Solaire en appartement : consommer sa production sans reverser au réseau EDF

Vous souhaitez produire votre propre électricité solaire en appartement et la consommer intégralement, sans reverser de surplus au réseau EDF ? C’est un projet tout à fait réalisable, même si certaines contraintes spécifiques à l’appartement doivent être prises en compte.

Cet article vous explique, pas à pas, tout ce qu’il faut savoir :

• Les notions de base sur le solaire et la consommation d’électricité

• Comment calculer votre consommation électrique

• Comment dimensionner votre installation solaire (nombre de panneaux, capacité batterie, rendement, pertes)

• Les composants nécessaires à une installation efficace

• Les modifications à apporter à votre installation électrique domestique

• Les obligations légales à respecter

• Quelques références produits adaptés

Vous serez ainsi parfaitement informé pour lancer votre projet en toute sérénité.

1. Comprendre les bases : comment fonctionne une installation solaire en autoconsommation sans injection ?

Une installation solaire convertit la lumière du soleil en électricité grâce à des panneaux photovoltaïques. Cette électricité est produite en courant continu (CC). Un onduleur transforme ce courant en courant alternatif (CA), utilisable par vos appareils électriques à la maison.

Dans le cas d’une autoconsommation sans injection au réseau EDF :

• • Vous utilisez en priorité l’électricité solaire produite

  • Si vous produisez plus que ce que vous consommez, le surplus n’est pas envoyé sur le réseau EDF (c’est interdit sans contrat spécifique)

  • Une batterie peut stocker l’énergie pour une utilisation ultérieure, par exemple la nuit

Ainsi, vous devenez acteur de votre énergie et réduisez votre facture d’électricité.

2. Calculer sa consommation électrique pour dimensionner son installation solaire

2.1. Pourquoi calculer sa consommation ?

Pour savoir combien d’électricité vous devez produire et stocker, il faut connaître votre consommation quotidienne. C’est la base pour choisir le nombre de panneaux solaires et la capacité de la batterie.

2.2. Comment calculer sa consommation quotidienne ?

Chaque appareil électrique consomme une quantité d’énergie exprimée en wattheures (Wh) ou kilowattheures (kWh).

1 kWh = 1000 Wh

Exemple simple :

Total consommation quotidienne = 1,9 kWh

Pour un calcul précis, notez la puissance de chaque appareil (sur l’étiquette ou notice) et estimez les heures d’utilisation.

3. Calculer la production solaire nécessaire : panneaux, rendement et pertes

3.1. Notion d’heures de pic solaire

La production dépend :

• • De la puissance nominale du panneau (Wc)

  • Du nombre d’heures de pic solaire par jour (équivalent 1000 W/m²)

Dans un appartement, l’ensoleillement peut être réduit par orientation, inclinaison ou obstacles.

3.2. Formule de calcul de production réelle

Energie produite= Puissance panneau × Heures pic solaire × Rendement obstacles × Rendement perte
Exemple : Panneau 300 Wc, 2 h de soleil en hiver, rendement obstacles 0,8, pertes 0,85 ->
Energie produite par un panneau = 300 × 2 × 0,8 × 0,85 = 408 Wh/jour

3.3. Production solaire saisonnière

La production solaire varie fortement selon les saisons. Il est important d’intégrer cette variation dans le calcul pour dimensionner correctement les panneaux et la batterie :

Comment intégrer dans le calcul :

1. 1. • Identifier la saison la moins ensoleillée (souvent hiver)

      • Calculer le nombre de panneaux nécessaire pour couvrir la consommation quotidienne minimale de cette saison

      • Vérifier que la batterie est dimensionnée pour stocker le surplus pendant les saisons plus ensoleillées, afin de lisser la consommation sur l’année

Exemple :

• • • Consommation quotidienne : 1,9 kWh

    • Production panneau hiver : 0,408 kWh

    • Panneaux nécessaires = 1,9 / 0,408 ≈ 5

    • En été, 5 panneaux produiront ~7,2 kWh → surplus stockable ou non utilisé si batterie limitée

Cette méthode permet d’assurer que votre logement est alimenté toute l’année, même pendant les mois les plus courts et les jours les moins ensoleillés.

