Autoconsommation solaire : Comment réduire sa facture au maximum ?

L’autoconsommation solaire permet de diminuer sa facture d’énergie en consommant l’électricité produite par ses panneaux photovoltaïques. Cependant, les promesses de réduction annoncées par les commerciaux ou les sites marchands sont parfois totalement farfelues. Voici des repères plus réalistes et des pistes concrètes pour optimiser au mieux votre autoconsommation solaire.

• Définition
• Mesurer la consommation et la production
• Changer ses habitudes
• Envisager une box solaire
• Stockage dans des batteries
• Stockage dans un ballon d’eau chaude
• Nouvelles perspectives
• Réduire sa facture d’électricité
• L'autoconsommation en vidéo

Autoconsommation solaire, de quoi parle-t-on ?

Autoconsommation solaire : L’autoconsommation solaire consiste à produire pendant la journée une partie de l’électricité nécessaire à ses consommations. Lorsque la production est insuffisante, de l’électricité est soutirée au réseau. A l’inverse, lorsque que la production est supérieure à la consommation, le surplus est le plus souvent injecté sur le réseau. Pour que l’autoconsommation solaire soit rentable, il convient donc de limiter le surplus, c’est l’objet de cet article.

Vocabulaire de l’autoconsommation solaire (Schéma : Ademe)

Taux d’autoconsommation : Le taux d’autoconsommation représente la production utilisée par rapport à celle produite. Par exemple, sur une toute petite installation de 450 Wc (un seul panneau), la plupart de l’électricité produite sera consommée par la maison : VMC, box internet, réfrigérateur, appareils en charge ou en veille…. Le taux d’autoconsommation sera dans ce cas proche de 100%.

Taux d’autoproduction : Le taux d’autoproduction représente la production utilisée par rapport à vos consommations totales. Si on reprend l’exemple de notre unique panneau solaire, il ne couvrira probablement guère plus que 5 à 10% des besoins d’une maison. L’impact sur la facture d’énergie sera donc très faible.

Autoconsommation solaire, des mesures s’imposent !

Pour tenter d’utiliser le plus possible l’électricité produite, il faut donc synchroniser ses consommations avec sa production. Pour cela, il est indispensable d’avoir des repères chiffrés sur ces deux volets.

Consommation d’électricité

Watt-mètre (20€) : Une manière efficace de mesurer sa consommation d’électricité est d’utiliser un Watt-mètre. Il se branche sur une prise et renseigne sur la puissance instantanée des appareils. Les modèles les plus perfectionnés sont capables d’enregistrer les données. Ici, la recharge d’un vélo électrique consomme de 85 à 36 W pendant 4 heures environ. On remarque aussi que lorsque le vélo est prêt, le chargeur consomme toujours 15 W en continu. C’est une consommation inutile qu’il faut éviter.

Compteur Linky : Pour estimer la consommation des appareils qui ne se branchent pas sur une prise, on peut utiliser le compteur Linky. Il suffit d’appuyer 4 fois sur la touche « + » de façon à voir apparaître la consommation instantanée de la maison. On peut ensuite couper les disjoncteurs pour se faire une idée de la consommation des appareils. Dans ce cas, on constate que la ventilation consomme autour de 20 W en fonctionnement.

Si cela peut sembler fastidieux, on comprend vite que faire le point sur ses consommations est indispensable et rentable car l’énergie la moins chère est celle que l’on ne consomme pas. Une fois que l'on a fait cet exercice, on peut aboutir à un tableau de ce type :

Cette démarche vous permet également de mener une réflexion autour de la sobriété en identifiant des équipements énergivores qui ne sont peut-être pas indispensables. Une cave à vin par exemple. Il est toujours plus facile de supprimer une consommation inutile plutôt que de la compenser avec de l'énergie solaire.

Production d’électricité

Application Smartphone : Une interface de suivi par Smartphone est probablement le moyen le plus efficace pour connaître sa production d’électricité. Malheureusement, cette fonction n’est pas présente « de série » sur tous les onduleurs. Elle est notamment en option sur les micro-onduleurs avec un surcoût souvent dissuasif quand on cherche à faire des économies (+70 à 300€).

On constate que la production varie énormément en fonction du degré d'ensoleillement. Une journée sans soleil se résume à l'absence de production.

