⏱L'essentiel en quelques mots
Une installation photovoltaïque offre la possibilité de produire sa propre électricité à partir d’une énergie verte et renouvelable à savoir le rayonnement solaire. Pour tirer le meilleur parti de cet équipement, il est cependant nécessaire de prendre en compte tous les éléments influençant son rendement et a fortiori sa rentabilité. Le cadastre solaire est à cet égard un outil précieux d’évaluation du potentiel photovoltaïque d’un lieu :
- il prend la forme d’un plan d’ensoleillement territorial mesurant le niveau d’ensoleillement d’une zone à partir de données recueillies sur une période donnée ;
- il peut servir d’outil d’évaluation à l’échelle d’une ville mais aussi plus spécifiquement d’une parcelle et même d'un toit ;
- le cadastre solaire prend en compte notamment le niveau d’ensoleillement de la zone, les ombrages potentiels dus à l’environnement proche ou lointain (notamment la végétation) ainsi que les conditions météorologiques spécifiques à la zone ;
- le cadastre solaire ne remplace pas une réelle étude de faisabilité qui prend également en compte tous les paramètres intrinsèques à l’équipement.
Sommaire
- Qu'est-ce qu'un cadastre solaire ?
- Quelles sont les composantes d'un cadastre solaire ?
- Pourquoi le cadastre solaire est-il important ?
- Comment le cadastre solaire évalue-t-il le potentiel photovoltaïque ?
- Rentabilité photovoltaïque : comment le cadastre solaire peut vous aider ?
- Quelles sont les limites du cadastre solaire ?
- Que mesure un cadastre solaire ?
Qu'est-ce qu'un cadastre solaire ?
Un cadastre solaire est un outil cartographique qui permet de recueillir et d'analyser des données sur l'énergie solaire dans une zone donnée. Mis gratuitement à disposition des particuliers et des professionnels, ce plan territorial fournit des informations précieuses sur l'ensoleillement, les ombrages éventuels et la météo locale afin d'évaluer le potentiel photovoltaïque d'un site spécifique.
Il permet notamment de mettre en évidence les toitures d'une commune les mieux exposées aux rayons du soleil tout au long de l'année. L'ensoleillement est alors mesuré en fonction du nombre d'heures où le soleil brille intensément sur une année donnée ainsi que de l'intensité lumineuse reçue par une toiture.
Bien qu’il ne soit pas aussi complet, ce cadastre solaire se substitue de plus en plus à l’étude de faisabilité (plan de calepinage), traditionnellement réalisée par les installateurs de panneaux solaires afin d’optimiser la production et la rentabilité du système.
Le cadastre solaire peut fournir des détails sur l'ensoleillement à différents niveaux de précision à savoir par maison mais aussi par pan de toiture ou même encore par mètre carré, voire moins, afin de déterminer où installer précisément ses modules photovoltaïques. Ces données précieuses offrent une photographie précise permettant de déterminer si un site spécifique bénéficie d'une exposition optimale au soleil et s'il est donc adapté à l'installation de panneaux solaires. Il permet alors d'évaluer de façon assez pointue la rentabilité potentielle d'une installation photovoltaïque.
Le cadastre solaire nécessite une mise à jour régulière de la part des municipalités afin de s'adapter aux potentiels changements intervenus sur la commune susceptibles d'influencer le rendement d'un projet photovoltaïque (nouveaux obstacles, nouveaux immeubles à l’origine d’ombrages, végétation, évolution des conditions climatiques, etc.).
Quelles sont les composantes d'un cadastre solaire ?
Un cadastre solaire se compose de plusieurs éléments qui permettent une analyse approfondie de l’exposition solaire à savoir l'ensoleillement, les zones d’ombrage potentielles ou encore les conditions météorologiques.
L’ensoleillement
Le niveau d’ensoleillement est évidemment l'élément prépondérant pris en compte dans le cadre d'un cadastre solaire afin d'évaluer le potentiel photovoltaïque d'une zone donnée. Il représente la quantité de rayonnement solaire reçue par une surface pendant une période donnée, généralement exprimée en watt-crête par an. Les villes du pourtour méditerranéen (Marseille, Montpellier, Nice, etc.) bénéficient par exemple d'un niveau d'ensoleillement très élevé (de l'ordre de 1 300 à 1 500 kWc par an) là où les villes situées plus au nord de la France (Paris, Brest, Strasbourg) doivent elles se contenter d'un niveau d'ensoleillement compris entre 900 et 1 100 kWc par an.
