Comment dimensionner un système solaire de 2 000 kWh : panneaux, onduleurs et stockage sur batterie

Un « système solaire de 2 000 kWh » peut signifier deux choses complètement différentes, et les mélanger est le moyen le plus rapide d'acheter le mauvais équipement. Pour un appartement compact en Europe, 2 000 kWh pourraient représenter une année entière d’électricité. Pour une grande maison entièrement électrique avec une thermopompe, une piscine et un VE dans l’allée, c’est plus proche d’un seul mois. L'écart entre ces deux lectures est d'environ un facteur de douze en termes de taille du système, il vaut donc la peine de régler la question avant que quiconque vous cite un nombre de panels.

Nous travaillons quotidiennement avec des installateurs, des distributeurs et des développeurs de projets, et les questions sont toujours les mêmes : combien de kilowatts de modules, quel onduleur et quelle quantité de batterie. Ce qui suit est une arithmétique honnête, incluant les endroits où la réponse dépend véritablement de votre adresse et de vos habitudes.

Ce que décrit réellement un système solaire de 2 000 kWh

Les kilowattheures mesurent l’énergie, les kilowatts mesurent la puissance. Un système qui génère 2 000 kWh sur une période donnée n’est pas un système de 2 000 kW, et cette distinction est à l’origine de l’essentiel de la confusion. En pratique, presque tous ceux qui recherchent cette expression désignent un ménage consommant 2 000 kWh d’électricité par mois et qui souhaite que l’énergie solaire le couvre.

Cela équivaut à environ 24 000 kWh par an, soit environ 65 kWh par jour. Pour rappel, un ménage moyen aux États-Unis consomme environ 10 500 kWh par an, tandis qu'un foyer typique en Allemagne, en Italie ou aux Pays-Bas se situe plus près de 2 500 à 4 000 kWh. Un mois de 2 000 kWh indique presque toujours une grande propriété 100 % électrique : pompe à chaleur, chauffe-eau électrique, climatisation, et très probablement une piscine et un ou deux véhicules électriques.

L'autre lecture, 2 000 kWh par an, représente un travail beaucoup moins important. À environ 5,5 kWh par jour, un modeste générateur de 2 kW, ou même un kit de balcon bien choisi, en couvrirait une bonne partie sans toucher à la structure du toit du bâtiment.

Dimensionnement du réseau pour 2 000 kWh par mois

L’équation de base est assez simple. La taille du réseau en kilowatts est égale à la consommation annuelle divisée par 365 jours, divisée à nouveau par les heures d'ensoleillement locales maximales, puis divisée par un déclassement du système qui tient compte des pertes de l'onduleur, du câblage, de la saleté, de la chaleur et de l'ombrage. Un déclassement de 0,75 à 0,85 est un point de départ raisonnable ; les toits ombragés ou plus anciens se trouvent à l’extrémité inférieure.

Les heures de pointe d’ensoleillement ne sont pas les mêmes que les heures d’ensoleillement. Ils décrivent le nombre d'heures équivalent par jour à 1 000 watts par mètre carré et vont d'environ 3,0 dans le nord de l'Europe à 5,5 ou plus dans le sud de l'Espagne, au Moyen-Orient, en Australie et dans les États américains les plus ensoleillés. Cette seule variable fait évoluer la réponse plus que toute autre chose.

Une maison du sud de l’Italie et une maison du nord de l’Allemagne peuvent avoir la même facture et nécessiter des panneaux différents de huit ou neuf kilowatts. C'est pourquoi tout décompte de panels que vous lisez en ligne doit être traité comme un point de départ plutôt que comme une spécification.

Combien de panneaux et combien d'espace sur le toit

Le nombre de panneaux dépend de la taille du tableau et du module que vous choisissez. Les modules résidentiels grand public se situent désormais entre 420 W et 450 W, tandis que les modules grand format fonctionnent entre 550 W et 620 W. Le choix du format plus grand réduit le nombre d'unités, le nombre de mètres ferroviaires et souvent les heures de travail, ce qui est important lorsque vous couvrez 15 kW ou plus.

L'espace physique est la contrainte pratique. Un module de 450 W occupe environ deux mètres carrés et vous devez ajouter des passerelles, des marges de recul et des espacements de rangées sur un toit plat. Vingt-quatre grands panneaux peuvent nécessiter 50 à 55 mètres carrés de surface libre ; quarante plus petits peuvent dépasser 80 mètres carrés. Si le toit ne peut pas supporter la charge, un montage au sol, une dépendance ou une structure de montage agricole sont autant d'options légitimes, et elles sont souvent moins chères qu'un aménagement de toit complexe.

