Aucun doute : le photovoltaïque est l’avenir. Avec une installation photovoltaïque, vous vous libérez de la hausse des prix de l'électricité et contribuez à la protection du climat. Si le sujet vous intéresse, vous vous demandez probablement : quelles performances un système doit-il fournir dans le cas optimal ? Et comment calculez-vous cela ? La performance photovoltaïque peut être déterminée à l’aide d’une formule simple.
Quels chiffres clés décrivent les performances d’une installation photovoltaïque ?
Du kilowattheure au kilowatt-crête – pour calculer la puissance photovoltaïque optimale, nous devons d’abord clarifier quelques termes :
kWh – Le kilowattheure
L'abréviation kWh signifie un kilowattheure et signifie que un kilowatt d'énergie en une heure est généré. L'unité kWh est donc utilisée comme mesure de la quantité d'électricité générée ou de l'électricité produite par un système photovoltaïque. Un kWh équivaut à cela 1 000 fois un wattheure simple (Quoi).
Pour vous donner une meilleure idée, en voici trois Exemples de la vie quotidienne: Avec l'énergie d'un kWh vous pouvez produire environ un
- Exécutez un cycle de lavage à 60 degrés
- Travailler sur un ordinateur portable pendant 50 heures
- rasage électrique 2 800 fois.
kWp – Le kilowatt crête
Le kilowatt crête, également la puissance nominale appelé, est une unité de mesure importante dans le secteur photovoltaïque. Le kWp décrit le Puissance maximale en kilowatts (kW) que peut fournir un système photovoltaïque. La valeur permet de comparer les systèmes photovoltaïques. Afin de fournir des résultats précis, les fabricants doivent s'assurer que les systèmes photovoltaïques sont sous Conditions standards être testé.
La performance des systèmes photovoltaïques dépend de nombreux facteurs comme la météo, la lumière du soleil et l'emplacement. Le terme kWp reflète la performance dans des conditions idéales Conditions (de laboratoire) réfléchi. En réalité, ces objectifs ne sont presque jamais atteints, c'est pourquoi les systèmes photovoltaïques atteignent toujours des performances fluctuantes.
Les conditions idéales sont aussi appelées Conditions d'essais standards (Conditions de test standard en anglais STC). Ce sont des conditions uniformes dans lesquelles les performances des modules photovoltaïques sont testées. Voici comment procéder Panneaux solaires comparer différents fabricants. Les conditions STC sont :
- un rayonnement solaire de 1 000 watts par m²
- une masse d'air (AM) de 1,5
- une température de cellule de 25 °C
Et c'est comme ça qu'on calcule kWc en kWh à:
Un kWc correspond à 1 000 kWh de production d'électricité par an. Un Système photovoltaïque 1 kWc en Allemagne produit donc en moyenne 1 000 kWh dans l'année. Avec une installation photovoltaïque de 7 kWc, un rendement de 7 000 kWh peut être atteint.
Les valeurs varient selon l'emplacement. On peut s'attendre à un rendement plus élevé dans le sud de l'Allemagne que dans l'extrême nord, car le rayonnement global y est plus élevé. Le tableau suivant montre une estimation approximative.
| État fédéral | Rendement spécifique |
| Bade-Wurtemberg | 1 070 kWh/kWc |
| Bavière | 1 060 kWh/kWc |
| Berlin | 910 kWh/kWc |
| Brandebourg | 990 kWh/kWc |
| Brême | 930 kWh/kWc |
| Hambourg | 959 kWh/kWc |
| Hesse | 1 018 kWh/kWc |
| Mecklembourg-Poméranie occidentale | 1 014 kWh/kWc |
| Basse-Saxe | 985 kWh/kWc |
| Rhénanie du Nord-Westphalie | 987 kWh/kWc |
| Rhénanie-Palatinat | 1 037 kWh/kWc |
| Sarre | 1 063 kWh/kWc |
| Saxe | 1 035 kWh/kWc |
| Saxe-Anhalt | 1 004 kWh/kWc |
| Schleswig-Holstein | 1 002 kWh/kWc |
| Thuringe | 1 021 kWh/kWc |
Que signifie la puissance instantanée pour les systèmes photovoltaïques ?
La puissance instantanée décrit la puissance générée par un système photovoltaïque à un instant précis. Pour déterminer la valeur trois paramètres requis : la puissance nominale, le nombre de modules PV et l'intensité actuelle du rayonnement solaire.
Que signifie la puissance spécifique des systèmes solaires ?
La puissance spécifique relie la production électrique du système solaire en kilowattheures (kWh) à la puissance nominale du système (kWc). En règle générale, le Période d'un an considéré. Différentes tailles de système peuvent être comparées aux performances spécifiques.