Repère général grossier : Si vous n’avez pas d’application Smartphone, on peut estimer très grossièrement qu’une installation peut produire 75% de sa puissance crête lorsqu’il fait beau. Pour une puissance de 3 000 Wc, on peut ainsi espérer produire autour de 2 250 W.

Compteur Linky : Si vous connaissez bien vos consommations, le Linky peut aussi vous donner une indication, toujours en utilisant la puissance instantanée. Ici, on sait que la maison consomme toujours autour de 250 W avec les appareils branchés en permanence. Avec les panneaux en fonctionnement, la consommation tombe à 0, on produit donc au moins 250 W.

Le compteur indique également le nombre de kWh injecté sur le réseau (le surplus).

Autoconsommation solaire, changer ses habitudes !

Maintenant que l’on connaît ses consommations et sa production, il est temps de les synchroniser au mieux en changeant ses habitudes.

Décaler ses usages : Le principe est d’utiliser le plus possible les appareils électriques lorsqu’il y a du soleil. Passer l’aspirateur pendant la journée par exemple. Dans ce cas, la puissance se situe entre 500 et 1 500 W selon le réglage ce qui permettra une bonne optimisation du surplus.

Programmation intégrée : Certains appareils intègrent une programmation qui est utile pour décaler les usages, même lorsque l’on est absent du domicile. C’est par exemple le cas du lave-vaisselle ou de la machine à laver. La phase de chauffage de l’eau ne pourra pas être entièrement couverte par les panneaux (2 000 W) mais le fonctionnement continu pourra être compensé (quelques dizaines de W).

Bien sûr, pour optimiser l’utilisation du surplus, il faudra utiliser ses appareils de façon décalée dans le temps (sur des heures ou des jours différents). Cela évitera de créer un pic de consommation qui dépasserait complètement les capacités de production.

Programmation sur prise : Pour les appareils sans programmation, on peut utiliser un programmateur mécanique sur prise dont le coût est faible (5€). On programme ici un vélo électrique de 14h à 18h. On autoconsomme la production solaire pendant 4 heures puis on bloque la « veille » inutile du chargeur (15 W).

Autoconsommation et box solaire

Toutes les optimisations proposées jusqu’à maintenant nécessitent une action de l’utilisateur et on peut considérer qu’il est dommage de programmer « bêtement » sa machine à laver à partir de 14 heures s’il n’y a pas de soleil ce jour là. Voici des solutions plus intelligentes :

Box solaire : Les « box solaires » proposent d’automatiser complètement son autoconsommation. Le principe est simple, il s’agit de piloter les appareils uniquement lorsque les panneaux solaires photovoltaïques produisent. Pour se faire, les dispositifs utilisent des pinces ampèremétriques pour détecter le surplus puis le rediriger vers des appareils consommateurs. Citons le gestionnaire intelligent Comwatt Power par exemple :

Il existe bien d’autres alternatives : Sunny Home Manager, Mylight, Wattrouter… Mais attention, ces systèmes ont un coût souvent élevé et sont parfois complexes à mettre en œuvre (professionnel requis). Ils sont donc plutôt adaptés aux grandes installations. Pour vous donner une idée, avec une petite installation en autoconsommation de 500 Wc ou 1 kWc, l'économie annuelle sur sa facture d’électricité se situe autour de 150€. Il faut donc questionner la rentabilité de ces box solaires.

Prise connectée : L'utilisation de prises connectées que l’on trouve désormais autour de 10-15€ l’unité est aussi envisageable. Il est possible de les programmer à l’envie ou de les activer à distance les jours de soleil. Mais ce n’est pas tout puisqu'une application Smartphone gratuite permet d'établir des scénarios pour rendre l’activation automatique :

Prise connectée (HomeLab) - Application Smart Life gratuite

Dans ce cas, l’application utilise l’adresse du propriétaire pour collecter les données météo locales. On ordonne par exemple une action « ON » lorsqu’il y a du soleil et « OFF » lorsque le temps est nuageux et ce, pendant une plage horaire donnée. Ces dispositifs sont donc moins précis que les box solaires mais sont très accessibles et très faciles à installer soi-même. Cela en fait une solution intéressante pour les particuliers.

Mais attention aux « abus » ! Certaines publicités vantent le fait de pouvoir allumer de la musique ou des lumières pendant votre absence. Selon le vendeur, cela simule une présence « gratuitement » puisque l’énergie vient des panneaux solaires. Mais il faut bien considérer qu’optimiser son autoconsommation solaire ne signifie pas se créer de nouveaux besoins plus ou moins utiles. Si vous générez du surplus, celui-ci ira directement chez vos voisins et ne sera pas « perdu ».

