. Donc, vos modules photovoltaïques reçoivent la lumière directe et la lumière réfléchie. Votre production est alors optimum, surtout en cas de ciel dégagé.
En bonus, la neige s’accompagne généralement de températures basses. Et c’est tant mieux pour votre installation photovoltaïque !
L’installation de panneaux solaires en régions de montagnes est donc pertinente y compris si vous avez une habitation isolée non raccordée au réseau public.
Important – en cas d’épaisse couche de neige, il est conseillé d’appeler votre artisan solaire certifié RGE qui saura enlever la neige sans endommager vos panneaux. Évitez d’enlever la neige par vos propres moyens, vous n’êtes pas équipé pour grimper sur le toit. Heureusement, cette condition extrême de couche neigeuse réfractaire est rare en France, car la neige glisse et fond facilement grâce à la chaleur générée sur les panneaux.
Les panneaux photovoltaïques et le froid
Vos panneaux solaires fonctionnent très bien par temps froid !
Vous pensiez l’inverse ? Rien d’étonnant, croire que les modules photovoltaïques fonctionnent mieux les jours de chaleur est une croyance erronée !
Rappelez-vous, les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité grâce au rayonnement du soleil et non à la chaleur ! Alors, soyez certains que même des températures glaciales n’auront aucun impact sur la rentabilité de votre installation solaire.
Pourquoi le froid est l’ami des panneaux photovoltaïques ?
Comme expliqué plus haut au sujet de l’effet photovoltaïque, les photons des rayons du soleil heurtent la paroi des panneaux solaires. Ce contact provoque une réaction de l’électron du silicium, qui, alors, s’agite en passant d’une borne positive vers une borne négative.
C’est ce mouvement qui produit l’électricité solaire. Et plus la différence de tension entre les électrons (énergie basse) et la lumière du soleil (énergie haute) est importante, plus la production est forte. Or, les électrons sont au repos à des températures basses.
C’est pourquoi, plus il fait froid, plus la différence d’énergie est importante et plus vos panneaux solaires sont productifs !
Pour preuve : le photovoltaïque est bien présent sur les toits des maisons, dans les pays du Nord l’Europe. L’Allemagne avec ses hivers rigoureux dénombre plus de 3 millions d’installations photovoltaïques en 2023. Alors qu’en France Enedis dénombrait 600.000 installations solaires en 2022 (avec une augmentation de + de 20% par rapport à 2021).
Autre exemple de productivité photovoltaïque en pays “froid” : aux Pays-bas, la production d’électricité solaire s’élevait à 11495 GWh en 2021, contre 15732 GWh pour la France.
Installer des panneaux solaires sur votre toit pour réaliser des économies d’électricité et participer à la transition énergétique est rentable dès l’hiver. N’attendez pas l’été pour profiter de votre installation photovoltaïque, réalisez votre projet solaire dès l’hiver.
Important
La situation, la taille, la quantité, l’inclinaison et surtout la qualité des panneaux photovoltaïques influeront la capacité de production d’électricité de votre installation. Notre expert adekwatts proche de chez vous, étudiera la meilleure solution solaire adaptée à votre toit, vos besoins, votre budget et les aides financières dont vous pouvez bénéficier.
Quel est le rendement des panneaux solaires en hiver ?
En moyenne, 70% de la production d’électricité solaire de votre installation se fait au printemps et en été, soit d’avril à septembre et 30% d’octobre à mars.
Le rendement des panneaux photovoltaïques correspond au rapport entre la quantité d’énergie solaire reçue et la quantité d’électricité solaire produite.
Le rendement en hiver est réduit mais pas négligeable ! C’est le taux d’ensoleillement qui compte. Or, l’hiver le soleil brille aussi même si les journées sont plus courtes.
Évidemment il ne sert à rien de prévoir une grosse production les mois d’hiver.
La baisse de rendement est due à :
- une météo plus nuageuse avec moins de luminosité
- un nombre d’heures d’ensoleillement qui diminue. Le soleil se lève plus tard et se couche plus tôt.
- un soleil plus bas dans le ciel qui entraîne des zones d’ombres plus importantes en hiver. Ces ombrages obstruent les capteurs des modules photovoltaïques.
C’est le manque de lumière qui impacte la production d’énergie solaire, pas le froid.
