Comment dimensionner une installation photovoltaïque ?
Dimensionner une installation photovoltaïque est la première étape cruciale d’un projet solaire : il s’agit de déterminer la puissance crête (kWc) à installer sur sa toiture ou au sol pour couvrir vos besoins en consommation d’électricité, tout en optimisant le coût et le retour sur investissement.
Si on considère une installation solaire “kit solaire” comme une voiture, le dimensionnement c’est choisir la bonne cylindrée : trop petite, elle ne vous emmène pas, trop grande, vous payez un moteur que vous n’exploitez pas.
Objectifs du dimensionnement
- Adapter la production d’énergie aux besoins réels
- Maximiser l’autoconsommation photovoltaïque
- Minimiser le surinvestissement et les pertes
- Garantir un ROI optimal sur 25–30 ans
L’objectif est simple : atteindre le juste équilibre entre production et consommation . Un dimensionnement réussi assure une production suffisante pour couvrir vos besoins (ou votre objectif d’autoconsommation), sans surcoût inutile.
En 2025, les panneaux solaires photovoltaïques modernes atteignent jusqu’à 720 Wc unitaire, avec des rendements allant jusqu’à 23 %, et bénéficient de garanties de puissance de 25 ans (plus de 85 % de rendement assuré au bout de 25 ans de fonctionnement) pour une durée de vie totale qui peut dépasser facilement les 30 ans. Ces progrès techniques permettent de réduire la surface nécessaire et d’optimiser l’installation solaire même sur des toits ayant une petite surface exploitable.
Cet article vous explique :
- Les paramètres clés à considérer (consommation, localisation, orientation, inclinaison, pertes onduleurs…)
- Une méthode de calcul robuste intégrant le taux d’autoconsommation
- Les outils de simulation (PVGIS, AutoCalSol,…)
- Deux études de cas détaillées en Hauts-de-France et Grand Est
- Une FAQ pour clarifier les notions essentielles
Pour découvrir d’autres conseils techniques, visitez la catégorie Photovoltaïque de Solis Innov ou demandez un devis solaire personnalisé.
Paramètres techniques et environnementaux pour dimensionner une installation photovoltaïque
1. Consommation électrique : point de départ pour dimensionner son installation photovoltaïque
Le dimensionnement d’une installation solaire commence par une analyse fine de votre consommation d’électricité. Il ne suffit pas de prendre la consommation moyenne d’un foyer : il faut comprendre vos courbes de charge journalières et saisonnières.
- Relevés historiques : factures EDF/GDF, compteur intelligent Linky
- Profil d’usage : chauffage, eau chaude, électroménager, borne de recharge et autres gros consommateurs d’électricité
- Variabilité : pics hivernaux (chauffage d’appoint), creux estivaux
Exemples de consommation annuelle
- Maison bien isolée, chauffage gaz : 3 500 – 5 000 kWh/an
- Maison tout électrique (chauffage + ECS électriques) : 8 000 – 12 000 kWh/an
- Bâtiment tertiaire (machines, ordinateurs, éclairages) : 25 000 – 45 000 kWh/an
2. Localisation et gisement solaire
Chaque région de France bénéficie d’un gisement solaire spécifique, mesuré en kWh produits par kWc installé et par an.
| Région | Gisement moyen (kWh/kWc/an) | Commentaire |
|---|---|---|
| Hauts-de-France | 1000 – 1 200 | Modéré |
| Grand Est (Vosges) | 1 100 – 1 300 | Bon compromis |
| Sud (PACA, Occitanie) | 1 600 – 1900 | Très ensoleillé |
Cet indicateur intègre déjà les conditions climatiques (nuages, pluviométrie et ensoleillement) et permet un premier calcul de volume de production.
3. Orientation et inclinaison
L’orientation idéale des panneaux solaires est plein sud ; toute déviation (Est ou Ouest) réduit légèrement la production, mais peut améliorer l’autoconsommation solaire photovoltaïque en répartissant la production sur la journée.
- Plein sud : production maximale sur la journée
- Est/Ouest : production matin/soir, utile pour aligner avec les pics de consommation
- Inclinaison optimale : 30 – 38° selon latitude ; au nord, pente plus faible, au sud plus accentuée
Impact d’une mauvaise orientation
- 30° de décalage Sud-Est/Sud-Ouest → – 5 à – 8 % de production
- Plus de 45° de pente → jusqu’à –10 à –15 % (mais cela peut-être intéressant en Hiver, parce que le soleil est plus bas ce qui permet de capter plus de photons “lumière” et donc avoir plus de production).
4. Surface disponible et choix des modules
Les modules actuels de 500 Wc mesurent environ ~2,3 m² (113 cm × 1,96 m). Plus le rendement est élevé (21 – 23 %), plus la surface nécessaire diminue.
