Qu’est-ce qu’une installation photovoltaïque et comment fonctionne-t-elle ?

L’énergie solaire s’invite de plus en plus sur les toits suisses. Mais derrière les panneaux visibles depuis la rue se cache un système technique précis, conçu pour capter une ressource gratuite et abondante : la lumière du soleil. Une installation photovoltaïque ne se limite pas à “poser des panneaux” ; elle s’inscrit dans une logique globale de production, de gestion et parfois de stockage de l’électricité.

Avant d’envisager un projet solaire, il est essentiel de comprendre comment fonctionne une installation photovoltaïque, quels équipements la composent et comment elle s’intègre au réseau électrique suisse. Cette compréhension permet de mieux évaluer les bénéfices, les contraintes et les choix techniques adaptés à chaque bâtiment.

Qu’est-ce qu’une installation photovoltaïque ?

Une installation photovoltaïque est un ensemble d’équipements conçus pour capter l’énergie solaire et la convertir en électricité. Les panneaux solaires sont généralement installés sur le toit d’un bâtiment, mais peuvent aussi être posés sur des structures au sol ou intégrés en façade.

L’électricité produite peut être :
– consommée directement par le bâtiment (autoconsommation),
– injectée dans le réseau électrique public,
– ou partiellement stockée dans une batterie pour une utilisation ultérieure.
Cette flexibilité permet d’adapter le système aux besoins spécifiques de chaque logement ou activité.

Les principaux composants d’une installation photovoltaïque :

Une installation photovoltaïque repose sur plusieurs éléments clés, chacun jouant un rôle précis dans la production et la gestion de l’électricité.
– Les panneaux solaires photovoltaïques : les panneaux solaires, aussi appelés modules photovoltaïques, sont constitués de cellules solaires, le plus souvent en silicium. Ce sont elles qui captent le rayonnement solaire et le transforment en courant électrique continu. Les panneaux modernes sont conçus pour durer 25 à 30 ans, avec une production stable dans le temps.
– L’onduleur : est un élément central du système. Il convertit le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif, compatible avec les appareils électriques du bâtiment et le réseau suisse. Selon la configuration, il peut s’agir d’un onduleur central ou de micro-onduleurs installés panneau par panneau.

– Les structures de fixation : assurent la stabilité et la sécurité des panneaux.

Elles sont adaptées au type de toiture :

• toits inclinés (tuiles, ardoises, métal),
• toits plats (structures inclinées et lestées),
• façades ou installations spéciales.

– Le câblage et les protections électriques : le câblage relie les panneaux, l’onduleur et le tableau électrique du bâtiment. Des dispositifs de protection (disjoncteurs, parafoudres) sont obligatoires pour garantir la sécurité et la conformité aux normes suisses.
– Le compteur bidirectionnel : la plupart des installations utilisent un compteur bidirectionnel, capable de mesurer à la fois l’électricité consommée depuis le réseau et celle injectée lorsque la production solaire dépasse les besoins du bâtiment.

Principe de fonctionnement d’une installation photovoltaïque :

Le fonctionnement d’une installation photovoltaïque repose sur un phénomène physique appelé effet photovoltaïque. Lorsque les rayons du soleil atteignent les cellules solaires, ils excitent les électrons du matériau semi-conducteur. Ce déplacement d’électrons génère un courant électrique continu. Ce courant est ensuite acheminé vers l’onduleur, qui le transforme en courant alternatif.
L’électricité ainsi produite peut être utilisée instantanément par le bâtiment ou envoyée vers le réseau. Le processus est silencieux, sans émission de CO₂ et nécessite très peu de maintenance.

Autoconsommation et injection du surplus en Suisse

Le principe de l’autoconsommation

En Suisse, la majorité des installations photovoltaïques sont conçues pour fonctionner en autoconsommation. Le bâtiment consomme en priorité l’électricité produite localement, ce qui permet de réduire directement la facture d’électricité.

Les usages les plus courants en autoconsommation incluent :
– les appareils électroménagers,
– les pompes à chaleur,
– les bornes de recharge pour véhicules électriques,
– les équipements professionnels en journée.

L’injection du surplus sur le réseau

Lorsque la production solaire est supérieure à la consommation, l’électricité excédentaire est injectée dans le réseau public. Cette énergie est rémunérée par le gestionnaire de réseau local, selon des tarifs définis au niveau communal ou cantonal.
De plus en plus de propriétaires choisissent d’ajouter une batterie de stockage, afin de conserver une partie du surplus pour une utilisation le soir ou la nuit, augmentant ainsi leur autonomie énergétique.

Spécificités de conception des installations en Suisse

Orientation et inclinaison des panneaux

Pour optimiser la production annuelle en Suisse, les recommandations générales sont :
– orientation idéale : plein sud,
– inclinaison optimale : entre 30° et 35°.
Cependant, des orientations sud-est ou sud-ouest restent très performantes, avec des pertes limitées. Les installations orientées est ou ouest sont également exploitables, notamment lorsque l’objectif est de lisser la production sur la journée.

Influence des régions et du climat

Le rendement d’une installation dépend aussi de la région :
le Valais, le Tessin, les Grisons et certaines zones alpines bénéficient d’un ensoleillement supérieur,
le Plateau suisse offre un très bon potentiel, bien que légèrement inférieur.
Ces différences sont intégrées lors de l’étude de dimensionnement grâce aux cadastres solaires cantonaux et communaux.

Types de bâtiments et intégration

Les installations photovoltaïques peuvent être adaptées à :
– des maisons individuelles,
– des immeubles résidentiels,
– des bâtiments agricoles ou industriels,
– des constructions neuves ou existantes.
La planification doit respecter les règles d’urbanisme, les normes de sécurité incendie et, dans certains cas, des contraintes esthétiques locales.

Aides financières et cadre réglementaire en Suisse

Le photovoltaïque est fortement soutenu par la Confédération. Le principal mécanisme d’aide est la rétribution unique (PRU), qui permet de réduire significativement le coût d’investissement initial.
À cela s’ajoutent :
– des subventions cantonales et communales,
– la possibilité de déduire les coûts d’installation du revenu imposable,
– des procédures administratives standardisées et bien encadrées.
Ces dispositifs rendent l’investissement solaire plus accessible et plus rentable pour les propriétaires.

Pourquoi installer des panneaux photovoltaïques aujourd’hui ?

Une installation photovoltaïque représente bien plus qu’un simple équipement technique. Elle permet :

• de réduire durablement la facture d’électricité,
• de se protéger contre la hausse des prix de l’énergie,
• d’augmenter la valeur du bien immobilier,
• de diminuer l’empreinte carbone du bâtiment,
• de gagner en indépendance énergétique.

Avec une durée de vie élevée et des besoins de maintenance limités, le photovoltaïque constitue une solution fiable et pérenne.

Conclusion : 
Une installation photovoltaïque est une technologie mature, performante et parfaitement adaptée aux conditions suisses. En transformant l’énergie solaire en électricité propre, elle permet aux propriétaires de reprendre le contrôle de leur consommation tout en participant activement à la transition énergétique.
Que ce soit pour une maison, un immeuble ou un bâtiment professionnel, le photovoltaïque s’impose aujourd’hui comme un choix stratégique pour un avenir énergétique plus durable et plus résilient.