Les propriétaires qui installent des systèmes photovoltaïques bénéficient de nombreux avantages : réduction des factures d'électricité, réduction de l'empreinte carbone et augmentation potentielle de la valeur des maisons. Mais ces avantages s'accompagnent généralement de coûts d'installation et de maintenance importants, et l'ampleur des gains peut varier considérablement d'une maison à l'autre. Cet article aidera les propriétaires à effectuer les calculs financiers nécessaires pour déterminer la viabilité de l'énergie solaire dans leur maison.
Points clés
La technologie solaire photovoltaïque (PV) existe depuis les années 1950, mais, grâce à la baisse des prix des modules solaires, elle n'est considérée comme une technologie financièrement viable pour une utilisation généralisée que depuis le début du millénaire.
La taille des panneaux solaires est exprimée en termes de potentiel de production électrique théorique en watts. Cependant, la production typique réalisée pour les systèmes PV installés - connue sous le nom de "facteur de capacité" - se situe entre 15 % et 30 % de la production théorique.
Un système domestique de 3 kilowattheures (kWh) fonctionnant avec un facteur de capacité de 15 % produirait 3 kWh x 15 % x 24 heures/jour x 365 jours/an = 3 942 kWh/an, soit environ un tiers de la consommation électrique typique d'un ménage américain.
Mais ce calcul peut être trompeur car il n'y a guère de raison de parler de résultats "typiques" ; en fait, l'énergie solaire peut être judicieuse pour un ménage, mais pas pour la maison voisine. Cette divergence peut être attribuée aux considérations financières et pratiques prises en compte pour déterminer la viabilité.
Avant de vous équiper de panneaux solaires, demandez des devis à plusieurs installateurs réputés afin de pouvoir comparer.
L'énergie solaire est une activité à forte intensité de capital, et le principal coût de possession d'un système est supporté dès l'achat de l'équipement. Le module solaire représentera presque certainement le composant le plus important de la dépense globale.
Les autres équipements nécessaires à l'installation comprennent un onduleur (pour transformer le courant continu produit par le panneau en courant alternatif utilisé par les appareils ménagers), un équipement de mesure (s'il est nécessaire de connaître la quantité d'énergie produite), et divers composants du boîtier ainsi que des câbles et du matériel de câblage.
Certains propriétaires envisagent également le stockage sur batterie. Historiquement, les batteries ont toujours été d'un coût prohibitif et inutiles si le service public paie pour l'électricité excédentaire qui est injectée dans le réseau . Le coût de la main-d'œuvre d'installation doit également être pris en compte.
En plus des coûts d'installation, il existe d'autres coûts associés à l'exploitation et à la maintenance d'un champ solaire photovoltaïque. Outre le nettoyage régulier des panneaux, les onduleurs et les batteries (si elles sont installées) doivent généralement être remplacés après plusieurs années d'utilisation.
Si les coûts ci-dessus sont relativement simples - une entreprise d'installation solaire peut souvent proposer un prix pour ces coûts à un propriétaire -, la détermination des subventions disponibles auprès du gouvernement et/ou de votre service public local peut s'avérer plus difficile. Les incitations gouvernementales changent souvent. Ces informations sont souvent disponibles sur les sites Web des gouvernements ou des partisans de l'énergie solaire. Les propriétaires doivent également se renseigner auprès de leur compagnie d'électricité locale pour savoir si elle offre des incitations financières pour l'installation de panneaux solaires et pour connaître sa politique en matière d'interconnexion au réseau et de vente de l'excédent d'énergie au réseau.
L'un des principaux avantages de l'installation d'un système photovoltaïque est la réduction de la facture énergétique, mais l'ampleur de cet avantage dépend de la quantité d'énergie solaire qui peut être produite compte tenu des conditions disponibles et de la manière dont les services publics facturent l'électricité.
Le premier élément à prendre en compte est le niveau d'irradiation solaire disponible dans la zone géographique de la maison. Lorsqu'il s'agit d'utiliser des panneaux solaires, il est généralement préférable d'être plus près de l'équateur, mais d'autres facteurs doivent être pris en compte.