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Faire correspondre l'onduleur au réseau

Le dimensionnement de l’onduleur ne correspond pas à la taille du réseau. Un rapport CC/CA compris entre 1,1 et 1,35 est normal et sain, car les modules atteignent rarement la sortie indiquée sur leur plaque signalétique. Un générateur de 20 kW derrière un onduleur de 15 kW coupera pendant quelques heures les meilleurs jours de l'année tout en fournissant plus d'énergie annuelle qu'un onduleur surdimensionné.

Les décisions les plus importantes sont électriques. Une alimentation monophasée convient aux petites maisons, mais une maison utilisant 2 000 kWh par mois est souvent triphasée, et un onduleur hybride triphasé avec une batterie haute tension constitue généralement l'architecture la plus propre à cette échelle. L'équilibrage triphasé maintient la connexion au réseau confortable et les batteries haute tension coupent le courant du côté CC, ce qui signifie des câbles plus fins et des pertes moindres.

Quel que soit votre choix, insistez sur un véritable suivi. Les données de consommation sur douze mois sont le seul moyen fiable de savoir si une conception fonctionne, et c'est également ce qui vous indique quand ajouter du stockage ultérieurement.

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Stockage de la batterie : soirs, pannes ou les deux

Avec une consommation quotidienne de 65 kWh, une batterie ne fera pas fonctionner toute la maison pendant une journée à moins que vous ne construisiez quelque chose de la taille d’une petite unité commerciale. Ce que le stockage fait bien, c'est de déplacer l'énergie solaire que vous produisez à midi vers les heures de pointe du soir, lorsque le réseau est cher et que votre consommation est la plus élevée. Pour la plupart des foyers, entre 40 et 60 % de l’utilisation quotidienne se produit en dehors des heures de clarté.

Une batterie autoconsommée de 10 à 20 kWh constitue une solution judicieuse pour un générateur de 15 à 20 kW. Si votre objectif est une véritable sauvegarde pendant les pannes, vous devez décider quels circuits doivent survivre et pendant combien de temps, puis dimensionner à partir de cette liste plutôt que de la baie. Obtenir le rapport panneau/batterie Le droit compte plus que la capacité nominale, car une batterie sous-dimensionnée ne rechargera jamais une batterie surdimensionnée en hiver.

Les batteries haute tension sont le choix habituel au-dessus de 10 kWh, car elles évoluent en modules bien rangés et s'associent naturellement avec des onduleurs hybrides triphasés.

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Qu’est-ce qui motive réellement la consommation

Deux maisons peuvent toutes deux consommer 24 000 kWh par an et nécessitent des systèmes très différents. Une maison dont la charge est dominée par une recharge de VE pendant la nuit bénéficie énormément du stockage, tandis qu'une maison dominée par la climatisation diurne bénéficie davantage de la taille brute du réseau. La lecture du profil de charge est l’étape que la plupart des gens sautent.

Vérifications pratiques avant d'acheter

• Tirez douze mois consécutifs de factures, pas trois. Les fluctuations saisonnières sont toute l’histoire.
• Vérifiez le service : monophasé ou triphasé, ainsi que le calibre du disjoncteur principal.
• Inspectez la couverture de toiture, son âge et sa structure avant de vous engager dans un tracé de rail.
• Réalisez une enquête d’ombrage tout au long de l’année, et non à un moment donné de la journée.
• Confirmez ce que votre service public paie réellement pour l’énergie exportée, car cela change les calculs de stockage.
• Laissez de la marge pour une future pompe à chaleur ou un deuxième véhicule électrique, car la modernisation d’un réseau coûte cher.
• Demandez par écrit les hypothèses de conception : facteur de déclassement, heures d'ensoleillement maximales et rapport CC/CA.

Obtenir les bons chiffres pour votre maison

Il n'y a pas de réponse unique quant à la taille d'un système solaire de 2 000 kWh, et quiconque vous en fournit un sans vous poser de questions sur votre toit et votre tarif ne fait que deviner. Ce que nous pouvons faire, c'est vous remettre les modules, les onduleurs, les batteries, le matériel de montage et de surveillance sous la forme d'un ensemble cohérent, dimensionné en fonction de votre consommation réelle et expédié rapidement. Si vous souhaitez un deuxième avis sur un design, demander un devis gratuit et indiquez-nous votre kWh annuel, votre type d'alimentation et l'orientation de votre toiture.