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Calculateur – Solaire

Simulateur de panneaux solaires : production heure par heure, économies et retour sur investissement

Simule chaque heure d’une année complète à votre adresse exacte avec la météo satellite de la NASA, puis traduit l’énergie produite en économies, en temps de retour et en CO₂ évité.

Données satellite en direct Lien de partage modifiable Rapport PDF personnalisé Gratuit · sans inscription

Résultats

Comment fonctionne ce simulateur solaire

La plupart des simulateurs en ligne multiplient la puissance de l’installation par un nombre moyen d’« heures de plein soleil ». Ce raccourci gomme presque tout ce qui compte : la hauteur du soleil selon les saisons, l’alternance de jours nuageux et dégagés, la température des panneaux en juillet et la part d’électricité que vous consommez réellement chez vous. Ce simulateur prend le chemin long. Dès que vous choisissez un lieu, il télécharge 8 760 heures de météo réelle issue de satellites auprès du projet POWER de la NASA (rayonnement global, direct et diffus, température de l’air et vent) et simule votre installation heure par heure, comme le font les logiciels professionnels de calcul de productible.

À chaque heure, il :

  1. calcule la position du soleil dans le ciel pour vos coordonnées ;
  2. sépare le rayonnement mesuré en rayonnement direct, lumière diffuse du ciel et lumière réfléchie par le sol ;
  3. projette chaque composante sur le plan de vos panneaux avec le modèle de ciel Hay–Davies (avec un tracker, le plan suit le soleil) ;
  4. retire les pertes par réflexion lorsque l’angle d’incidence est rasant ;
  5. estime la température des cellules à partir du rayonnement, de la température de l’air et du vent, puis réduit la production selon le coefficient de température de la technologie choisie ;
  6. applique vos pertes système et le rendement de l’onduleur, et écrête la puissance au-delà de la puissance AC de l’onduleur.

La somme sur l’année donne votre production. Les barres mensuelles et les courbes de journée moyenne viennent de la même série horaire : elles montrent donc le vrai profil saisonnier de votre site, et non une courbe générique.

La formule de base

P_ac(t) = min( P_inv , kWp × G_eff(t) / 1000 × [1 + γ × (T_cell(t) − 25)] × (1 − losses) × η_inv )

G_eff = G_beam × IAM(θ) + G_diffuse + G_reflected (W/m² sur le plan des panneaux) T_cell = T_air + G_eff / (U0 + U1 × wind)

γ est le coefficient de température de la puissance (de −0,24 %/°C pour l’hétérojonction à −0,40 %/°C pour les anciens modules polycristallins), U0 et U1 traduisent la qualité de ventilation des modules, et η_inv est le rendement de l’onduleur (97 % en rendement pondéré).

Exemple chiffré : 6 kWc sur une maison à Bucarest

Avec les valeurs par défaut (6 kWc de modules TOPCon, inclinaison de 32° plein sud, 14 % de pertes et météo 2024), la simulation donne environ 7 300 kWh par an, soit un productible spécifique d’environ 1 220 kWh/kWc et un ratio de performance proche de 77 %. Juillet produit à peu près trois fois plus que décembre.

Si le foyer consomme directement 60 % de cette énergie à 0,25 €/kWh et injecte le reste à 0,06 €/kWh, chaque kWh vaut environ 0,174 € : la première année, l’économie avoisine 1 270 €. Pour un coût installé de 6 600 €, une maintenance de 60 €/an et un remplacement d’onduleur la 13e année, l’installation est rentabilisée en un peu plus de cinq ans et rapporte plus de 30 000 € net sur 25 ans.

Comment lire les résultats

  • La production annuelle correspond à l’énergie AC de la première année au compteur. Les années suivantes, elle baisse au rythme de la dégradation (0,3 à 0,5 %/an pour des modules récents).
  • Le productible spécifique (kWh/kWc) permet de comparer des lieux et des conceptions quelle que soit la taille de l’installation.
  • Le ratio de performance (PR) indique la part du potentiel théorique du rayonnement qui arrive réellement sur le réseau. Entre 75 et 85 %, c’est normal ; en dessous, cherchez du côté de la chaleur, de l’écrêtage ou de pertes élevées.
  • Le rayonnement reçu par les panneaux est l’énergie solaire qui frappe un mètre carré de vos modules inclinés sur l’année.
  • Le temps de retour, le TRI et la VAN comparent l’installation au simple achat d’électricité. Un TRI supérieur au taux de votre crédit immobilier ou de votre épargne signifie que les panneaux sont le meilleur placement.
  • Le LCOE est le coût de chaque kWh produit par votre toiture sur toute sa durée de vie. Comparez-le à votre prix de détail.

Valeurs habituelles

Lieu Inclinaison idéale Productible spécifique (fixe, plein sud)
Oslo, Norvège 40–45° 850–950 kWh/kWc
Londres, Royaume-Uni 35–40° 900–1 000 kWh/kWc
Berlin, Allemagne 35–38° 950–1 050 kWh/kWc
Bucarest, Roumanie 32–35° 1 200–1 300 kWh/kWc
Madrid, Espagne 32–35° 1 550–1 700 kWh/kWc
Phoenix, États-Unis 28–32° 1 750–1 900 kWh/kWc
Atacama, Chili 22–26° 2 100–2 400 kWh/kWc

Conseils pour tirer davantage de votre installation

  • Augmentez l’autoconsommation. Chaque kWh consommé sur place vaut le prix de détail complet ; un kWh injecté rapporte souvent quatre fois moins. Faites tourner le lave-vaisselle, le chauffe-eau et la recharge du VE en milieu de journée, ou ajoutez une batterie domestique.
  • Ne craignez pas les toits est–ouest. Ils perdent 10 à 20 % d’énergie annuelle, mais leur courbe journalière plus large colle mieux à la consommation d’un foyer.
  • Surdimensionnez légèrement le champ. Un ratio DC/AC de 1,1 à 1,3 est courant : la petite perte par écrêtage est largement compensée par un onduleur moins cher et davantage d’énergie le matin, le soir et l’hiver.
  • Gardez les panneaux au frais. Une structure avec lame d’air derrière les modules les fait tourner quelques degrés plus frais que des panneaux affleurants. Sous un climat chaud, cela représente 2 à 4 % d’énergie en plus.
  • Vérifiez l’inclinaison. Le calculateur d’inclinaison des panneaux montre ce qu’une pose plus pentue ou plus plate ferait gagner ou perdre sur votre site.