Plusieurs facteurs influencent l’ensoleillement d'une zone donnée. En premier lieu, la latitude géographique joue un rôle important car elle détermine l'angle selon lequel les rayons du soleil vont frapper les panneaux. Plus on se rapproche de l'équateur, plus les conditions sont en effet propices à une exposition prolongée au soleil.
Ensuite, la topographie locale peut également affecter l’ensoleillement. Les montagnes et les vallées peuvent créer des zones d'ombrage qui réduisent significativement la durée quotidienne d'exposition aux rayons solaires.
Par ailleurs, les variations saisonnières doivent également être prises en compte pour l’estimation du rayonnement lumineux. En effet, certaines régions connaissent des changements drastiques dans leur ensoleillement tout au long de l'année (par exemple des hivers avec moins d'ensoleillement et des étés très ensoleillés) tandis que d'autres sont plus stables et connaissent des changements graduels de leurs niveaux d'ensoleillement.
Enfin, certains facteurs plus spécifiques comme la position géographique de l'habitation, l’orientation du terrain ou encore l'inclinaison de la toiture doivent aussi être pris en compte pour évaluer le potentiel solaire d'une zone donnée.
Les ombrages potentiels
Les zones d'ombres constituent un élément clé à prendre en compte lors de l'évaluation du potentiel photovoltaïque d'un lieu donné. En effet, la présence d'obstacles tels que des arbres, des bâtiments ou même des montagnes peut entraîner une diminution significative de l'ensoleillement sur les panneaux solaires.
Ces ombrages réduisent mécaniquement l'intensité lumineuse reçue par les cellules photovoltaïques. Ils peuvent concerner une partie de la surface de l'installation et se révéler évolutifs en fonction de la pousse de la végétation par exemple ou bien encore de la hauteur du soleil qui varie selon les saisons.
Le cadastre solaire permet alors de pouvoir identifier ces zones afin de maximiser le rendement énergétique grâce notamment à des techniques de modélisation 3D du terrain pour visualiser les ombres projetées selon les moments de la journée, et ce tout au long de l'année.
En prenant en compte ces données sur les ombrages potentiels, le cadastre solaire offre la possibilité d'optimiser la disposition et l'inclinaison des panneaux solaires pour minimiser leur impact négatif sur la production d'énergie.
La météo
Les conditions climatiques ont également un impact direct sur la production d'énergie solaire. Outre le nombre de jours d'ensoleillement sur une année donnée pour une zone géographique, il convient également d'évaluer les variations saisonnières et journalières du rayonnement solaire.
Les saisons influencent en effet considérablement la quantité de rayons lumineux reçus par le système et donc la quantité d’énergie transformée en électricité par l'installation photovoltaïque du fait notamment de l'épaisseur des nuages ou encore de l'importance du brouillard dans certaines régions. De même, les fluctuations quotidiennes peuvent impacter les performances du système selon l'heure à laquelle le soleil est au zénith.
Il faut également prendre en compte les événements météorologiques extrêmes tels que les tempêtes, la foudre, le gel ou les chutes de neige abondantes susceptibles d'endommager vos panneaux solaires ou de réduire temporairement leur efficacité.
Enfin, certaines zones sont particulièrement réputées pour leur microclimat permettant des conditions de production solaire plus optimales que la région environnante à laquelle elles appartiennent. C'est le cas par exemple du bassin d'Arcachon, des côtes vendéennes, du Golfe du Morbihan ou encore de Colmar.
Une bonne connaissance de ces aspects météorologiques permet donc une meilleure estimation du potentiel photovoltaïque d'un site donné et contribue à rentabiliser au maximum un investissement photovoltaïque.
Pourquoi le cadastre solaire est-il important ?