Des cartes et des données similaires sont également disponibles dans d'autres pays, souvent auprès d'agences gouvernementales de protection de l'environnement ou d'organisations spécialisées dans les énergies renouvelables. L'orientation de la maison est tout aussi importante : pour les panneaux solaires installés en toiture, un toit orienté au sud, sans arbres ni autres objets empêchant la lumière du soleil, maximise l'énergie solaire disponible. Si cette orientation n'est pas disponible, les panneaux peuvent être montés sur des supports extérieurs et installés loin de la maison, ce qui entraîne des coûts supplémentaires pour le matériel et les câbles supplémentaires.
Le deuxième élément à prendre en compte est le moment de la production d'énergie solaire et la façon dont les services publics facturent l'électricité. La production d'énergie solaire a lieu principalement l'après-midi et est plus importante en été, ce qui correspond relativement bien à la demande globale d'électricité dans les climats chauds, car c'est à ces moments-là que les climatiseurs consomment le plus d'énergie. Par conséquent, l'énergie solaire est précieuse car les autres méthodes de production d'énergie (souvent des centrales au gaz naturel) utilisées pour répondre à la demande d'énergie de pointe ont tendance à être coûteuses.
Mais les services publics facturent souvent aux consommateurs résidentiels un tarif fixe pour l'électricité, quel que soit le moment de la consommation. Cela signifie qu'au lieu de compenser le coût élevé de la production d'électricité en période de pointe, les systèmes solaires des propriétaires ne font que compenser le prix de l'électricité qui leur est facturé, lequel est beaucoup plus proche du coût moyen de la production d'électricité.
Toutefois, de nombreuses sociétés de services publics aux États-Unis ont mis en place des systèmes de tarification qui permettent de facturer les propriétaires à des taux différents tout au long de la journée afin de refléter le coût réel de la production d'électricité à différents moments ; cela signifie des taux plus élevés l'après-midi et des taux plus bas la nuit. Un panneau solaire photovoltaïque peut être très utile dans les zones où ce type de tarif variable dans le temps est utilisé, car l'énergie solaire produite compenserait l'électricité la plus coûteuse.
L'importance exacte de cet avantage pour un propriétaire donné dépend du moment exact et de l'ampleur des changements de tarifs dans le cadre d'un tel plan. De même, dans certains endroits, les services publics ont des systèmes de tarification qui varient à différentes périodes de l'année en raison des fluctuations saisonnières régulières de la demande. Ceux dont les tarifs sont plus élevés pendant l'été rendent l'énergie solaire plus intéressante.
Certains services publics ont des plans de tarification échelonnée dans lesquels le prix marginal de l'électricité change à mesure que la consommation augmente. Dans le cadre de ce type de plan, l'avantage d'un système solaire peut dépendre de la consommation d'électricité de l'habitation ; dans certaines zones soumises à des tarifs qui augmentent considérablement au fur et à mesure que la consommation augmente, les grandes habitations (dont les besoins énergétiques sont importants) peuvent bénéficier le plus de panneaux solaires qui compensent la consommation marginale à coût élevé.
Un autre avantage d'un système solaire est que les propriétaires peuvent vendre l'électricité produite par le soleil aux services publics. Aux États-Unis, cela se fait par le biais de plans de "comptage net", dans lesquels les consommateurs résidentiels utilisent l'électricité qu'ils injectent dans le réseau (lorsque le taux de production d'électricité du panneau solaire est supérieur au taux de consommation d'électricité du ménage) pour compenser l'électricité consommée à d'autres moments ; la facture mensuelle d'électricité reflète la consommation d'énergie nette. Les réglementations et politiques spécifiques en matière de comptage net varient selon les régions. Les propriétaires peuvent se référer à la base de données DSIRE et doivent également contacter leurs services publics locaux pour trouver des informations plus spécifiques.
Le dernier avantage est l'effet potentiel sur la valeur d'une maison en raison de l'ajout d'un panneau solaire. En général, il est raisonnable de penser que les panneaux solaires augmenteront la valeur de la plupart des maisons.