3.4. Nombre de panneaux nécessaire

Pour calculer combien de panneaux il vous faut, on se base sur la production réelle d’un panneau par jour, en tenant compte :

• • de la puissance nominale du panneau (exemple : 300 Wc)

  • du nombre d’heures de pic solaire réelles par saison (exemple : hiver 1,5 h, été 6 h)

  • du rendement global de l’installation, c’est-à-dire les pertes liées aux câbles, à l’onduleur et aux connexions (environ 85 %).

Exemple :

• • Panneau 300 Wc (0,3 kWc)

  • Heures de pic solaire en hiver : 1,5 h

  • Rendement installation : 85 %

Production réelle par panneau en hiver = 0,3 × 1,5 × 0,85 ≈ 0,38 kWh par jour

Si votre consommation quotidienne = 1,9 kWh, alors :

Nombre de panneaux nécessaires = 1,9 ÷ 0,38 ≈ 5 panneaux

Remarques :

• • On calcule généralement en se basant sur la saison la moins ensoleillée (hiver) pour être sûr de produire assez toute l’année.

  • En été, la production sera plus élevée, mais ce calcul garantit que vous aurez toujours assez d’électricité même pendant les jours courts et nuageux.

3.5. Dimensionnement de la batterie

Le dimensionnement de la batterie dépend de la consommation nocturne et de la profondeur de décharge (DoD) de la batterie. La DoD correspond à la part de la batterie que l’on peut utiliser sans l’endommager.

Étape 1 : Estimer la consommation nocturne
La consommation nocturne correspond à l’électricité utilisée par vos appareils pendant la nuit, quand les panneaux solaires ne produisent pas.
Exemple : 0,8 kWh (réfrigérateur, éclairage, box internet, etc.)

Étape 2 : Tenir compte de la profondeur de décharge
Pour une batterie lithium, la DoD est généralement de 80 %. Cela signifie que vous pouvez utiliser 80 % de la capacité totale de la batterie pour protéger sa durée de vie.

Calcul simple :
Capacité batterie = consommation nocturne ÷ DoD
= 0,8 ÷ 0,8
= 1 kWh

Donc, pour couvrir la consommation d’une nuit, il faut une batterie de 1 kWh.

Étape 3 : Ajouter de l’autonomie supplémentaire
Si vous souhaitez avoir une autonomie de 2 nuits (par exemple pour des jours sans soleil), il suffit de multiplier par 2 :
1 kWh × 2 = 2 kWh

Résumé pratique :

• • Consommation nocturne : 0,8 kWh

  • Batterie lithium DoD 80 % → besoin 1 kWh

  • Pour 2 jours d’autonomie → 2 kWh

Cette méthode garantit que vous aurez toujours de l’électricité la nuit et pendant les jours nuageux, sans dégrader votre batterie.

4. Branchement en parallèle et câblage dans chaque chambre

4.2. Pourquoi le branchement en parallèle ?

Le branchement des panneaux solaires peut se faire en série ou en parallèle. Pour une installation en appartement avec plusieurs panneaux sur des balcons ou dans différentes pièces, le branchement en parallèle est généralement recommandé. Voici pourquoi :

1. Maintien de la même tension pour tous les panneaux
En parallèle, chaque panneau conserve sa tension nominale (par exemple 48 V). Cela simplifie le raccordement à l’onduleur et aux batteries, car l’équipement reçoit toujours la tension correcte, même si les panneaux ne sont pas tous identiques ou placés à des endroits différents.

2. Addition des courants
En parallèle, les courants de chaque panneau s’additionnent. Par exemple, si chaque panneau produit 6 ampères, deux panneaux branchés en parallèle fourniront ensemble 12 ampères. Cela permet d’augmenter facilement la puissance totale de l’installation sans modifier la tension.

