Les pertes du système PV ont un impact considérable sur l’efficacité globale et la puissance de sortie des réseaux de panneaux solaires. Une bonne conception solaire tient compte des 10 principales pertes PV, tandis que les meilleures pratiques de conception et d’installation permettent de réduire les pertes de puissance des cellules solaires.
Nous pouvons résumer ces pertes dans le tableau suivants :
| Cause de la perte d’énergie | Pourcentage de perte | Conception ou entretien | Pertes totales |
| Ombrage | 7% | Les deux | 23,8% perdues |
| Poussière et saleté | 2% | Entretien | |
| Réflexion | 2,50% | Conception | |
| Pertes spectrales | 1% | Conception | |
| Irradiation | 1,50% | Conception | |
| Pertes thermiques | 4,60% | Conception | |
| Désadaptation du réseau | 0,70% | Conception | |
| Pertes de câble CC | 1% | Conception | |
| Pertes de l’onduleur | 3% | Conception | |
| Pertes de câble CA | 0,50% | Conception |
Pertes d’irradiance
Les pertes par irradiation sont dues à des facteurs qui empêchent l’énergie du soleil de se propager jusqu’à vos panneaux solaires. Il s’agit notamment de l’inclinaison de vos panneaux solaires, de l’ombre (qu’elle provienne du terrain environnant, d’arbres ou de bâtiments), de la saleté, de la neige et de ce que l’on appelle le modificateur d’angle d’incidence.
- Inclinaison et orientation :
Les panneaux solaires produisent de l’électricité en captant l’énergie du soleil. Moins l’énergie atteint les panneaux, moins ils produisent d’électricité. Pour optimiser votre production, vous devez donc installer vos panneaux solaires dans un angle et dans la direction où ils reçoivent la lumière du soleil la plus directe.
Les panneaux solaires produisent moins d’électricité lorsque la lumière du soleil entre dans un angle, et plus lorsque la lumière du soleil frappe le panneau perpendiculairement. C’est ce que l’on appelle le modificateur d’angle d’incidence. L’angle d’inclinaison varie en fonction de la latitude à laquelle se trouve votre système. En règle générale, plus l’inclinaison du panneau solaire est proche de la latitude de l’emplacement, plus le panneau solaire produira de l’électricité.
- Ombrage :
Tout ce qui forme une ombre sur vos panneaux solaires est un obstacle majeur à la production d’électricité. Qu’il s’agisse d’arbres ou de bâtiments proches, ils peuvent réduire la production de votre système. Si possible, il faut éviter l’ombre, soit en trouvant un endroit plus ensoleillé pour installer les panneaux, soit en supprimant la source d’ombre (si possible).
En fonction du terrain entourant votre bâtiment, l’ombre peut également provenir de montagnes, de collines ou de plateaux voisins. C’est ce qu’on appelle l’ombre de l’horizon. Par exemple, si vous êtes au pied d’une montagne, le soleil descendra sous la montagne/horizon beaucoup plus tôt dans la journée que si vous vivez dans une zone très plate. Cela réduit les heures de la journée pendant lesquelles votre système solaire est exposé à la lumière du soleil.
- Saleté :
De même que l’ombre, plus il y a de choses entre la face de vos panneaux solaires et le soleil, moins le système produira d’électricité. Cela inclut la poussière et la saleté qui peuvent s’accumuler sur les panneaux solaires.
Dans la plupart des régions du pays, les pluies sont suffisamment fréquentes pour que la poussière et la saleté ne s’accumulent pas suffisamment pour avoir un impact important sur le système. Cependant, plus le climat est sec et poussiéreux, plus il est probable que la saleté ait un impact mesurable sur votre système.
Bien que l’impact soit faible, il s’agit tout de même d’un facteur à prendre en compte pour obtenir une estimation de la production solaire la plus précise possible.
- Neige :
Quand il neige, les flocons peuvent s’accumuler sur vos panneaux, bloquer la lumière du soleil et empêcher la production de votre système solaire. Les panneaux solaires sont conçus pour permettre à la neige de fondre rapidement et de glisser sur les panneaux, ce qui réduit le temps pendant lequel ils restent couverts.
Attention : la perte de production due à la neige est minime.