Premièrement, il y a un avantage financier indéniable à avoir des factures d'électricité moins élevées grâce à un panneau solaire. Ensuite, la tendance au mode de vie "vert" signifie qu'il existe une demande croissante pour des maisons dont l'empreinte carbone est plus faible et qui sont alimentées par des sources renouvelables. Enfin, l'achat d'une maison avec des panneaux solaires déjà installés signifie que l'investissement est financé (pour l'acquéreur) par le biais du prêt hypothécaire. Cette facilité de financement rend l'énergie solaire plus abordable pour un acheteur que l'achat d'une maison sans installation solaire et l'ajout ultérieur d'un panneau solaire.
Une fois les coûts et les avantages ci-dessus déterminés, un système solaire peut théoriquement être évalué à l'aide de la méthode des flux de trésorerie actualisés (DCF). Les sorties au début du projet seraient constituées des coûts d'installation (nets des subventions), et les entrées arriveraient plus tard sous la forme de coûts d'électricité compensés (à la fois directement et par le biais du comptage net).
Plutôt que d'utiliser le DCF, la viabilité de l'énergie solaire est généralement évaluée en calculant le coût nivelé de l'électricité (LCOE), puis en le comparant au coût de l'électricité facturé par le service public local. Le LCOE de l'énergie solaire domestique est généralement calculé en coût/kilowattheure ($/kWh ou ¢/kWh) - le même format que celui utilisé sur les factures d'électricité. Pour calculer approximativement le LCOE, on peut utiliser l'équation suivante :
LCOE ($/kWh) = Valeur actuelle nette (NPV) du coût de possession sur la durée de vie ($) / Production d'énergie sur la durée de vie (kWh). On considère généralement que la durée de vie utile d'un module solaire PV est de 25 à 40 ans.6 Le coût de possession inclut les coûts de maintenance, qui doivent être actualisés pour trouver la VAN. Le LCOE peut ensuite être comparé au coût de l'électricité fournie par un service public ; n'oubliez pas que le prix à prendre en compte est celui qui se produit pendant les périodes de pic de production solaire PV ou à proximité.
Comme la plupart des choses, l'énergie solaire présente des avantages et des inconvénients. Dans le même temps, certains coûts économiques peuvent être compensés par les avantages sociaux pour l'environnement et la réduction de votre empreinte carbone, qui dépassent l'évaluation monétaire pure.
En pratique, ce n'est pas souvent possible. En effet, l'énergie solaire ne fonctionne que lorsque le soleil brille - ce qui signifie que lorsqu'il fait nuageux ou qu'il fait nuit, elle ne produit pas d'électricité. Il existe des solutions de batteries pour fournir de l'énergie pendant ces périodes, mais elles ont tendance à être assez chères. La plupart des maisons équipées de panneaux solaires dépendent encore du réseau électrique de temps en temps.
Selon l'endroit où vous vivez, il est possible que le système puisse s'amortir et même plus au fil du temps. En effet, vous ne dépenserez pas autant d'argent pour acheter de l'électricité à votre compagnie d'électricité et, si la facturation nette est en place, vous pourrez réduire encore plus vos factures,
Les prix n'ont cessé de baisser au fil des ans. Le coût total dépendra du nombre de kilowatts d'électricité que votre installation produira.
Selon l'endroit où vous vivez et la taille de votre système, il faut en moyenne entre 10 et 20 ans pour rentabiliser une installation solaire.
Déterminer s'il faut installer un système solaire photovoltaïque peut sembler être une tâche ardue, mais il est important de se rappeler qu'un tel système est un investissement à long terme. Dans de nombreux endroits, l'énergie solaire est un bon choix d'un point de vue financier.
Même s'il s'avère que le coût de l'énergie solaire est légèrement supérieur à celui de l'électricité achetée auprès d'un service public, les propriétaires peuvent souhaiter installer un système solaire pour éviter les futures fluctuations potentielles des coûts de l'énergie, ou simplement pour aller au-delà de leurs motivations financières personnelles et utiliser l'énergie solaire pour un mode de vie "vert".
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