Carte solaire de France de l’ensoleillement et gisement d’énergie solaire

Quel est le potentiel d’énergie solaire de votre région?

Deux cartes de France de l’ensoleillement moyen traduisant le potentiel énergétique du solaire. Vous trouverez ici une carte plus détaillée: carte solaire DNI de la France

Mots clés : énergie solaire, photovoltaïque, ensoleillement, thermique, chauffe-eau, potentiel, France, région, kWh/an, m2, m²

Durée d’ensoleillement moyenne en heures par an en France : de <1750h à >2750 h !

carte solaire france durée de soleil
Carte de France de la durée de Soleil par an

Exemple : si vous habitez dans le Bas-Rhin (Nord de l’Alsace) vous aurez moins de 1750 h d’ensoleillement par an.

Potentiel énergétique moyen en kWh thermique par an et par mètre carré : de 1220 kWh/m².an à plus de 1760 !

Carte solaire de France de l'énergie solaire en kWh par an
Carte solaire de l’énergie en kWh/an

Exemples de production solaire photovoltaïque dans le Nord et le Sud de la France

Si vous habitez dans le Bas-Rhin (Nord de l’Alsace) vous aurez moins de 1220 kWh d’énergie solaire récupérable par an et par m². Si vous êtes dans la région de Montpellier, vous aurez de 1620 à 1760 kWh/m² chaque année. C’est environ 40% de plus qu’en Alsace ou dans le Nord de la France.

Ce sont des chiffres de l’énergie solaire brute reçue au niveau du sol.

Pour obtenir l’énergie électrique photovoltaïque produite équivalente, il faut diviser ces chiffres de l’énergie solaire brute par environ 6 (compte tenu des rendements des panneaux et de l’onduleur d’injection). Ainsi dans la région de Montpellier, chaque m² de panneau solaire recevant 1700 kWh par an produira environ 1700/6 = 285 kWh électrique par an. Une installation de 10 panneaux de 1.6 m², soit 16 m², produira donc 285 * 16 = 4500 kWh environ.

La même installation dans le Bas-Rhin produira au mieux 1220/6 * 16 = 3250 kWh par an. On retrouver les 40% de plus en faisant 4500/3250 = 1.38 soit proche des 40% de plus.

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Afin de profiter de ce potentiel solaire, certaines entreprises proposent de monter un hangar photovoltaïque

Exemple détaillé : production solaire thermique en Alsace, dans le Bas-Rhin

Données de la puissance et énergie solaires des cartes

Comme lu sur les cartes, nous avons par an :

  • moins de 1750h d’ensoleillement, prenons 1500h arbitrairement.
  • moins de 1220 kWh/m2 d’énergie, prenons 1100kWh arbitrairement.

Puissances moyennes par m2

Nous avons donc une puissance moyenne d’ensoleillement lorsque le soleil brille de 1100/1500 = 733 W. Ce qui est très correct (la moyenne mondiale est donnée pour 1000W par m2).

Pour information, la puissance moyenne sur l’année, incluant les nuits, serait de 1100/8762 = 125 W.

A ces valeurs pour obtenir l’énergie thermique récupérable, il faut multiplier par le rendement du panneau solaire (en supposant qu’il n’y a pas de pertes autres ce qui est généralement faux) soit 70% pour le thermique et 15% pour le photovoltaïque.

Énergie thermique récupérable par an

Chaque m2 ramènerait 1100*0.7 = 770 kWh thermiques par an.

Nous rappelons qu’un litre de carburant pétrolier a un pouvoir calorifique de l’ordre de 10 kWh. En supposant un rendement de chaudière de 0.8, un m2 de panneau donnera l’équivalent de 770/(10*0.8)=96,25L de fioul soit grosso modo, compte tenu des diverses estimations : 100L par m2 de panneau.

Chaque m² de panneau solaire thermique permet donc en théorie une économie d’énergie de 100 L de mazout par an. Suivant votre consommation de fioul actuelle, vous pouvez donc estimer le nombre de m2 nécessaires pour compenser complètement votre consommation de pétrole.