3. Résilience en cas d’ombre ou d’obstacles
Si un panneau est partiellement ombré (par exemple à cause d’un mur, d’une rambarde ou d’un arbre), il produit moins d’électricité. En parallèle, les autres panneaux continuent à produire normalement, ce qui réduit l’impact des ombres sur la production globale.
En revanche, en série, si un panneau est ombré, toute la chaîne de panneaux est affectée et la production peut chuter fortement.

Conclusion pratique :
Le branchement en parallèle est particulièrement adapté pour les installations réparties sur plusieurs balcons ou différentes chambres, car il permet :

• • Une tension stable pour l’onduleur et les batteries

  • Une addition simple des courants pour augmenter la puissance totale

  • Une production plus résiliente en cas d’ombre partielle

4.3. Câblage des panneaux dans chaque chambre

4.3.1. Principe général

Lorsque les panneaux sont installés sur plusieurs balcons ou dans plusieurs pièces, le câblage se fait en parallèle pour garantir :

• • • • Une tension constante compatible avec l’onduleur.

      • L’addition des courants de chaque panneau, augmentant la production totale.

      • La continuité de production même si un panneau est partiellement ombré ou hors soleil.

Chaque panneau dispose de câbles DC (courant continu) qui sortent vers un point de convergence avant l’onduleur. Ce point peut être un boîtier de jonction ou directement un coffret central.

4.3.2. Branchement dans chaque chambre

1. 1. 1. 1. Chaque panneau est relié à un connecteur MC4 → ces connecteurs assurent un branchement sûr, étanche et facile à démonter si nécessaire.

         2. Câble de chaque panneau → gaine électrique → pour protéger le câble des intempéries et éviter les accidents.

         3. Les câbles des panneaux d’une même chambre sont connectés ensemble en parallèle dans un petit coffret ou boîte de jonction.

         4. Sortie du coffret vers le coffret central (tableau électrique) :

            • Le courant continu (DC) arrive d’abord à un interrupteur sectionneur, qui permet d’isoler la ligne pour maintenance.

            • Ensuite, le câble passe par un disjoncteur DC pour protéger l’installation contre les surintensités.

            • Enfin, il rejoint l’onduleur hybride qui convertira le courant en AC et alimentera le logement.

4.3.3. Avantages de ce câblage

• • • • Sécurité : Chaque chambre est protégée individuellement par son disjoncteur et sectionneur.

      • Modularité : Vous pouvez ajouter ou retirer des panneaux dans une chambre sans toucher aux autres lignes.

      • Performance : Si un panneau est ombré, les autres panneaux de la même chambre ou des autres chambres continuent de produire normalement.

      • Maintenance facile : Le coffret central permet de contrôler et couper chaque ligne de panneaux rapidement.

4.3.4. Parcours des câbles jusqu’au coffret central

• • • • Sortie panneau → gaine → boîte de jonction (dans la chambre ou sur le balcon).

      • Boîte de jonction → interrupteur sectionneur → disjoncteur DC.

      • Disjoncteur DC → entrée onduleur hybride → tableau électrique principal.

Chaque câble suit ce parcours, toujours protégé par des gaines ou conduits, pour limiter les pertes électriques et garantir la sécurité.

4.4. Exemple pratique de câblage de panneaux sur plusieurs balcons

Supposons que vous installiez deux panneaux solaires dans votre appartement :

• • Panneau 1 : balcon du salon

  • Panneau 2 : balcon de la chambre

4.4.1. Parcours des câbles

1. 1. 1. 1. Sortie des panneaux
            Chaque panneau est équipé de connecteurs MC4. Les câbles sortent directement des panneaux et sont protégés par des gaines le long des murs pour éviter tout risque électrique ou dommage mécanique.

         2. Coffret intermédiaire dans chaque pièce

            • Les câbles DC de chaque panneau arrivent dans un petit coffret ou boîte de jonction dans la pièce correspondante.

