Centrale photovoltaïque : des panneaux solaires sur une grande étendue

Une centrale photovoltaïque est une vaste installation solaire, constituée de modules solaires. Ces panneaux photovoltaïques, fabriqués principalement à partir de silicium, transforment la lumière du soleil en courant électrique. On trouve ces centrales sous plusieurs formes, notamment les parcs solaires, les fermes photovoltaïques, et les centrales installées sur toiture.

Le développement de ces centrales permet de valoriser les espaces inexploités au sein d’une entreprise, d’une industrie ou d’une collectivité locale. 

Elle permet de produire de l’électricité d’origine renouvelable grâce à l’énergie solaire. Cette électricité peut être injectée sur le réseau électrique et servir à alimenter les locaux de l’entreprise ou les logements alentour. 

Une centrale de panneaux solaires transforme l’énergie du soleil en électricité grâce à un ensemble de modules photovoltaïques installés sur une grande surface, souvent sur des toitures industrielles, des ombrières ou au sol. Ces panneaux sont composés de cellules photovoltaïques en silicium qui captent les photons émis par la lumière solaire. Lorsqu’ils frappent la surface du panneau, ces photons libèrent des électrons, créant ainsi un courant électrique continu.

Les panneaux sont connectés entre eux en série ou en parallèle afin d’atteindre la tension et la puissance souhaitées. Ce courant continu est ensuite dirigé vers un onduleur central ou plusieurs micro-onduleurs, qui le transforment en courant alternatif compatible avec le réseau électrique.

Une fois convertie, l’électricité peut être consommée sur place (autoconsommation) ou injectée sur le réseau public pour être redistribuée. Un système de supervision et de comptage permet de suivre en temps réel la production d’énergie, les performances de chaque chaîne de panneaux et les éventuelles pertes.

On distingue plusieurs types de stations de production photovoltaïque. Voici les principales catégories :

Centrales photovoltaïques au sol 

Ces centrales sont installées sur des terrains plats et dégagés, permettant de couvrir de vastes superficies et comportent des milliers de panneaux solaires. On parle également de champ photovoltaïque ou de ferme solaire. 

Un terrain plat, spacieux et facile d'accès est idéal pour développer une centrale de panneaux solaires. 

Ce type de parc solaire, ou installation photovoltaïque, est souvent développé sur des terres agricoles, des terrains vagues ou des friches industrielles. Ces centrales solaires exploitent des terrains inutilisés pour produire de l’énergie propre. De plus, certaines installations utilisent des trackers qui suivent la course du soleil afin d’augmenter la production.

La pose de panneaux solaires en toiture 

La mise en place de panneaux solaires en toiture est un excellent moyen de maximiser l’utilisation des bâtiments existants. Cette électricité peut être utilisée pour alimenter le bâtiment ou être injectée dans le réseau électrique pour contribuer à l'approvisionnement en énergie renouvelable. En fonction de l’ensoleillement et du type de module, il est possible d’améliorer la rentabilité de votre projet.

Les centrales PV flottantes

Les parcs flottants utilisent des plans d’eau, et leur conception favorise un meilleur rendement des panneaux solaires. Ce type d’installation est particulièrement utile dans les régions chaudes, où la surchauffe des panneaux peut réduire leur efficacité.

En effet, les modules photovoltaïques ne peuvent fonctionner de manière optimale jusqu'à 25°C. Au-delà, le rendement diminue de 0,5% par degré supplémentaire. 

Parking photovoltaïque et ombrières solaires

Ces installations solaires de grande taille sur les parkings permettent de protéger les véhicules tout en produisant de l’énergie. Il s’agit d’installer des ombrières surmontées de panneaux solaires. Elles peuvent produire de l’électricité pour alimenter des bornes de recharge. Ces structures permettent également de protéger les véhicules lorsqu’ils sont stationnés. 

