Quelle puissance de panneau solaire est nécessaire pour qu’une maison deviennent réellement autonome ?

Une maison autonome est une maison dont les installations produisent la totalité de l’énergie utilisée par ses habitants. Le recours à des ressources naturelles renouvelables permet de viser l’indépendance énergétique ou d’alimenter totalement des habitats isolés. À l’heure de l’importance des économies d’énergie et du développement durable, mais aussi des « retours au vert », s’éloigner ainsi du réseau électrique public en produisant une énergie verte qui couvre sa propre consommation est une préoccupation de plus en plus courante.

Est-ce réellement possible ? Comment fonctionne une installation énergétique indépendante du réseau ? Quelle puissance des panneaux solaires pour une maison autonome ? Quelles installations prévoir pour parvenir à l’autosuffisance énergétique et se passer de raccordement ? Dans ce dossier complet, nous répondons à toutes ces questions.

Quelle puissance de panneau solaire est nécessaire pour une maison réellement autonome ?

Pour couvrir ses besoins et parvenir à rendre autonome son habitation, il est nécessaire de choisir des panneaux solaires dont la puissance est adaptée au projet souhaité. Une installation de 3 kWc est suffisante pour une consommation classique. On considère que 1 kWc produit environ 1 000 kWh annuellement. Il y a bien sûr quelques variations selon l’ensoleillement de la localisation.

Qu’est-ce qu’une maison autonome ?

Une maison autonome est une maison disposant d’installations lui permettant d’auto produire  l’énergie consommée par ses équipements. On parle également parfois d’habitat à énergie zéro ou de maison autosuffisante.

Fonctionnement d’une maison autonome

Une maison autonome permet à ses habitants d’être indépendants du réseau public et des fournisseurs d’énergie. Cela concerne donc :

• Le chauffe-eau pour l’eau chaude sanitaire et l’eau potable 
• La production d’électricité pour faire fonctionner les appareils modernes 
• Les moyens de chauffage.

Des installations et aménagements sont ainsi nécessaires :

• Pour l’eau : un récupérateur d’eaux de pluie et un puits, qui doivent être associés à un système de stérilisation et de filtrage 
• Pour le chauffage : un poêle à restitution lente, à bois ou à granulés, l’installation de panneaux solaires thermiques, ou d’une pompe à chaleur 
• Utiliser une source d’énergie renouvelable, pour l’eau : une éolienne domestique pour le vent, une turbine hydroélectrique s’il y a une source d’eau à proximité, et plus souvent les panneaux photovoltaïques qui produisent l’électricité en collectant l’énergie solaire.

Comment être autonome en énergie ?

Pour être autonome en énergie, nous l’avons vu, la quantité d’énergie créée doit couvrir les besoins de consommation de l’habitation, notamment en matière d’électricité. Pour ce faire, plusieurs énergies naturelles peuvent être utilisées. Les plus courants sont l’éolien, la géothermie, la méthanisation ou encore le solaire. C’est cette dernière source qui est la plus souvent utilisée, par le biais de panneaux photovoltaïques.

Dans le cas d’une maison autonome, l’électricité ainsi créée est directement transformée et stockée pour l’utilisation domestique. L’installation de batteries solaires permet également qu’elles soient rechargées par le surplus d’électricité produit au cours d’une journée, puis qu’elles prennent le relais lorsque la production est plus faible.

Il est en outre possible de combiner plusieurs sources d’énergie pour un plus grand rendement. C’est d’ailleurs souvent le cas de l’éolien et du solaire.

Pour que l’installation choisie soit suffisante et suffisamment rentable, il faut l’associer à des gestes qui réduisent votre consommation électrique. Par exemple : éteindre les appareils électriques quand ils ne sont pas utilisés, installer des ampoules basse consommation, débrancher les chargeurs, faire sécher son linge dehors ou laver à basse température.

Quelle est la différence entre autoconsommation et autoproduction ?

On parle d’autoconsommation lorsque l’énergie utilisée par les équipements de la maison est produite par une installation spécifique indépendante du réseau public, par exemple, lorsqu’on utilise l’électricité produite par des panneaux solaires installés sur notre toit. L’autoconsommation est alors la part que consomme le foyer, rapportée à la production totale d’électricité de celui-ci.

L’autoproduction désigne le fait de produire l’énergie nécessaire pour la consommation de l’habitation, sans dépendre des réseaux de fournisseurs traditionnels. C’est la quantité d’énergie produite rapportée à sa consommation, et donc la part de consommation couverte par la production sur place.

Pour le dire autrement, il est possible de distinguer :

• Autoconsommation = consommation / production totale.
• Autoproduction = production / consommation totale.

Une maison autonome vise donc l’autoproduction : la production du logement doit couvrir sa consommation.

Est-ce que l’autonomie totale d’électricité est réalisable ?

Il faut admettre qu’il est encore très difficile d’atteindre une autonomie totale vis-à-vis des réseaux courants d’énergie, notamment électriques. Aujourd’hui, un foyer équipé de panneaux photovoltaïques couvre en moyenne 50 à 70% de ses besoins énergétiques.

La production, comme la consommation, dépendent beaucoup de la météo et des saisons, et elles évoluent à l’inverse l’une de l’autre. En hiver, la production est moindre en raison d’un ensoleillement moins important et des journées plus courtes, tandis que les besoins d’éclairage et de chauffage augmentent. En été, les besoins en électricité sont plus faibles, mais la production est plus importante avec les beaux jours.