            • Chaque coffret contient :

              • un interrupteur sectionneur pour isoler le panneau si nécessaire,

              • un petit disjoncteur DC pour protéger contre les surintensités.

         3. Câbles vers le coffret central / tableau principal

            • Depuis chaque coffret intermédiaire, les câbles DC se rejoignent et sont acheminés vers le coffret central ou tableau principal.

            • Dans le coffret central, tous les panneaux sont regroupés et connectés à l’onduleur hybride via des disjoncteurs DC individuels.

            • L’onduleur convertit le courant continu en courant alternatif et l’envoie vers le tableau électrique AC pour alimenter votre logement.

4.4.2. Fixation des panneaux

• • • • Les panneaux sont montés sur des supports réglables adaptés aux balcons.

      • L’orientation optimale est généralement sud, sud-est ou sud-ouest, pour maximiser la production solaire.

      • La solidité des supports est vérifiée pour résister au vent et aux intempéries, tout en garantissant la sécurité.

4.4.3. Avantages de ce montage

• • • • Chaque panneau peut être isolé individuellement pour maintenance.

      • La production reste stable même si un panneau est partiellement ombré.

      • Le système est modulaire, permettant d’ajouter d’autres panneaux sur différents balcons sans toucher à l’installation existante.

5. Pertes électriques et rendement global

Lorsque vous installez des panneaux solaires, il est important de comprendre que la puissance indiquée sur le panneau (en Wc) n’est jamais entièrement disponible pour vos appareils. Plusieurs facteurs provoquent des pertes électriques tout au long du système.

5.1. Pertes au niveau des panneaux

• • Les panneaux ne produisent jamais exactement leur puissance nominale, surtout si :

    • Ils sont partiellement ombrés,

    • Ils sont encrassés (poussière, pollution, feuilles),

    • La température est élevée (les panneaux produisent moins quand ils chauffent).

  • En général, les pertes au niveau des panneaux se situent entre 10 % et 30 % de la puissance nominale.

5.2. Pertes dans le câblage

• • L’électricité doit circuler du panneau vers l’onduleur, puis vers le tableau électrique.

  • Les câbles ont une résistance électrique qui provoque une perte d’énergie.

  • Ces pertes représentent généralement 5 % à 10 % de l’énergie produite.

5.3. Pertes dans l’onduleur

• • L’onduleur transforme le courant continu des panneaux en courant alternatif utilisable par vos appareils.

  • Cette conversion n’est pas parfaite : certains modèles perdent 5 % à 10 % de l’énergie lors de la transformation.

  • Des onduleurs de meilleure qualité offrent un rendement plus élevé (souvent 95 % ou plus).

5.4. Calcul du rendement global

Pour estimer la puissance réellement disponible, il faut prendre en compte toutes les pertes cumulées.

Formule simple :

Puissance réelle = Puissance théorique × (1 – pertes panneaux) × (1 – pertes câbles) × (1 – pertes onduleur)

Exemple pratique :

• • Panneau : 300 Wc

  • Pertes panneaux : 15 % → 0,85

  • Pertes câbles : 7 % → 0,93

  • Pertes onduleur : 8 % → 0,92

Calcul :
300 × 0,85 × 0,93 × 0,92 ≈ 218 W réels

Ainsi, un panneau théorique de 300 Wc ne fournira en réalité qu’environ 205 à 220 W selon les conditions.

5.5. Importance pour le dimensionnement

• • Ces pertes doivent être intégrées dans le calcul du nombre de panneaux et de la capacité de la batterie.

  • Elles expliquent pourquoi il est souvent recommandé de prévoir une marge de 20 à 30 % sur la puissance théorique pour s’assurer de couvrir la consommation réelle, surtout en hiver ou par mauvais ensoleillement.