Pertes de courant continu
Les pertes de courant continu (CC) sont des pertes électriques qui se produisent après que les panneaux solaires ont capté la lumière du soleil mais avant que l’énergie ne soit transmise au(x) onduleur(s).
- Pertes environnementales :
Plusieurs facteurs peuvent avoir un impact sur la quantité d’irradiation de chaque panneau, comme la saleté, l’ombre et la neige. Lorsqu’un panneau produit plus ou moins que les autres panneaux du système, cela peut entraîner une perte d’énergie. La température du panneau peut également être un facteur. Plus un panneau est chaud, moins il fournira d’énergie.
- Évaluation des panneaux :
Les fabricants de panneaux solaires effectuent des tests rigoureux pour donner une image précise du rendement de leurs panneaux. Afin de contrôler les variables et d’obtenir une base de référence fiable, ces tests sont effectués dans des conditions dites standard (STC), où la température et l’irradiation sont contrôlées.
Le rendement prévu du panneau solaire est un excellent moyen d’estimer la production d’énergie, mais il n’est pas toujours parfaitement exact. La puissance nominale du module peut varier légèrement.
- Dégradation due à la lumière
La dégradation est une partie normale, inévitable et légèrement frustrante des panneaux solaires. Comme beaucoup d’appareils, ils perdent de leur efficacité au fur et à mesure qu’ils vieillissent au cours de la durée de vie de plus de 30 ans du système.
La dégradation induite par la lumière est légèrement différente, dans la mesure où elle se produit d’un seul coup pendant les premières heures d’exposition des panneaux à la lumière. C’est à ce moment-là que les panneaux se dégradent le plus rapidement.
Au cours des premières heures seulement, vos panneaux peuvent se dégrader de 1 à 3 %. Cependant, par la suite, la dégradation ralentit considérablement pour atteindre le taux de dégradation spécifié par le fabricant, qui est protégé par la garantie.
- Connexions
Lorsqu’il s’agit de systèmes solaires, là où il y a une résistance, il y a souvent une perte de puissance. Ceci est le cas lorsqu’il s’agit du câblage et des soudures connectés à l’intérieur des panneaux solaires. Ces connexions réduisent la quantité d’électricité que les panneaux solaires peuvent produire en ajoutant une résistance électrique au circuit.
- Inadéquation des panneaux
Si votre système solaire utilise un onduleur de chaîne par opposition aux micro-onduleurs ou aux optimiseurs, il y aura une petite réduction de l’énergie produite en raison des petites variations entre les panneaux solaires eux-mêmes. En effet, même les mêmes panneaux solaires fabriqués par la même société ne seront pas exactement les mêmes en raison de petites variations dans les paramètres électriques.
- Câblage en courant continu
Les panneaux solaires sont connectés ensemble dans ce que l’on appelle des chaînes. Dans une chaîne, chaque panneau est relié à un autre par un réseau électrique. Il y a une certaine perte lorsque l’énergie se déplace dans les câbles de la chaîne en raison de la résistance du circuit.
Pertes de courant alternatif
Les pertes de courant alternatif (CA) se produisent une fois que le courant continu est acheminé vers l’onduleur et avant qu’il ne soit consommé dans votre bâtiment.
- Conversion CC/CA
Vos panneaux solaires produisent de l’électricité en courant continu, mais votre bâtiment fonctionne très probablement en courant alternatif. C’est le rôle des onduleurs de convertir le courant continu de vos panneaux en courant alternatif dont votre bâtiment a besoin.
Les onduleurs le font avec une très haute efficacité, mais pas une efficacité parfaite, ce qui signifie qu’une partie de l’énergie est perdue pendant le processus de conversion. En fonction de la marque, du type et du modèle d’onduleur, vous pouvez vous attendre à ce que votre ou vos onduleurs fonctionnent avec une efficacité de 96 à 99 %.
- Écrêtage de l’onduleur
Parfois, vos panneaux solaires produisent un peu plus d’énergie que ce que votre ou vos onduleurs peuvent gérer. Afin de contrôler la situation, l’onduleur réduit la production d’électricité à la quantité qu’il peut convertir en toute sécurité. Lorsque cela se produit, vous perdez une partie de l’électricité produite par vos panneaux.
- Câblage CA
Tout comme l’électricité perdue du côté DC de votre système, vous pouvez perdre une partie de la production du côté AC de votre système en raison de la résistance du circuit causée par le câblage.