Aussi, on peut s’interroger sur la pertinence d’acheter un produit à l’autre bout du monde pour économiser quelques Watts. Il faut donc rester raisonnable et ne pas viser l’autoconsommation « à tout prix ».

Autoconsommation solaire et stockage sur batterie

Plutôt que de s’embêter à vouloir consommer pendant la journée, pourquoi ne pas envisager plutôt de stocker l’électricité produite dans une batterie pour la consommer au moment où on en a besoin ?

Stockage dans une batterie physique : Soyons clairs, l’utilisation d’une batterie possède plus d’inconvénients que d’avantages et reste plutôt réservée aux sites coupés du réseau. On peut mentionner le coût élevé de ces batteries (1 500€ pour une batterie Lithium de 3.5 kWh par exemple) et la place importante qu'elles prennent dans la maison. A cela s’ajoute le matériel nécessaire à leur gestion. L’usure progressive des batteries et leur coût environnemental sont aussi à prendre en compte. De plus, comme le rendement n’est pas de 100 %, une partie de la production est perdue.

En revanche, si vous avez la possibilité de charger un véhicule électrique pendant la journée, cela représente une bonne opportunité d'autoconsommer votre électricité.

Stockage dans une batterie virtuelle : Ici, il n’y a pas de frais de matériel à engager mais des coûts de stockage virtuel qui se situent généralement entre 20 et 80€ par an selon la puissance crête de l’installation. Les kWh produits en trop sont comptabilisés sur un compte solaire et peuvent être réutilisés à n’importe quel moment.

Batterie dématérialisée. Schéma : Girerd Enr (19)

Attention cependant, financièrement parlant, vous ne pourrez utiliser que 38% de l’énergie stockée (les 62% restants représentent des frais de transport et des taxes). De plus, il faut souvent changer de fournisseur d'électricité. Cette solution est aussi « risquée » dans le sens où vous êtes tributaire d'une entreprise privée dont la pérrenité n'est pas du tout assurée. C'est notamment le cas quand le fournisseur demande un ticket d'entrée qui ne peut s'amortir qu'en plusieurs années. Consultez notre article dédié au stockage virtuel pour en savoir plus.

Autoconsommation solaire et eau chaude sanitaire

Un moyen très efficace d’utiliser une « batterie de stockage » à moindre coût reste d’utiliser son chauffe-eau électrique. En effet, en dirigeant le surplus d’électricité vers le cumulus, on peut stocker efficacement ses kWh dans son eau chaude. Voici quelques pistes :

Programmer le chauffe-eau : Les chauffe-eaux thermodynamiques sont souvent programmables sous réserve de se plonger avec attention dans la notice. Ici, on demande au chauffe-eau d’être prêt pour 15 heures. Comme il fonctionne généralement pendant 4 heures, cela garantit un fonctionnement diurne. La puissance instantanée se situe autour de 850 W sur ces appareils, un besoin qui peut être couvert en totalité par des panneaux photovoltaïques.

Installer une horloge sur le tableau électrique (20€) : Sur les cumulus classiques, cette opération n’est souvent pas possible. On peut donc ajouter un programmateur directement sur le tableau électrique. Peu coûteux et très efficace.

Opter pour une résistance moins puissante (30€) : Les chauffe-eaux possèdent généralement une résistance de 2 000 à 3 000 W et cette puissance est difficile à couvrir par des panneaux solaires photovoltaïques. On peut envisager de remplacer cet élément par une résistance moins puissante, 1 000 W par exemple. L’eau mettra alors plus de temps à chauffer. On programmera donc le chauffe-eau de 10h à 18h pour utiliser le surplus d’électricité tout au long de la journée. A noter que les résistances stéatites ne nécessitent pas le vidage de la cuve mais leur changement reste réservé aux bricoleurs.

Dispositif intelligent (500€) : Comme pour les autres appareils électriques, il existe des régulations intelligentes pour piloter un chauffe-eau électrique uniquement lorsqu’il y a du soleil. Pas besoin de changer la résistance dans ce cas, le dispositif envoie le surplus vers la résistance du ballon et interdit tout soutirage sur le réseau. On peut citer le système Wattwater par exemple :

La solution est ingénieuse mais coûteuse car on se situe autour de 500€. Encore une fois, la rentabilité du système n’est pas du tout acquise.