Nous précisons en théorie car en pratique, les besoins de chauffage sont les plus élevés quand le soleil brille le moins : en hiver ! Il faut donc stocker cette énergie solaire thermique pour en profiter en hiver (notion de déphasage production / consommation). Ce qui n’est pas forcément une chose facile à mettre en place.

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Analyse financière d’une installation solaire thermique

Ainsi, une maison alsacienne qui consommait 2500 L de fioul aura besoin, idéalement, de 2500/100=25m2 de panneaux (c’est beaucoup, le m2 installé coûte en moyenne, avec ballon et installation, environ 1000 € actuellement, prix hors aides et subventions) et économisera par an l’équivalent de 2500*0.65 = 1625 € de fioul (c’est assez peu en comparaison du prix de l’installation de 25m2 qui doit être situé, en 2010 et hors subventions, entre 15 et 20 000 € )…

Nous avons noté idéalement car la réalité n’est pas si idéale justement. En effet; en hiver, le solaire thermique (de part les températures de chauffe assez basses atteintes) ne permet que de chauffer de l’eau chaude sanitaire ou de faire de l’appoint (avant la chaudière) du circuit de chauffage classique. Pour passer en 100% solaire, il faut disposer d’un plancher (ou murs) chauffant basse température.

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C’est pourquoi très peu de gens utilisent le solaire en tant que chauffage: la grande majorité des installations ont pour but de chauffer uniquement l’eau chaude sanitaire (qui constitue en moyenne et environ 10 à 15% de la consommation annuelle d’énergie).

Conclusion : une rentabilité du solaire thermique encore difficile dans le Nord de l’Europe

Ce bref calcul montre que la rentabilité du solaire thermique est difficilement atteinte pour les personnes (la grande majorité d’entre-nous) qui ne raisonnent que par le calcul financier. Les subventions et aides diverses, comme explicité dans une page de ce site, n’y changent pas grand chose…(bien au contraire!)

Il en sera ainsi tant que la non renouvelabilité des énergies fossiles et leur pollution induite ne seront pas prise en compte dans leurs coûts ou que les aspects écologiques passeront après les aspects financiers lors d’un achat…L’aspect moral devrait, idéalement, également jouer en faveur du choix des énergies non-fossiles…N’est-ce pas là, la base d’une société éconologique et non plus uniquement pétrolo financière ?

Mais en 2023, les installations neuves de panneaux solaires thermiques sont devenues anecdotiques. La chute des prix (et la fin des subventions) sur le solaire photovoltaïque rendent les panneaux solaires photovoltaïques largement concurrentiels. Il est donc aujourd’hui plus intéressant de faire une installation photovoltaïque qu’une installation, bien plus complexe, de panneaux solaires thermiques.

Le réchauffement climatique va également modifier les cartes du rayonnement solaire, et peut être beaucoup plus vite qu’on ne le pense…à suivre !

En savoir plus sur le rayonnement solaire en France

12 commentaires sur “Carte solaire de France de l’ensoleillement et gisement d’énergie solaire”

  1. Bravo pour cette démonstration honnête du solaire. Vous avez raisons les aides ne sont pas une solution rentable. (financièrement et culturellement, cela fausse la perception des énergies et de leurs cout).
    Merci également pour les infos. Salutation.

  2. Bravo pour cette étude. Du concret et du pragmatique, c’est la base de tout entreprise fructueuse…
    Toutefois je pense qu’il serait intéressant de prendre en compte deux facteurs supplémentaires pour faire changer le regard que nous avons sur l’énergie solaire.
    1er point l’altitude. 1 heure d’ensoleillement à Nice fournis moins d’énergie solaire qu’une heure de soleil à Gap. Les 800 mètres d’atmosphère en moins font une grande différence. Cela compense largement la différence de latitude. En intégrant ce paramètre, les Pyrénées deviendraient nettement plus propice à l’installation de panneaux.
    Cela peut paraitre futile, mais le raccordement au réseau dans un village de montagne est beaucoup plus onéreux qu’en plaine. l’auto production devient alors plus intéressante.
    2eme point : la température. avec le développement des système solaire avec moteur Stirling, c’est le différentiel de température qui est recherché. Une fois de plus l’altitude devient un avantage.
    Nous avons un gisement d’énergie solaire en France qui est bien plus important que ce que nous voulons bien admettre !