Facture:
- puissance spécifique : kWh (production annuelle d'électricité) / kWc (puissance nominale)
- Exemple : 7000 kWh (production annuelle d'électricité) / 7 kWc (puissance nominale)
- puissance spécifique = 1000 kWh / kWc
Quelle est la puissance moyenne d’une installation photovoltaïque ?
La puissance moyenne d’une installation photovoltaïque est de : Maisons unifamiliales et multifamiliales environ 5 à 10 kWc. Cela correspond à la production d'électricité de 800 à 1 200 kWh par kilowatt crête. La quantité d'énergie solaire produite par votre système photovoltaïque dépend de divers facteurs tels que l'emplacement du système photovoltaïque ainsi que les performances et l'orientation des modules photovoltaïques.
Calculer la performance photovoltaïque optimale : voici comment ça marche
Afin de calculer la performance photovoltaïque optimale, vous devez connaître votre propre consommation électrique. Un ménage de quatre personnes consomme en moyenne environ 4 000 kWh dans l'année. À une moyenne Rendement photovoltaïque de 1 000 kWh par kWc, cela correspond à du photovoltaïque avec une puissance crête de 4 à 5 kilowatts.
Taille du système photovoltaïque : exemple
Dans notre exemple, nous supposons une consommation électrique annuelle de 4 000 kWh. Vous pouvez déterminer cette valeur moyenne en consultant vos factures d’électricité des dernières années. L'emplacement de la maison permet d'obtenir un rayonnement solaire moyen de 1 000 kWh par kWc.
Vous pouvez trouver la puissance correspondant à votre emplacement sur la carte de rayonnement du service météorologique allemand.
Pour que le système soit économiquement rentable, vous devez utiliser vous-même autant d’énergie solaire que possible. L'injection dans le réseau électrique public n'est plus rentable en raison du tarif de rachat réduit.
Pour un système photovoltaïque de 4 kWc, vous avez besoin 12 à 13 modules photovoltaïques avec une performance d'un peu moins 320 watts en crête. La facture pour cela :
4 000 kW / 320 Wp = 12,5 modules solaires = 13 modules solaires
Un module solaire mesure généralement 1,7 m². Avec 13 modules cela correspondrait à une surface de toiture de 22,10 m² :
13 modules solaires * 1,7 m² = 22,1 m²
Une surface libre de cette taille est généralement disponible sur les maisons unifamiliales.
Quels facteurs influencent les performances du photovoltaïque ?
L’efficacité avec laquelle un système solaire fournit de l’énergie dépend de divers aspects. Ci-dessous, nous aimerions examiner de plus près ces facteurs.
Performances des modules solaires
La performance des modules solaires est un facteur important Rendement photovoltaïque. Un module solaire de 300 Wc produit également 300 W d’électricité lorsqu’il est exposé à 1 000 W de lumière solaire. Cette performance est largement déterminée par la taille des modules solaires et le type de cellules solaires. Les cellules solaires monocristallines ont le rendement le plus élevé, suivies par les cellules solaires polycristallines et enfin à couches minces.
Combien de pics de kilowatts par m² sont possibles ?
Les cellules solaires monocristallines d'un rendement de 18 à 26% ont une puissance d'environ 350 Wc pour un module standard. Avec une taille de module de 1 700 mm x 1 000 mm, soit 1,7 m², environ 0,2 kilowatt crête par m² est possible.
La taille des modules solaires n'est pas uniforme. Cependant, la plupart des fabricants utilisent 60 cellules standards ou 120 demi-cellules par module. La puissance en kilowatt crête par m² varie donc selon les différents types de modules.
| Type de module | Longueur x largeur | kWc par m² |
| 48 cellules | 1350 mm x 1000 mm | 0,185 |
| 60 cellules | 1650 mm x 1000 mm | 0,21 |
| 72 cellules | 2000 mm x 1000 mm | 0,205 |
| 120 demi-cellules | 1700 mm x 1000 mm | 0,208 |
Météo et rayonnement mondial
Le Rayonnement mondial est plus élevé au sud qu’au nord. L'emplacement de l'installation photovoltaïque joue donc également un rôle important lors de la planification de la taille de l'installation. Si vous souhaitez obtenir le même rendement électrique à Hambourg qu'à Munich, vous avez besoin de modules photovoltaïques plus ou plus puissants.
La météo influence également les performances du système. Essentiellement Le photovoltaïque fonctionne aussi à l’ombre. Cependant, par temps nuageux, la production d’électricité est moindre que par temps ensoleillé. Mais attention : si les températures sont trop élevées, le système perdra également en performances. Dès que les cellules solaires ne font plus qu'une température supérieure à 25 °C réaliser dans les conditions STC, baisses de performances de 0,3 à 0,4% par degré.