- 1 kWc → 4 panneaux de 250 Wc (~8 – 10 m²) ou 2 panneaux de 500 Wc (~ 4,5 m²)
- 6 kWc → 12 panneaux de 500 Wc → 27 m² de toiture
- 20 kWc → 40 panneaux de 500 Wc → 90 m²
Il est essentiel de vérifier la surface libre exploitable sur la toiture (zones sans ombrage ni obstacles) ou d’envisager des structures au sol pour les grandes puissances.
5. Pertes et facteurs de performance
Un système photovoltaïque voit sa production réduite par différents effets au fil du temps (il existe des pertes systèmes et des pertes qui sont le produit de facteurs extérieurs)
| Pertes | Taux moyen |
|---|---|
| Température (>25 °C) | – 0,35 %/°C |
| Onduleur | 2 – 4 % |
| Câblage et connecteurs | 1 – 2 % |
| Salissures/poussières | 2 – 10 % |
| Dégradation panneaux (0,4 %/an) | 08 – 15 % sur 25 ans |
| Total estimé | 13 – 18 % |
Le ratio de performance (ou performance ratio, PR) est le rapport entre la production réelle d’une installation de panneaux solaires et sa production théorique maximale possible (dans des conditions idéales). Il mesure donc l’efficacité réelle de l’installation, généralement compris entre 0,80 et 0,88. Plus ce ratio est élevé, meilleure est la performance de l’installation.
Calcul intégrant l’autoconsommation pour dimensionner une installation photovoltaïque
Contrairement à un calcul simple, un dimensionnement optimal prend en compte le taux d’autoconsommation (TA) et éventuellement le stockage si c’est prévu dans la configuration du système.
Quelques définitions
Consommation annuelle (C) en kWh/an
Gisement régional (G) en kWh/kWc/an (ce sont des données disponibles sur PVGIS
Performance ratio (PR) (~0,85)
Taux d’autoconsommation (TA) : part de la production consommée sur place (%)
Autoconsommation directe (AD) : part de la consommation couverte par la production (%) ‘La proportion de l’électricité solaire produite qui coïncide avec le besoin de consommation’
Formule de base
Pour couvrir une fraction AD (Autoconsommation directe) de votre consommation C, il faut :
Puissance à installer (kWc) = (C × AD) / (G × PR)
Ensuite, pour optimiser la vente (revente) du surplus ou le stockage virtuel (batterie virtuelle), on dimensionne éventuellement une puissance supplémentaire, mais ce guide se concentre sur l’autoconsommation (consommation de l’électricité produite)qui permet de faire plus d’économie sur sa facture d’électricité (EDF).
Exemple pas à pas pour dimensionner une installation photovoltaïque
Imaginons un foyer en Hauts-de-France plus exactement à Amiens (Somme 80) :
- Avec une C (consommation annuelle) de 10 000 kWh/an
- Gisement solaire (G) est 1 100 kWh/kWc/an
- PR (performance ratio)= 0,85
- TA (taux d’autoconsommation visé) = 50 % (autoconsommer 60 % de la production)
- Calculer l’énergie à produire pour atteindre AD (le taux d’autoconsommation directe):
- Énergie autoconsommée = C × AD = 10 000 × 0,50 = 5 000 kWh/an
- Puissance nécessaire :
- kWc = 5 000 / (1 100 × 0,85) ≈ 5,54 kWc
- Choix des modules :
- On arrondit à 5,54 à 5,5 kWc → 11 panneaux de 500 Wc
- Surface ~ 25 – 27 m²
Cet exemple montre qu’en augmentant le TA (taux d’auto-consommation), on ajuste la puissance pour consommer davantage la production, réduisant ainsi la facture d’achat d’électricité.
Prise en compte du stockage
Si vous ajoutez une batterie, vous pouvez augmenter le TA effectif : la production non consommée directement peut être stockée pour la nuit.
- TA effective passe de 50 % à ~ 70 %
- Le calcul devient :
Puissance (kWc) = (C × AD_effectif) / (G × PR)
Cela donne :
Énergie autoconsommée = C × AD = 10 000 × 0,70 = 7 000 kWh/an
Puissance nécessaire : kWc = 7 000 / (1 100 × 0,85) ≈ 7,48 kWc
On arrondit à 7,48 à 7,5 kWc → 15 panneaux de 500 Wc
Surface ~ 34 – 66 m²
Outils de simulation et comparatif
Pour valider et affiner votre dimensionnement, plusieurs outils sont disponibles :
| Outil | Avantages | Niveau requis |
|---|---|---|
| PVGIS | Données européennes fiables, simulation géolocalisée | Intermédiaire |
| AutoCalSol | Intuitif, intègre consommation et autoconsommation | Débutant–Intermédiaire |
| PVSyst | Simulations détaillées (ombre, performance ratio) | Professionnel |
En bref :
PVGIS : gratuit, rapide, génère courbes mensuelles/annuelles mais ne peut pas calculer la rentabilité de votre projet solaire
AutoCalSol : guide l’utilisateur pas à pas pour le calcul de la puissance et du taux d’autoconsommation ainsi que le retour sur investissement
PVSyst : pour les bureaux d’études, simulation fine des ombres, températures, câblages
Nous avons développer un outil en interne permettant de personnaliser et affiner votre projet solaire.