  3. Un lotissement au Canada (Drake Landing) est chauffé l’hiver avec la chaleur accumulée l’été (et stockée dans des tubes enfoncés dans le sol) : pourtant, l’ensoleillement là-bas (et les températures hivernales) sont sûrement moins favorables qu’en France.
    Donc, pourquoi se limiter à penser à de l’eau chaude utilisée immédiatement (ou très rapidement, dans un délai d’1 ou 2 jours) ? Manque d’imagination, problème de coût, … ?

    1. Bonjour, c’est simplement le calcul de estimation de la puissance moyenne solaire quand le Soleil brille par m2 : on divise l’énergie en kWh par les h d’ensoleillement. On obtient donc des Watts.

      Bonne Année 2022 (et bon courage)

      1. Bonjour,
        Votre calcul est faux… Si vous divisez le potentiel énergétique (kwh/m²/an) par le nombre d’heures de soleil pour connaître l’énergie produite par vos panneaux solaires, alors plus il y a d’heures de soleil et moins votre panneau solaire produit d’énergie…
        L’erreur vient d’une mauvaise compréhension de l’unité kWh. Il s’agit de l’énergie produite pendant 1h. Pour connaître l’énergie produite par vos panneaux solaire au cours d’une année, il faut la multiplier (et non pas la diviser) par le nombre d’heures de soleil.
        Cet article n’en reste pas moins très intéressant, n’hésitez pas à me contacter pour discuter des calculs et le corriger si vous le souhaitez.

      2. Le calcul est juste, le kWh n’a rien à voir avec l’heure, c’est une unité arbitraire…On peut produire 1 kWh en 10h avec 100W de puissance moyenne…

  4. Non, je confirme ce que dit Adrien, votre calcul concernant la puissance moyenne n’a pas vraiment de sens. Justement, comme vous dites, l’heure de kWh n’a rien à voir avec l’heure, donc pourquoi le diviser avec le nombre d’heure d’ensoleillement ??? Si je suis votre raisonnement, en région PACA ça donnerait arbitrairement 2800h d’ensoleillement et 1800kWh, ce qui donne 642W/m² (une puissance inférieure au m² que le Bas Rhin alors qu’il s’agit de la région la plus ensoleillée de France ??). Il suffit de regarder une carte d’irradiation pour ce rendre compte que plus on descend vers l’équateur, plus l’irradiation augmente. Grace à la carte de gisement solaire vous avez la réponse, pas besoin de diviser quoi que ce soit, elle prend en compte indirectement le nombre d’heure d’ensoleillement. Bonne journée.

    1. Il n’y a pas toujours pas d’erreur puisqu’on parle en puissance moyenne annuelle par heure de soleil (c’est à dire ni quand il fait mauvais ni quand il fait nuit).

      Ainsi en PACA il y a beaucoup plus d’heures de soleil qu’en Alsace d’accord mais cela ne veut pas dire qu’il y a le même gain d’énergie rayonnée au niveau du sol. En hiver, le soleil est rasant, même dans le sud.

      Donc en hiver, le rayonnement est faible dans les 2 régions même si il y a plus de jour de beau temps dans le sud. Mathématiquement cela plombe la moyenne d’énergie rayonnée par heure dans le sud.
      Le raisonnement est bon, le calcul est bon (il est trivial)

      Vous trouverez une carte du rayonnement plus précise ici : https://www.econologie.com/carte-solaire-irradiation-dni-france/ ou ici https://www.econologie.com/forums/solaire-thermique/carte-precise-du-rayonnement-solaire-en-france-dni-france-t7232.html

    2. ps: si vous voulez comparer les 2 régions, alors il suffit de prendre la puissance moyenne horaire par an…1200 kWh/8760h = 137 W et 1800 kWh/8760h = 205 W

      Il y a donc, en moyenne horaire, 205/137 = 1.5 = 50% d’énergie solaire en plus rayonnée en PACA qu’en Alsace.

      Mais en puissance par heure de soleil, le raisonnement précédent reste correct.

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