Le cadastre solaire est un outil essentiel pour les propriétaires afin d'évaluer avec précision le potentiel photovoltaïque d'un site donné.
En premier lieu, il fournit des informations précises sur le niveau d'ensoleillement, c'est-à-dire sur la quantité de lumière solaire potentiellement reçue par une zone spécifique. Cela permet de déterminer si un site bénéficie d'une exposition suffisante au soleil pour produire de l'électricité à partir de panneaux solaires.
Il prend également en compte les ombrages potentiels causés par des bâtiments, des arbres ou tout autre élément physique qui peut réduire la production d'énergie solaire. Cette connaissance préalable aide à optimiser l'emplacement et l'orientation des panneaux afin de maximiser leur rendement.
Le cadastre solaire joue donc un rôle décisif dans la planification et la réalisation de projets photovoltaïque en permettant une évaluation précise du potentiel énergétique d'une zone donnée et donc un meilleur dimensionnement de l'installation (puissance des panneaux et nombre de modules nécessaires pour répondre aux besoins du foyer).
Grâce au cadastre solaire, vous pouvez enfin prendre une décision éclairée quant à la rentabilité financière de votre projet photovoltaïque. Cet outil constitue en effet une base pertinente pour calculer les économies potentielles réalisées sur vos factures d'électricité sur le long terme et ainsi estimer le temps nécessaire pour amortir votre investissement initial.
Comment le cadastre solaire évalue-t-il le potentiel photovoltaïque ?
Le cadastre solaire évalue le potentiel photovoltaïque d'une zone donnée en utilisant différents paramètres afin de déterminer la faisabilité et la rentabilité de l'installation de panneaux solaires.
Il analyse notamment les données météorologiques pour calculer le nombre d'heures d'ensoleillement sur une période donnée (le plus souvent sur une année), ce qui permet de connaître précisément la quantité d'énergie que peut produire un système photovoltaïque dans une région spécifique.
Le cadastre solaire considère également les ombrages potentiels qui peuvent affecter la performance des panneaux solaires et réduire significativement le rendement du système photovoltaïque. L’identification de ces zones ombragées permet d’éviter d’installer des modules aux endroits déterminés comme peu pertinents d’un point de vue du rendement.
Il tient enfin compte des particularités climatiques locales telles que les températures extrêmes, les vents forts ou tout autre phénomène caractéristique (microclimat notamment) pouvant avoir un impact sur la production d'électricité solaire.
Grâce à toutes ces données recueillies et analysées par le cadastre solaire, il devient possible de déterminer avec précision quelle sera la production annuelle attendue en fonction du lieu géographique. Il offre ainsi la possibilité d’évaluer au mieux le potentiel photovoltaïque du site sur lequel vous envisagez d’installer votre équipement.
Où trouver le cadastre solaire de sa commune ?
Le cadastre solaire d'une commune est le plus souvent consultable sur le site internet de la mairie ou de la collectivité locale concernée. Toutes les communes ne possèdent cependant pas de cadastre solaire. Il est donc recommandé de vous rapprocher de votre municipalité pour savoir si elle en dispose au cas où celui-ci n'est pas accessible sur le site.
Il existe également des plateformes nationales qui regroupent les données de plusieurs communes. Par exemple, l'Institut national de l'énergie solaire (INES) propose une carte interactive permettant d'accéder au cadastre solaire de différentes régions françaises. La Commission Européenne propose également le logiciel PGVIS pour obtenir une estimation très précise du potentiel d’ensoleillement d’un lieu défini.
Certaines entreprises et certains sites internet spécialisés dans les énergies renouvelables et notamment le photovoltaïque proposent enfin des outils de simulation en ligne permettant d'estimer le potentiel solaire d'une commune.
Rentabilité photovoltaïque : comment le cadastre solaire peut vous aider ?
Le cadastre solaire fournit des informations précieuses pour évaluer le rendement potentiel d'une installation photovoltaïque en un endroit spécifique. Il est généralement possible de déterminer la production annuelle potentielle en kilowatt-heure par mètre carré en prenant notamment en compte :
- le nombre d'heures d'ensoleillement sur une année ;
- l'impact des zones d'ombrage sur le rendement ;
- l'influence des conditions météorologiques locales.