Nous proposons un dimensionnement vous permettant d’optimiser la production, l’auto-consommation et l’amortissement de votre centrale photovoltaïque (investissement rentable)
Études de cas détaillées
Maison 100 m² à Amiens (Hauts-de-France)
- Contexte : logement individuel, consommation 6 000 kWh/an (chauffage électrique modéré)
- Gisement : G = 1 100 kWh/kWc/an
- PR : 0,85
- AD visé : 65 % (autoconsommation partielle)
- Énergie à produire : 6 000 × 0,65 = 3 900 kWh/an
- Puissance : 3 900 / (1 100 × 0,85) ≈ 4,17 kWc
- Choix module 500 Wc : 10 panneaux → 4 kWc
- Surface : 8 × 2,3 m² = 18,5 m²
- Orientation : sud 30°
- Outils : vérification sur AutoCalSol → production annuelle estimée à 3 740 kWh, TA réel ~62 %
- Economie sur la facture d’électricité : 3 740 x 0,22 € = 822 €Ttc (Tarif réglementé TRVE).
Ferme + maison 100 m² dans les Vosges (Grand Est)
- Contexte : exploitation agricole (pompes, outils) + habitation, consomme environ 25 000 kWh/an
- Gisement : G = 1 080 kWh/kWc/an
- PR : 0,82 (pente nord plus marquée, ombrage possible)
- AD visé : 70 %
- Énergie ciblée : 25 000 × 0,70 = 17 500 kWh/an
- Puissance nécessaire : 17 500 / (1 080 × 0,82) ≈ 19,75 kWc
- Choix module 500 Wc : 40 panneaux → 20 kWc
- Surface : 40 × 2,5 m² = 100 m² (toits agricoles) toitures plates
- Orientation : toits est-ouest pour étaler la production
- Outils : simulation PVSyst → production estimée 22 000 kWh, TA ~72 %
- Option batterie : ajout d’un parc de batteries 30 kWh → TA effective à 85 %
Conclusion : dimensionner une installation photovoltaïque facilement
Un dimensionnement réussi ne s’improvise pas : il combine
- Une analyse rigoureuse de la consommation d’électricité
- Une étude du site (gisement solaire, orientation, inclinaison)
- Un calcul intégrant le taux d’autoconsommation et les pertes
- L’utilisation de simulateurs pour valider et affiner
- Une vérification par un professionnel pour la partie raccordement et conformité
Avec cette méthode, vous optimisez vos installations de panneaux solaires pour obtenir un équilibre parfait entre puissance installée et besoins réels. Vous maximisez l’autoconsommation photovoltaïque, minimisez votre facture et garantissez un excellent retour sur investissement sur 25–30 ans.
Pour démarrer, consultez nos articles techniques ou demandez votre Devis d’installation photovoltaïque dès aujourd’hui !
FAQ ‘Dimensionner une installation photovoltaïque”
La puissance crête (ou watt-crête) désigne la puissance maximale que les panneaux délivrent sous conditions standard (irradiation 1 000 W/m², 25 °C). Elle sert de référence pour dimensionner l’installation.
Le taux d’autoconsommation (TA) mesure la part d’énergie solaire consommée directement sur site. L’intégrer permet de dimensionner la puissance de manière à consommer un maximum de production, réduisant l’achat au réseau et optimisant le ROI.
Les principales pertes : température (– 0,35 %/°C), onduleur (2–4 %), câblage (1 – 3 %), salissures (2–5 %), dégradation (0,5 %/an). En tout, comptez 12 – 18 % de pertes globales.
Choisissez des modules à haut rendement (20 – 22 %), puissances 450–500 Wc. Ils réduisent la surface et augmentent la production. Vérifiez également la garantie de performance (25 ans).
PVGIS : pour une estimation rapide et fiableAutoCalSol : pour intégrer votre consommation et votre TAPVSyst : pour des études détaillées (ombrage, PR, températures). Vous pouvez aussi faire appel à Solis Innov qui dispose d’un simulateur interne assez développé pour avoir une étude fiable et complète.