L’utilisation de batteries solaires permet de limiter cet effet négatif. En effet, elles stockent l’énergie produite en surplus quand la luminosité est à son maximum. Cette électricité supplémentaire est alors utilisable ultérieurement. Cela représente un coût important à l’installation, mais prévoir ce type de batteries est indispensable pour se rapprocher de l’autonomie totale attendue.

Par ailleurs, en plus des installations nécessaires, nous avons évoqué la nécessité de réduire également autant que possible ses besoins électriques. De fait, moins on consomme, plus il est facile de produire suffisamment d’énergie pour couvrir nos besoins et donc de parvenir à l’autonomie.

Enfin, il y a plus de chances d’atteindre l’autonomie énergétique avec une maison de petite taille. Une tiny-house rend le projet beaucoup moins ambitieux et donc réalisable. Une telle habitation consomme peu d’électricité en raison de sa petite surface et des appareils électriques généralement peu nombreux qu’elle abrite. Couplée à une bonne isolation, c’est une bonne solution pour parvenir à un habitat totalement autonome.

Comment calculer son autoconsommation ?

On l’a vu, on calcule l’autoconsommation en divisant sa consommation par sa production sur place. Pour l’obtenir sous forme de taux, on multiplie le tout par 100.

On obtient : Taux d’autoconsommation = (électricité consommée / électricité produite) x 100.

Pour calculer sa production électrique par des panneaux photovoltaïques, et donc le rendement de l’installation, on procède en divisant la puissance des panneaux (exprimée en watts-crêtes) par la superficie (en mètres carrés) multipliée par 1 000.

Il est facile de trouver sa consommation sur les factures électriques lorsqu’on est encore raccordé à un réseau traditionnel. Sinon, il suffit de lister ses appareils électriques et de multiplier leur puissance en watt par leur nombre d’heures d’utilisation journalière. En moyenne, on estime qu’une maison de 150 m² avec 4 occupants et un système d’eau chaude et de chauffage électrique obtient une consommation annuelle de 20 000 kWh. Pour l’éclairage et l’électroménager seulement, la consommation d’une personne est comprise autour de 1 100 kWh par an.

Quelle puissance de panneau solaire est indispensable pour avoir une maison réellement autonome ?

Pour couvrir ses besoins et parvenir à rendre autonome son habitation, il est nécessaire de choisir des panneaux solaires dont la puissance est adaptée au projet souhaité. Pour ce faire, il faut prendre en compte :

• Les caractéristiques du bâti, notamment son isolation, mais aussi l’orientation de la toiture et son inclinaison 
• L’ensoleillement général du lieu d’installation. Il s’agit des caractéristiques météorologiques ou de la présence éventuelle d’une zone d’ombrage sur le toit concerné 
• La composition du foyer et sa consommation moyenne.

La puissance des panneaux photovoltaïques est exprimée en watts-crêtes. C’est une unité qui représente la puissance fournie avec un ensoleillement standard de 1 000 watts par mètre carré à 25 degrés Celsius. Il s’agit de la production optimale du panneau solaire. Selon les conditions, les capteurs utilisés, les modèles de panneaux, les lieux d’installation, la configuration retenue, le rendement d’un panneau photovoltaïque est situé de 6 à 24 %. Les panneaux les plus efficients sont les panneaux monocristallins, plus chers à la pose, mais plus performants.

Une installation de 3 kWc est suffisante pour une consommation classique. On considère que 1 kWc produit environ 1 000 kWh annuellement. Il y a bien sûr quelques variations selon l’ensoleillement de la localisation.

Quelle surface de panneau solaire est nécessaire pour être autonome ?

Un panneau photovoltaïque standard couvre une surface individuelle de 1,5 à 1,7 m².

Les moyennes de consommations électriques observées et les calculs précédemment évoqués permettent d’établir que pour une maison de 100 m² avec une installation complètement électrique, il faudra une installation d’une puissance de 3 kWc, soit de 8 à 12 panneaux de puissance classique (340 kWc) et donc de 15 à 20 m² de toiture. Si vous optez pour une installation de 6 kWc de puissance, cela représentera 30 m² pour environ 17 panneaux.

Le calcul peut également être réalisé en divisant la consommation annuelle par le coefficient d’ensoleillement traditionnellement retenu de 0,85. Pour une consommation annuelle de 15 000 kWh par exemple, on obtient alors 15 000 / 0.85, soit une puissance nécessaire de 17,6 kWc.

Bien qu’il soit difficile de parvenir à une autoproduction complète, l’autonomie acquise est un réel atout. Les investissements de départ sont importants. Mais ils représentent au final de belles économies financières, puisqu’il n’y a plus de factures d’énergie. Le prix initial de la construction d’une maison autonome serait supérieur d’environ 15 à 20 % par rapport à une maison «classique». Par contre, les économies annuelles d’énergies peuvent dépasser les 3 000 €. 

Les aides

Si vous ajoutez des panneaux solaires thermiques pour l’eau chaude et le chauffage, vous pouvez bénéficier d’aide dans le cadre du dispositif Maprim’renov. En outre, l’État a mis en place le  plan solaire 2023 pour inciter les particuliers à s’équiper en panneaux photovoltaïques. Ce dispositif intègre des réductions de TVA et une prime à l’autoconsommation qui réduisent de façon significative l’investissement de départ.

En outre, avoir une maison autonome apporte également une valorisation sur le plan immobilier, utile à la revente. Enfin, le bénéfice écologique est lui aussi non négligeable puisque l’autonomie réduit drastiquement l’empreinte environnementale du foyer. Il s’agit finalement d’une démarche gagnante à tous les égards !