6. L’onduleur et la batterie

• Transforme DC → AC

• Gère la batterie (charge/décharge)

• Ajuste production pour autoconsommation

• Mesure consommation réelle en temps réel

7. Modifications à apporter à l’installation électrique

• Disjoncteur dédié solaire

• Raccordement onduleur → tableau

• Interrupteur sectionneur

• Mise à la terre

• Parafoudre

• Contrôle par électricien

8. Obligations légales

• Puissance max : 3 kWc sans injection

• Déclaration mairie

• Convention autoconsommation sans injection

• Norme NF C15-100

• Accord copropriété

• Respect urbanisme

9. Comment l’onduleur empêche de reverser le surplus au réseau EDF

9.1. Fonction principale

L’onduleur se paramètre pour permettre ou interdire l’injection sur le réseau.
Pour une installation où tout doit être consommé, le mode injection est désactivé.

9.2. Mesure en temps réel

L’onduleur mesure continuellement la consommation du logement via un compteur ou capteur intégré.
Il compare la consommation à la production solaire instantanée.

9.3. Régulation dynamique

Si consommation est inférieure à la production :

• • L’onduleur réduit automatiquement la puissance des panneaux

  • Fonction appelée « limitation de puissance » ou « power curtailment »

  • Évite l’injection dans le réseau EDF

9.4. Mécanisme technique

• Agit sur tension et fréquence pour contrôler l’énergie produite

• Modulation électronique de puissance vers les appareils ou panneaux

9.5. Équipement nécessaire

• • Compteur bidirectionnel ou compteur dédié autoconsommation

  • Onduleur compatible limitation de puissance (Huawei SUN2000, SolarEdge, SMA Sunny Boy)

9.6. Résultat final

• • Le logement consomme d’abord l’électricité solaire

  • L’onduleur ajuste la production pour ne jamais injecter dans le réseau

  • EDF ne sert qu’en secours si consommation > production

  • Limiter le surplus évite contraintes administratives ou restrictions copropriété

9.7. Dimensionnement de la puissance de l’onduleur

Pour garantir le bon fonctionnement de votre installation solaire en autoconsommation sans injection, l’onduleur doit être correctement dimensionné en fonction de la consommation simultanée et de la production maximale des panneaux.

9.7.1. Évaluer la puissance totale des appareils

Additionnez la puissance nominale (en watts) de tous les appareils susceptibles de fonctionner en même temps.

Exemple :

• • • • Plaque de cuisson : 2000 W

      • Réfrigérateur : 150 W

      • TV : 150 W

      • Éclairage : 200 W

Puissance totale = 2500 W

⚠️ Attention : certains appareils (moteurs, aspirateurs, compresseurs) ont un pic de démarrage 2 à 3 fois supérieur à leur puissance nominale. Ces pics doivent être intégrés au calcul si plusieurs appareils peuvent démarrer simultanément.

9.7.2. Ajouter une marge de sécurité

Pour éviter que l’onduleur ne fonctionne constamment à pleine charge :

$$\text{Puissance recommandeˊe}=\text{Puissance totale}\times 1,3$$

Dans l’exemple :
2500 W × 1,3 = 3250 W

9.7.3. Vérifier l’adéquation avec la puissance des panneaux

L’onduleur doit être capable de gérer toute la puissance maximale que vos panneaux peuvent produire.

• • • • Si vos panneaux produisent moins que ce que l’onduleur peut accepter :
        → Pas de problème, l’onduleur fonctionnera simplement en dessous de sa capacité maximale.

      • Si vos panneaux peuvent produire plus que ce que l’onduleur peut accepter :
        → L’onduleur va limiter automatiquement la puissance (il ne prendra pas tout ce que les panneaux pourraient fournir).
        → Cela n’endommagera pas l’installation, mais une partie de la production sera perdue.

Exemples simples :

• • • • Panneaux : 1200 W → onduleur de 1500 W = OK, l’onduleur a de la marge.

      • Panneaux : 3000 W → onduleur de 2500 W = pas suffisant, il faudra un onduleur d’au moins 3000 W, ou mieux, avec marge : 3250 W.