L'installation d'une centrale photovoltaïque se traduit par des avantages tangibles, tant sur le plan énergétique que financier. Elle offre des atouts aux entreprises et collectivités :

• Production solaire : une entreprise peut produire sa propre électricité photovoltaïque, limitant ainsi sa dépendance aux fournisseurs

• Rentabilité : avec des panneaux de qualité et une étude rigoureuse, une centrale peut atteindre une rentabilité optimale

• Respect de l’environnement : une centrale photovoltaïque ne produit pas de polluants, contrairement à d’autres sources d’énergie

• Génération de revenus : les entreprises peuvent vendre l’électricité excédentaire produite par leurs installations

Ci-dessous voici de plus amples explications.

Valorisation du foncier 

Le développement de centrales solaires photovoltaïques permettent de transformer des terrains inexploités en sources d'énergie propre. Les entreprises tirent ainsi parti de ces terres pour générer de l’électricité basée sur les énergies renouvelables. 

Baisse des factures d’énergie

En produisant de l'électricité sur place, grâce des panneaux photovoltaïques en autoconsommation, l'entreprise peut réduire ses factures d'électricité de manière non négligeable. Cela permet à l'entreprise de devenir moins dépendante des fournisseurs d'énergie et des fluctuations des prix de l'énergie. La durée de vie des panneaux solaires étant d’environ 30 ans, elle peut stabiliser son budget énergie sur la longue durée. 

Réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) 

La production d'énergie verte contribue à réduire l'empreinte carbone de l'entreprise. Cela permet à l’entreprise de limiter son bilan carbone. Un moyen de respecter ses engagements RSE. 

En outre, en investissant dans les énergies renouvelables, l'entreprise améliore son image de marque et se positionne comme un acteur engagé pour l'environnement.

Génération de nouveaux revenus

L’installation de panneaux solaires en entreprise permet de générer de nouveaux revenus. En effet, la société peut choisir de vendre tout ou une partie de sa production en obligation d’achat ou en passant par un processus d’appel d’offre. 

Avant l’installation d’une centrale photovoltaïque en entreprise, il convient de réaliser différentes démarches. 

Évaluation du projet photovoltaïque et dimensionnement de l’installation

Avant de procéder à l'installation de votre centrale photovoltaïque, il est important de mener une étude préalable. Le choix de la zone d’implantation ne doit pas être pris à la légère. D’autres facteurs sont à prendre en compte tels que : 

• l'ensoleillement, 

• l’orientation des panneaux solaires, 

• l’inclinaison des panneaux photovoltaïques,

• l'absence d'obstacles susceptibles de créer de l'ombre.

Il est primordial de bien dimensionner votre centrale photovoltaïque afin de répondre aux besoins énergétiques de votre entreprise. Une étude précise réalisée par un professionnel vous aide à déterminer la taille optimale du système ainsi que le nombre de panneaux solaires requis pour maximiser la production d'énergie solaire.

Une analyse approfondie vous permettra de calculer le rendement et d’établir la rentabilité du projet. La réalisation d’un projet de centrale solaire au sol nécessite l’intervention d’un spécialiste. Avec Idex à vos côtés, vous pouvez bénéficier d'une solution clé en main sans investissement initial.

Choix des panneaux solaires et des composants 

Le choix des panneaux solaires est très important pour maximiser la production. Pour cela, il convient de choisir les panneaux solaires avec le meilleur rendement. En général, on conseille de choisir des panneaux solaires monocristallins. Ils disposent d'un rendement compris entre 20% et 23%, contre 12% à 13% pour les panneaux polycristallins. 

"Pour offrir un meilleur rendement à ses clients, Idex installe des modules monocristallins. Aujourd'hui, les modules polycristallins ne sont plus utilisés à cause de leur rendement inférieur", déclare Valentin Genter, Ingénieur gestion d'actifs. 

Démarches administratives 

Outre l’aspect technique, il est primordial de ne pas négliger les démarches administratives. Celles-ci seront détaillées plus bas dans l’article.

Travaux et raccordement

Une fois les démarches réalisées, il est possible de lancer les travaux. Après la pose des panneaux solaires, il est nécessaire de procéder au raccordement au réseau électrique. C’est Enedis qui vient s’en charger afin de permettre d’injecter sur le réseau l’électricité produite par la centrale. 