Lors des journées très chaudes, les modules solaires peuvent chauffer jusqu'à 65 °C. Cela correspondrait à une perte de puissance de 10,5 à 14%. C'est pourquoi en Allemagne de mai à juillet Les rendements énergétiques les plus élevés sont générés par le photovoltaïque. Il fait souvent trop chaud en août.
Le tableau suivant montre approximativement le rayonnement global et la puissance associée en fonction de la situation météorologique :
| Météo | Rayonnement mondial | Performance |
| Ensoleillé | 1000 W/m² | 1000 watts |
| Légèrement nuageux | 400 W/m² | 400 watts |
| Très nuageux | 150 W/m² | 150 watts |
| Pluvieux | 50 W/m² | 50 watts |
Orientation des modules solaires
Le Orientation des modules solaires a également un impact significatif sur les performances. En Allemagne, les meilleurs rendements sont obtenus avec un alignement de modules sud atteint. Des écarts selon Sud-Est/Ouest mais apportent également de très bons rendements. Avec une orientation complète est-ouest, les rendements sont légèrement inférieurs. Les deux côtés du toit peuvent être recouverts de modules photovoltaïques.
Un Orientation est-ouest présente des avantages si vous utilisez la majorité de l'énergie solaire le matin et le soir, c'est-à-dire exactement lorsque le soleil brille sur les deux surfaces. Cela signifie que vous pouvez augmenter votre propre consommation et devoir consommer moins d’électricité.
Pente du toit
En Allemagne, un toit orienté vers le sud est l'un des Angle d'inclinaison entre 30 et 45 degrés idéal. Avec une orientation est-ouest, les modules doivent avoir un angle d'inclinaison plus plat car le soleil est également plus bas.
Dans le tableau suivant, vous pouvez voir la dépendance de l'alignement et de l'inclinaison.
Ombres
L'ombrage permanent ou partiel des modules photovoltaïques individuels doit être évité à tout prix. Cela conduit à des rendements photovoltaïques nettement inférieurs. Veuillez garder cela à l'esprit lors de la planification du système ombrage possible des bâtiments voisins, des arbres ou de l'auto-ombrage à travers les lucarnes et les cheminées. Si une ombre ne peut être évitée, les optimiseurs photovoltaïques peuvent vous aider.
N’oubliez pas non plus que le soleil ne se déplace pas seulement tout au long de la journée, mais tout au long de l’année. En hiver, il est beaucoup plus faible qu'en été. Cela signifie que l’ombre portée est également beaucoup plus longue.
Les modules solaires modernes, en revanche, résistent très bien aux ombrages temporaires grâce aux diodes de dérivation. Celles-ci redirigent simplement l'électricité de la partie ombragée des cellules solaires, ce qui signifie moins de pertes de puissance surgir.
Production photovoltaïque par an
La production photovoltaïque moyenne en Allemagne est par an 1 000 kWh par puissance kWc installée. Un système de 6 kWc génère donc 6 000 kWh d’énergie solaire par an. Le rendement dans le sud de l'Allemagne dépasse les 1 000 kWh. Au nord, la production du système solaire est plus faible.
Dans notre tableau vous pouvez voir la moyenne Rendement par an pour différentes villes lire.
| Ville | Rendement en kWh par kWc |
| Fribourg | 1.048 |
| Munich | 1.041 |
| Augsbourg | 1.029 |
| Stuttgart | 1.025 |
| Wurtzbourg | 1.001 |
| Francfort | 980 |
| Nuremberg | 975 |
| Mayence | 973 |
| Erfurt | 970 |
| Leipzig | 955 |
| Aix-la-Chapelle | 946 |
| Rostock | 945 |
| Düsseldorf | 907 |
| Hanovre | 901 |
| Kiel | 895 |
| Bielefeld | 880 |
| Aéroport de Brême | 879 |
Production photovoltaïque au cours de l'année
La production photovoltaïque au cours de l'année est de Rayonnement mondial dépendant. En Allemagne, le rayonnement est depuis Avril à août le plus élevé - en conséquence également le rendement photovoltaïque possible. De bons rendements peuvent encore être obtenus en mars et septembre. Cependant, en hiver, le rendement électrique est nettement inférieur.
Dans le tableau ci-dessous, vous pouvez voir le rendement photovoltaïque moyen par mois en Allemagne.
| Période | Rendement photovoltaïque possible |
| Janvier | 20,5 kWh/kWc |
| Février | 31,6 kWh/kWc |
| Mars | 80,3 kWh/kWc |
| Avril | 138,5 kWh/kWc |
| Peut | 146,0 kWh/kWc |
| Juin | 139,3 kWh/kWc |
| Juillet | 146,0 kWh/kWc |
| Août | 124,0 kWh/kWc |
| Septembre | 93,16 kWh/kWc |
| Octobre | 41,0 kWh/kWc |
| Novembre | 26,5 kWh/kWc |
| Décembre | 13,7 kWh/kWc |
| Année complète | 1 000,8 kWh/kWc |
FAQ
Quelle est la production photovoltaïque par mètre carré ?