Réduire sa consommation d’eau chaude : Avant de chercher à produire de l’énergie, le plus efficace et le plus cohérent reste de diminuer sa consommation d’eau chaude pour limiter ses besoins en énergie. Cela passe par des réducteurs de débits ou des minuteurs par exemple.

Autoconsommation solaire et conditions d'installation

Nous avons vu des pistes concrètes pour synchroniser les consommations d’électricité avec la production photovoltaïque. Mais, on peut tout aussi bien imaginer l’inverse… Que la production corresponde mieux aux consommations. Bien sûr, il n’est pas possible de demander au soleil de se lever plus tôt ou de se coucher plus tard. Mais pourquoi ne pas capter son énergie plus tôt et plus tard ?

Inclinaison à 45° : On privilégie habituellement un angle de 30° mais un angle de 45° lissera mieux la production sur l’année. On obtient ainsi de meilleurs résultats en hiver quand la consommation est souvent la plus importante (+ 11% en décembre et janvier) mais de moins bons résultats en été (- 8% en juin). Exemple avec une installation de 1 kWc orientée plein sud :

Double orientation : Une orientation plein sud est aussi souvent envisagée pour avoir « la plus grosse production annuelle possible ».

Or, dans le cas de l’autoconsommation solaire, il n’est pas forcément intéressant d’avoir un gros pic de production autour de midi. Une production plus lissée sur la journée peut s’avérer toute aussi pertinente : une manière d’utiliser son chauffe-eau toute la journée par exemple.

On peut donc imaginer une installation solaire orientée Est-Ouest pour élargir le temps de production. La production annuelle sera moins intéressante mais la production journalière peut être plus facilement exploitable par des appareils qui tournent en continu. Voici une simulation avec deux installations de 1 kWc, un jour ensoleillé de novembre :

On constate que l’orientation Est-Ouest a une production plus « aplatie » par rapport l’orientation Sud. On peut exploiter l’énergie solaire un peu plus tôt le matin mais le pic de production sera moins élevé. A l’année, l’orientation Sud produit 22% d’énergie en plus.

Pour optimiser son autoconsommation solaire, on peut donc aussi creuser la piste d’une orientation atypique selon ses besoins de consommation.

Autoconsommation solaire : Quelle réduction sur la facture ?

Pour terminer ce tour d’horizon, on se propose de donner des repères sur les économies attendues selon la puissance crête des installations pour un prix du kWh réseau de 20 centimes.

*Une part est économisée sur la facture (198€) et une autre part est vendue à EDF OA (92€).

Les données sont bien sûr indicatives car les facteurs sont nombreux (conditions d’installation, profil de consommation, efforts d’autoconsommation…) mais elles permettent de rester vigilant. Il y a par exemple de quoi être sceptique vis-à-vis de sites marchands qui annoncent un taux d’autoconsommation de 80% sur une installation de 3 kWc.

Au niveau de l’investissement, il faut compter entre 0.8 et 1.5€ le Wc si vous optez pour un kit en autoconsommation à installer soi-même :

Pour une pose par un professionnel, on se situe plutôt entre 2 et 3€ du Wc soit entre 6 000 et 9 000€ pour une installation de 3 kWc. Pour obtenir le meilleur prix, il convient de mettre en concurrence différents installateurs.

La rentabilité d’une installation se situe autour de 5 ans pour les petites puissances en auto-installation et autour de 15 ans pour les grandes installations réalisées par un professionnel (autoconsommation avec vente du surplus).

Vidéo sur l'autoconsommation

Conclusion : Produire son énergie, c’est bien. L’autoconsommer, c’est mieux !

Il existe de nombreuses pistes pour améliorer son taux d’autoconsommation. Il faut d’abord commencer par avoir une idée précise de ses consommations et éviter toutes celles superflues.

Le « but du jeu » consiste ensuite à décaler les consommations restantes lors de la journée au moment où les panneaux photovoltaïques produisent le plus. Utiliser le chauffe-eau électrique pour jouer le rôle de « batterie » reste une mesure très efficace et facile à mettre en œuvre.

Pour aller plus loin, vous serez peut-être intéressé par nos articles concernant le dimensionnement de la puissance des panneaux solaires, les outils de mesure de production et la rentabilité attendue selon le modèle économique choisi.