Exploitation, maintenance et suivi de la production 

Une fois la centrale en service, un suivi régulier est nécessaire pour assurer le bon fonctionnement d’une installation. Cela inclut la maintenance des panneaux et le contrôle des installations solaires.

L’installation de panneaux solaires au sol est soumise à différentes obligations administratives selon plusieurs critères : la puissance de l’installation, sa hauteur par rapport au sol et la localisation du terrain (notamment s’il s’agit d’un site protégé). Ces règles visent à encadrer le développement du photovoltaïque tout en préservant l’environnement et le patrimoine.

Les critères qui déterminent le type d’autorisation

Avant toute installation, il est essentiel d’évaluer :

• la puissance totale du projet (exprimée en kWc) ;

• la hauteur des structures supportant les panneaux ;

• la zone d’implantation (site classé, zone agricole, zone urbaine, etc.) ;

• la typologie de projet (sol, toiture, ombrière).

Selon le Service Public, ces paramètres déterminent la procédure d’urbanisme à suivre.

Les obligations selon la puissance et la hauteur des panneaux

Le tableau ci-dessous récapitule les différents cas de figure :

Bon à savoir

Dès que la puissance dépasse 3 kW, une autorisation d’urbanisme devient obligatoire, quel que soit le type d’installation. Les démarches peuvent varier selon la commune : certaines proposent désormais un dépôt 100 % en ligne pour simplifier les procédures.

Depuis 2024, les ombrières équipées de panneaux photovoltaïques relèvent d’un régime spécifique du Code de l’urbanisme.
Les démarches administratives à effectuer dépendent désormais de plusieurs critères :

• la puissance crête de l’installation (en kWc),

• la hauteur de la structure,

• et sa localisation, notamment si elle se situe dans un secteur protégé au titre du patrimoine.

Ces dispositions visent à encadrer le développement des projets photovoltaïques tout en garantissant la protection du paysage et du patrimoine architectural.

Quelles démarches selon la puissance et la hauteur de l’installation ?

Les obligations d’urbanisme varient selon la puissance et la hauteur des ombrières. Le tableau ci-dessous synthétise les principales situations prévues par le Code de l’urbanisme.

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Dès que la puissance dépasse 3 kWc, une autorisation d’urbanisme est systématiquement requise. En périmètre patrimonial, les exigences sont renforcées : un permis de construire peut être exigé même pour des puissances intermédiaires.

L’évaluation environnementale, une étape parfois obligatoire

Certaines installations d’ombrières doivent faire l’objet d’une évaluation environnementale ou d’un examen au cas par cas, conformément au Code de l’environnement.
Cette obligation s’applique principalement aux projets dépassant 300 kWc, sauf pour ceux implantés sur des aires de stationnement.

Une clause filet pour les projets sous les seuils réglementaires

Depuis la mise en place de l’article R.122-2-1 du Code de l’environnement, une clause de précaution permet à l’administration de demander un examen au cas par cas même pour les projets en dessous des seuils habituels (300 kWc).

En pratique :

• Si un projet est jugé susceptible d’avoir un impact notable sur l’environnement ou la santé humaine, l’administration (mairie, préfecture, etc.) peut notifier le porteur de projet dans les 15 jours suivant le dépôt du dossier.

• Ce dernier doit alors saisir l’autorité environnementale compétente (article R.122-3 du Code de l’énergie).

• L’autorité peut imposer une évaluation environnementale complète, incluant une étude d’impact et une enquête publique.

Autrement dit, même un projet inférieur à 300 kWc peut être soumis à une analyse environnementale approfondie si l’administration estime qu’il présente des risques particuliers pour son environnement immédiat.

Le prix d’une centrale photovoltaïque dépend de nombreux facteurs. L’étude de la rentabilité de votre projet est primordiale. En fonction des besoins, il est possible d’estimer la production annuelle et de comparer différents scénarios économiques. Installation au sol, installation en toiture, puissance de la centrale, complexité des travaux, il est important de bien mener son étude photovoltaïque et de se faire accompagner par des experts.