9.7.4. Prendre en compte la puissance de pointe

Certains onduleurs peuvent fournir une puissance de pic pendant quelques secondes pour absorber les démarrages d’appareils gourmands.
Exemple : un onduleur 3 kW nominal / 6 kW en pointe pourra lancer un aspirateur de 3 kW tout en alimentant d’autres appareils.

9.7.5. Résumé pratique

Le bon dimensionnement d’un onduleur permet :

• • • • D’alimenter tous vos appareils simultanément sans surcharge

      • De gérer les pics de démarrage

      • D’adapter automatiquement la production solaire pour éviter l’injection sur le réseau EDF

Exemple concret : Choisir un onduleur adapté à un appartement équipé de 4 panneaux solaires

Contexte :

• • • • • • Appartement équipé de 4 panneaux solaires de 400 Wc chacun (soit 1600 Wc au total).

          • Production solaire maximale estimée : ~1400 W en plein soleil (rendement réel ≈ 85 %).

          • Appareils à alimenter simultanément :

            • Frigo : 150 W (pic au démarrage : 600 W pendant 1 seconde)

            • Box Internet + TV : 200 W

            • Ordinateur portable : 100 W

            • Éclairage LED : 100 W

            • Machine à café (occasionnel) : 1000 W (pic instantané)

1. Dimensionnement de puissance

• • • • • • Consommation totale en fonctionnement normal :
            150 + 200 + 100 + 100 = 550 W

          • Puissance avec pic simultané (frigo + machine à café) :
            550 + 1000 (café) + 600 (démarrage frigo) = 2150 W instantanés

          • Onduleur recommandé : 3000 W (3 kW) en crête et 2000 W en continu pour absorber les pics.

2. Gestion des pics de démarrage

• • • • • • Choisir un onduleur à onde sinusoïdale pure avec fonction surintensité temporaire pour gérer le frigo et la cafetière sans déclenchement.

          • Exemple : onduleur avec facteur de crête 1,5 à 2 (passe de 2000 W à 3000–4000 W sur 2–5 secondes).

3. Adaptation automatique pour éviter l’injection EDF

• • • • • • Si on est en autoconsommation sans revente, l’onduleur doit être limité à la puissance instantanée nécessaire pour éviter d’injecter l’excédent sur le réseau.

          • Exemple : un onduleur hybride avec fonction « Zero Export » ou « Limiter » via un capteur de consommation (CT Clamp) branché sur l’arrivée EDF.

4. Choix du type d’onduleur

• • • • • • Onduleur hybride conseillé → permet de :

            • Utiliser le solaire en priorité

            • Stocker l’excédent dans des batteries

            • Fournir de l’énergie même en cas de coupure EDF

          • Exemple adapté : Victron Multiplus II 48/3000 avec SmartSolar MPPT.

Résumé:

📌 Astuce : toujours prévoir une marge de 20 à 30 % au-dessus de la puissance maximale calculée pour éviter les coupures intempestives.

10. Produits recommandés

• Panneaux : Renogy 300 W, Q.Cells Q.Peak Duo BLK

• Onduleurs hybrides : Victron Multiplus, Solis Hybrid 3 kW

• Batteries : Pylontech US3000C 3.5 kWh, BYD Battery-Box LVS

• Supports : Renogy supports pour balcon

• Disjoncteurs / parafoudre : Schneider Acti9, Phoenix Contact

11. Conclusion

Consommer sa production solaire en appartement sans reverser au réseau EDF est possible et écologique.

• Calcul précis consommation → dimensionnement panneaux/batterie

• Branchement en parallèle pour plusieurs balcons/panneaux

• Câblage protégé → coffret central → onduleur → tableau

• Pertes électriques et rendement pris en compte

• Limitation d’injection EDF gérée par l’onduleur

• Installation conforme, sécurisée et accessible pour maintenance

Avec ce guide complet, vous pouvez planifier, installer et exploiter votre énergie solaire en toute sécurité et réduire votre facture d’électricité.