La production photovoltaïque par m² est en moyenne légèrement inférieure à 0,2 kWc. Une puissance de 200 watts peut être atteinte par an. En principe, environ 300 à 350 watts de puissance photovoltaïque sont possibles par 1,5 m². En fonction de l'emplacement et du type d'installation photovoltaïque, des écarts par rapport à cette valeur sont possibles.
Quelle est la puissance photovoltaïque par module ?
La production photovoltaïque par module est similaire à celle des modules modernes entre 300 et 500 Wc. Les systèmes photovoltaïques des maisons individuelles et collectives utilisent généralement des modules photovoltaïques d'une puissance de 300 Wc. Ceux-ci sont moins chers que les modules hautes performances de 400 Wc ou plus.
Quelle quantité d’électricité le photovoltaïque produit-il par jour ?
En moyenne, la production photovoltaïque par jour est 2,7 kWh par kWc. C'est celui-ci Valeur année complète, car la production quotidienne réelle d'électricité avec le photovoltaïque dépend de la saison et de la météo. Une valeur annuelle est donc plus significative.
Quelle énergie le photovoltaïque produit-il en hiver ?
La production photovoltaïque en hiver est en moyenne 350 à 400 kilowattheures par kWc installé de photovoltaïque. Dans ce cas, l'hiver est défini comme la période d'octobre à mars. Ce sont les mois où la production d’électricité photovoltaïque est la plus faible d’Allemagne.
Quelle quantité d’énergie le photovoltaïque produit-il par temps nuageux ?
Un système photovoltaïque réalise avec 100 à 300 watts par m² performances inférieures dans des conditions nuageuses. En fonction de l'épaisseur des nuages, le rendement est également réduit car seule une lumière diffuse atteint les modules solaires. Les performances photovoltaïques par temps nuageux dépendent également du type de cellules et modules solaires. Il existe des modèles offrant des performances particulièrement bonnes en basse lumière.
Quelle est la puissance maximale des installations photovoltaïques privées ?
Pour le photovoltaïque du secteur privé, une puissance maximale de 10 kWc recommandé. Pour les systèmes supérieurs à 10 kWc, l’enregistrement auprès du bureau des impôts devient un peu plus compliqué. D’un point de vue juridique, il n’existe officiellement aucune puissance photovoltaïque maximale autorisée dans le secteur privé.
Quelle est la puissance photovoltaïque par mètre carré sur un toit plat ?
La puissance photovoltaïque par m² sur un toit plat est également 0,2 kWc. En effet, les modules solaires sur un toit plat peuvent être orientés de manière optimale avec le soleil grâce à leur élévation. Cela signifie qu'il n'y a aucune perte de performances due à un angle d'inclinaison plus faible.
Quelle puissance génère une installation photovoltaïque de 20 mètres carrés ?
Une installation photovoltaïque de 20 mètres carrés atteint une puissance d'environ 4 kWc. Ceci s'applique aux systèmes avec une puissance de module de l'ordre de 300 Wc. Les systèmes photovoltaïques dotés de modules hautes performances de 400 à 500 Wc atteignent des puissances de 5 à 6 kWc sur 20 mètres carrés.
Quelle puissance génère une installation photovoltaïque de 30 mètres carrés ?
Une installation photovoltaïque de 30 mètres carrés atteint une puissance d'environ 6 kWc. Une puissance moyenne de 0,2 kWp par m² est supposée. Un système photovoltaïque de 6 kWc suffit à couvrir les besoins d’une maison unifamiliale.
Quelle puissance produit une installation photovoltaïque de 100 mètres carrés ?
Sur la base d'une puissance photovoltaïque moyenne de 0,2 kWp par m², une installation photovoltaïque de 100 mètres carrés produit une puissance de 20 kWc.
Quelle puissance photovoltaïque pour une maison individuelle ?
Le rendement du photovoltaïque sur une maison unifamiliale est généralement entre 5 et 10 kWc. De combien de m² avez-vous besoin pour cela ? Pour un système de 5 à 10 kWc, il faut 25 à 50 m² de combles sur la maison individuelle.
Conclusion
Pour calculer les performances d'un système photovoltaïque, vous devez utiliser votre consommation d'énergie individuelle savoir. Cela signifie que votre propre installation photovoltaïque peut être parfaitement dimensionnée en fonction de votre propre consommation. Les performances du photovoltaïque sont en kWc (kilowatt crête). Le rendement électrique annuel est en kWh (kilowattheures). Un kilowatt-crête de production photovoltaïque génère près de 1 000 kilowattheures par an.