Au moment de votre projet, il est important de considérer la position du soleil à chaque saison par rapport à votre toiture. Cette étude vous assure une performance optimale toute l’année. Votre installateur solaire certifié RGE a les outils technologiques pour étudier l’impact de la lumière sur votre toiture. Suivez ces conseils.
Comment optimiser la production solaire en hiver ?
L’hiver, les jours sont plus courts, la lumière moins intense et votre production d’électricité diminue.
Voici 3 astuces pour améliorer la production en hiver.
- D’abord, assurez-vous que vos panneaux photovoltaïques soient inclinés de 40 à 45 degrés minimum. Pourquoi ? Parce que l’hiver, le soleil d’hiver est plus bas. Avec une bonne inclinaison, vos panneaux captent les rayons du soleil, même les plus bas et plus longtemps durant la journée.
- Ensuite, enlevez les feuilles mortes et les débris qui encombrent les panneaux. Ils peuvent gêner les photons d’atteindre la surface des modules et donc réduire la performance des cellules photovoltaïques.
- Et bien sûr, je vous conseille de suivre votre production et d’adapter votre consommation aux heures de pics de production d’électricité solaire. Retrouvez mes conseils dans l’article “Optimisez votre autoconsommation solaire” pour en savoir plus.
Vous pouvez également ajouter une batterie de stockage d’énergie à votre installation solaire. Ces batteries n’augmentent pas la production en hiver, mais évitent la perte d’énergie solaire produite. Ainsi, vous conservez le surplus d’électricité produit pour l’utiliser le soir, par exemple.
Les panneaux photovoltaïques nécessitent-ils plus d’entretien en hiver ?
Il est naturel que vous vous inquiétez de la nécessité d’un entretien plus rigoureux de votre installation photovoltaïque en hiver.
Mais soyez rassuré, l’hiver n’endommage pas vos panneaux solaires. Ils sont conçus pour résister aux pluies, au vent ou à la neige de l’hiver. L’entretien hivernal est minime, tout comme la maintenance.
Veillez seulement à ce que la surface des panneaux ne soit pas encombrée de débris.
Mais, ne prenez pas le risque d’avoir un accident en grimpant sur votre toit pour nettoyer vos panneaux photovoltaïques. La plus grande prudence est de mise.
Ensuite, je vous rassure, la saleté sur vos panneaux n’empêche pas la production d’électricité solaire. La différence de rendement entre un panneau solaire propre et un très sale est de 2 à 5%.
Donc, pas de panique, ne montez pas sur votre toit pour enlever la moindre couche de poussière, de neige, la pluie le fait naturellement pour vous. De plus, aujourd’hui les panneaux solaires bénéficient d’un revêtement auto-nettoyant.
Mais attention, ce revêtement est fragile. Si vous nettoyez la surface de vos panneaux solaires avec un balai brosse télescopique, vous risquez d’enlever ce revêtement si utile.
Dans certains cas, le nettoyage est nécessaire tous les ans :
- si la pollution environnante est élevée,
- si de nombreux oiseaux survolent régulièrement vos panneaux photovoltaïque,
- si des arbres résineux sont à proximité de votre installation solaire.
Dans ce cas, utilisez un balai télescopique recouvert d’un chiffon doux et humidifié à l’eau claire pour réaliser un nettoyage efficace et sans risque. Pas de détergents, ni de jet puissant ! Et, pour un nettoyage complet de votre installation, faites appel à votre installateur solaire.
Enfin, il est préférable de procéder à l’entretien de ses panneaux solaires en dehors des heures de pics de production. Donc, soit le matin ou en fin de journée.
Que retenir ?
En hiver, comme en été, l’installation de panneaux solaires photovoltaïques est rentable, y compris les jours de grand froid. L’important est que vos panneaux soient correctement installés, et entretenus pour vous assurer une production d’électricité verte gratuite.
Le soleil est la principale source d’énergie de notre planète. Grâce à une installation photovoltaïque, vous profitez chaque jour, de cette énergie inépuisable, abondante et gratuite toute l’année.
Toutefois, la production des panneaux solaires photovoltaïques évolue selon les saisons. Alors, prendre en compte la position du soleil en hiver et la production annuelle totale vous assure la meilleure performance.
Vous avez un projet solaire ? Les conseillers solaires adekwatts étudient votre projet gratuitement et sans engagement. N’attendez plus pour passer à l’énergie solaire !