Des subventions comme la prime à l’autoconsommation ou le tarif de rachat peuvent vous aider à amortir plus vite le projet.

Vous vous demandez si votre région est propice à une centrale solaire ? Bonne nouvelle : toutes les régions de France bénéficient d'un ensoleillement suffisant pour exploiter cette source d'énergie verte. Preuve en est avec le centre hospitalier d’Evreux !

Combien de temps faut-il pour amortir une centrale solaire en entreprise ?

En général, une centrale solaire s'amortit entre 8 et 12 ans selon la taille de l'installation, les conditions d'ensoleillement et le modèle économique choisi. Cette période varie également en fonction du choix entre autoconsommation, vente du surplus et vente totale de l'électricité produite par la centrale solaire. 

Grâce à un modèle clé-en-main incluant le tiers investissement, les économies réalisées sur les factures d'électricité dépassent dès la première année, le montant de loyer versé pour la mise à disposition d'une installation solaire, ce qui signifie que la centrale solaire est rentable dès la 1ère année. 

Comment calculer la rentabilité d'une centrale solaire sur le long terme ?

Le calcul de rentabilité d'une centrale solaire intègre plusieurs paramètres qui varient dans le temps. La puissance installée et le facteur de charge déterminent la production annuelle d'électricité renouvelable. Chaque jour, la centrale solaire produit selon l'ensoleillement, avec des pics en milieu de journée. 

Comment fonctionne le tiers investissement pour une centrale solaire sans apport initial ?

Le tiers investissement permet au propriétaire d'installer une centrale solaire sans aucun coût initial ni charge financière. Un développeur ou investisseur tiers finance l'intégralité du projet solaire : équipement, construction, mise en service et maintenance. Le propriétaire met à disposition sa surface (toiture, terrain) via un bail de longue durée, généralement 20 ans. En contrepartie, il bénéficie d'un loyer annuel fixe ou d'un pourcentage sur les revenus de revente d'électricité. Cette solution écologique convient particulièrement aux entreprises qui souhaitent contribuer à la transition énergétique sans mobiliser de capitaux. L'exploitant tiers gère toutes les étapes administratives, le financement et l'exploitation. En fin de contrat, le propriétaire peut racheter l'installation à sa valeur résiduelle ou renouveler le bail. Ce modèle permet de valoriser ses actifs fonciers tout en participant au développement des énergies renouvelables sans risque financier. 

Idex propose le modèle du tiers-investissement pour la mise en place d'ombrières sur les parkings. Un moyen de s'engager dans la transition énergétique et de bénéficier d'une électricité durable.

Quelles étapes administratives suivre pour développer une centrale solaire ?

Les étapes de développement d'une centrale solaire sont encadrées par l'état et les collectivités locales. Dans certains cas, le développeur doit d'abord réaliser une concertation locale avec le public et une étude d'impact environnemental détaillée. Pour une grande échelle (plus de 1 MWc), une enquête publique est obligatoire. L'étude de faisabilité examine la capacité du réseau local et la faisabilité technique du raccordement. Dans le cas d'une centrale flottante, des dispositions spécifiques s'appliquent selon le matériau du support. Le permis de construire fixe les contraintes de hauteur, d'implantation et de finition (cadre métallique, structure fixe). La constitution du dossier inclut un rapport sur l'impact climatique et la contribution aux objectifs de l'Union Européenne. En lien de procédure, l'exploitant peut procéder à la mise en service après validation des étapes de raccordement par ENEDIS.

Ferme solaire, centrale solaire : est-ce la même chose ?

Oui, les termes de fermes solaires et de centrales photovoltaïques ont tendance à se confondre. Il s'agit de grandes surfaces sur lesquelles on va installer un grand nombre de panneaux solaires. L'électricité produite peut servir à l'exploitant du site ou peut être utilisée à des fins de consommation par exemple par les logements aux alentours.