Limites

Le modèle ne tient pas compte de l’ombrage des arbres, des cheminées ou des bâtiments voisins. Si une partie de votre toit est à l’ombre, augmentez le pourcentage de pertes en conséquence. La météo NASA POWER provient de satellites à une résolution d’environ 50 km : les effets très locaux (brouillard côtier, vallées de montagne) sont lissés. D’une année à l’autre, la météo varie de ±5 à 8 %, ce que vous pouvez tester avec l’option année météo. Les résultats financiers ne tiennent compte ni des impôts, ni du financement, ni des évolutions tarifaires autres que le taux de hausse que vous fixez.

Méthode et hypothèses

Pour chacune des 8 760 heures de l’année choisie, nous calculons la position du soleil, séparons le rayonnement mesuré par satellite en composantes directe, diffuse et réfléchie, les projetons sur vos panneaux (modèle Hay–Davies), appliquons les pertes liées à l’angle d’incidence, estimons la température des cellules à partir de la température de l’air, du vent et du rayonnement, puis convertissons en puissance AC avec le coefficient de température du module, votre pourcentage de pertes, un rendement d’onduleur de 97 % et un écrêtage à la puissance AC de l’onduleur.

Côté finances : valeur de la première année = production × (part autoconsommée × prix de détail + part injectée × prix de rachat). Chaque année suivante, la production se dégrade et les prix augmentent ; la maintenance progresse de 2 %/an et l’onduleur est remplacé la 13e année. Le temps de retour correspond au moment où le flux de trésorerie net cumulé devient positif. Le LCOE est le coût actualisé sur la durée de vie ÷ l’énergie actualisée sur la durée de vie.

Questions fréquentes

Combien d’électricité produit une installation solaire de 6 kW par an ?
Tout dépend de l’ensoleillement et de l’orientation. Une installation de 6 kWc bien orientée produit environ 5 000 à 6 000 kWh par an en Allemagne ou au Royaume-Uni, 7 000 à 8 000 kWh en Roumanie ou dans le nord de l’Italie, et 9 000 à 11 000 kWh en Espagne, au Texas ou en Australie. Saisissez votre adresse ci-dessus pour obtenir un chiffre simulé à partir de la vraie météo heure par heure.
Qu’est-ce qu’un bon productible spécifique (kWh/kWc) ?
Le productible spécifique, c’est l’énergie annuelle divisée par la puissance de l’installation. Quelques repères : moins de 900 kWh/kWc, c’est faible (Europe du Nord, fort ombrage ou toit pentu orienté au nord) ; 1 000 à 1 300, c’est la norme en Europe centrale ; 1 400 à 1 700, c’est très bon (Méditerranée, sud des États-Unis) ; au-delà de 1 800, c’est exceptionnel (déserts, trackers).
Quelle orientation pour des panneaux solaires ?
Dans l’hémisphère Nord, le plein sud (azimut 180°) donne la production annuelle la plus élevée ; dans l’hémisphère Sud, le plein nord. Un toit orienté à l’est ou à l’ouest ne perd en général que 10 à 20 % et étale la production sur le matin ou la soirée, ce qui peut améliorer l’autoconsommation.
En combien de temps des panneaux solaires sont-ils rentabilisés ?
Dans la plupart des pays européens, une installation résidentielle est rentabilisée en 5 à 10 ans lorsque le foyer consomme directement une bonne partie de l’électricité produite. Les trois grands leviers sont le prix de l’électricité évitée, la part autoconsommée (le surplus injecté rapporte en général bien moins) et le coût installé par kWc.
Pourquoi mon résultat est-il inférieur à la puissance des panneaux multipliée par les heures de soleil ?
Une installation réelle perd de l’énergie à cause de la chaleur (les panneaux perdent environ 0,3 à 0,4 % de production par °C au-dessus de 25 °C), de la conversion dans l’onduleur, du câblage, de l’encrassement, de la dispersion entre modules et des reflets quand le soleil est bas. Un ratio de performance de 75 à 85 % est normal ; ce simulateur modélise chacun de ces effets heure par heure.
Le simulateur fonctionne-t-il partout dans le monde ?
Oui. Il télécharge les données météo satellite de NASA POWER pour n’importe quelle latitude et longitude : vous pouvez modéliser un balcon à Oslo ou une centrale solaire dans l’Atacama avec la même méthode.

Sources et références

  1. NASA POWER : Prediction Of Worldwide Energy Resources (API de données horaires)
  2. Dobos, A. P. (2014). PVWatts Version 5 Manual. NREL/TP-6A20-62641
  3. Hay, J.E. & Davies, J.A. (1980). Calculation of the solar radiation incident on an inclined surface
  4. Faiman, D. (2008). Assessing the outdoor operating temperature of photovoltaic modules. Progress in Photovoltaics 16(4)
  5. IRENA : Renewable Power Generation Costs

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