Cette estimation de rendement est ensuite à mettre en rapport avec les coûts du système photovoltaïque, qui comprennent évidemment en premier l'installation des panneaux solaires, mais aussi le prix de l'onduleur ou des micro-onduleurs, de l'éventuelle batterie solaire ou encore les coûts d'entretien et de maintenance.
Doivent par ailleurs être prises en considération et déduites de ces coûts les apports financiers de l’installation photovoltaïque à savoir notamment
- les économies d'électricité réalisées sur une année grâce à la production solaire ;
- les revenus générés par la vente d’électricité générée par le système à un fournisseur d’énergie dans le cas d’une autoconsommation avec revente du surplus ;
- les potentielles aides des pouvoirs publics pour ce type d'installation (prime à l'autoconsommation en cas de revente du surplus, TVA à 10 %).
Malgré l'utilité indiscutable du cadastre solaire, il faut cependant garder à l'esprit que ces calculs ne constituent pas une vérité absolue et que d'autres facteurs intrinsèques à l'installation doivent également être pris en compte pour affiner cette estimation (orientation, inclinaison, niveau d'usure et durée de vie des panneaux, etc.).
Quelles sont les limites du cadastre solaire ?
Si le cadastre solaire apporte des informations précises pour l’estimation de la production d’énergie d’un système photovoltaïque, cet outil n’est pas sans limite et ne doit pas toujours être pris au pied de la lettre.
En premier lieu, le cadastre solaire ne prend pas en compte certaines considérations importantes liées à l'installation photovoltaïque en elle-même comme notamment l'orientation exacte du toit ou encore l'inclinaison des panneaux. Ces éléments peuvent en effet avoir un impact significatif sur la production d'énergie solaire, les panneaux étant bien plus performants avec une exposition plein Sud ou une inclinaison autour de 30°.
Il convient également de noter que le cadastre solaire se base sur des données météorologiques moyennes. Il ne peut donc anticiper de potentielles variations saisonnières ou des conditions climatiques exceptionnelles qui peuvent influencer les performances réelles du système sur une année donnée.
Le cadastre solaire ne prend par ailleurs en compte que le potentiel énergétique d'une zone sans tenir compte de la faisabilité technique ou économique de l'installation mais aussi de l'efficacité du système. D'autres aspects techniques et financiers tels que les coûts d'installation et de raccordement au réseau ainsi que la faculté de l'onduleur à convertir les rayons lumineux en énergie effectivement utilisable (courant alternatif) doivent être pris en considération lors de l'évaluation complète d'un projet photovoltaïque.
Enfin, pour être totalement efficient, le cadastre solaire doit en outre être régulièrement mis à jour afin de rendre compte des changements liés à la végétation ou à toute potentielle nouvelle zone d'ombrage. Une carte non-actualisée peut ainsi être source d'inexactitudes préjudiciables pour le calcul de rentabilité.
Que mesure un cadastre solaire ?
Le cadastre solaire peut rendre compte de l’intensité du rayonnement solaire aussi bien à l’échelle d’une ville entière que d’une zone plus précise et en particulier une toiture spécifique pour en définir les zones les plus exploitables. Il peut ainsi permettre de calculer avec précision le potentiel photovoltaïque d'un lieu donné.
Il s’agit donc d’une première estimation relativement affinée tenant compte des paramètres exogènes à l'installation à savoir l’ensoleillement, l’impact des ombres proches ou lointaines ainsi que des spécificités climatiques et météorologiques de la région.
Cette estimation doit cependant ensuite être mise en perspective avec les facteurs propres aux modules photovoltaïques et notamment à leur efficacité de conversion. Le cadastre solaire n’est en effet pas en mesure de rendre compte du fonctionnement interne du système photovoltaïque et notamment de sa capacité à transformer l’énergie transmise par les rayons lumineux en électricité réellement utilisable pour les besoins domestiques.
Il doit donc être mis en rapport avec le rendement effectif des panneaux qui diffère selon la technologie utilisée mais aussi de nombreux autres paramètres (orientation, inclinaison, usure, niveau d’entretien des modules, etc.).