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Eau chaude sanitaire : quelle technologie solaire choisir ? (analyse 2019)

Mieux vaut-il installer un chauffe-eau solaire thermique, thermodynamique ou photovoltaïque ? Renouvelle fait à nouveau le point en considérant les prix et les primes 2019 ainsi que le futur tarif prosumer. Suivez notre analyse chiffrée.

En 2016, Renouvelle vous proposait une comparaison chiffrée entre trois technologies solaires dédiées à la production d’eau chaude sanitaire domestique, sur base de l’expertise de l’APERe.

Nos conclusions montraient peu de différences entre :

  • un système photovoltaïque combiné à un PVheater (pilotage d’une résistance électrique en fonction de la présence d’un excès d’énergie solaire) et
  • un (plus petit) système photovoltaïque combiné à un chauffe-eau thermodynamique (pompe à chaleur pour eau chaude sanitaire),

Mais l’analyse chiffrée pointait un léger avantage économique et surtout technique pour la solution PVheater.

Le solaire thermique était, dans tous les cas, dépassé par les 2 autres systèmes.

En images

Voici des illustrations des 2 technologies solaires les plus pertinentes aujourd’hui.

Fonctionnement du PV Heater : quand toute l’électricité n’est pas consommée par les appareils du logement, le surplus est automatiquement utilisé pour chauffer de l’eau.

Exemple de chauffe-eau thermodynamique (photovoltaïque couplé à une pompe à chaleur.

Qu’est ce qui a changé en 2019 ?

A Bruxelles, le constat s’est accentué : le solaire photovoltaïque combiné à un PVheater est la meilleure solution financière (et qui prend le moins de place), principalement grâce à la constante diminution des prix qu’il a connu.

Pour comprendre comment placer un PVheater, nous vous invitons à lire notre article Nous avons testé le PVheater, un stockage de l’électricité photovoltaïque excédentaire domestique.

En Wallonie, en plus de la diminution du prix du photovoltaïque, plusieurs choses ont changé :

  1. Il n’y a plus d’aides (primes ou certificats verts) pour les nouvelles installations photovoltaïques réalisées depuis le 1er juillet 2018,
  2. ll y a une nouvelle mécanique de primes qui s’annonce en juin 2019 pour le solaire thermique et les pompes à chaleur et qui permet, en fonction de la tranche de revenu du demandeur, d’augmenter le montant perçu (voir tableaux ci-dessous),
  3. Il y a une contribution spécifique qui sera demandée aux prosumers, à partir de 2020 : un tarif calculé soit au forfait, soit en fonction du prélèvement réel de l’énergie du réseau.

 

Qu’est-ce que cela change ?

En ce qui concerne notre analyse du solaire thermique : rien.

Au contraire, en incluant les coûts de consommation d’électricité du réseau comme système d’appoint (quand il n’y a pas assez de soleil), nous observons que, même avec la prime maximale (6 fois le montant de base pour des revenus imposables annuels < 23.000€), le solaire thermique reste plus cher sur 20 années (environ 400€ sans compter les frais d’entretiens nécessaire en solaire thermique).

Notre analyse se confirme d’année en année, pour un logement domestique et sous un climat belge : si ce n’est le côté « low tech » sympathique du solaire thermique, cette technologie est totalement déclassée par le photovoltaïque.

Et nous ne voyons aucun horizon proche, qu’il soit technique ou économique, qui nous offre une perspective de changement à ce niveau, au contraire. Nous publierons prochainement un article plus large sur les justifications techniques de cette conclusion qui semble irrémédiable.

Dès lors, nous nous sommes attardés ici à comparer plus spécifiquement les 2 autres technologies solaires, toujours pertinentes pour les ménages : le photovoltaïque couplé à un PVheater ou à une pompe à chaleur (PAC).

En plus d’être moins chères, ces 2 technologies permettent de couvrir jusqu’à 80% de vos besoins d’eau chaude sanitaire là où le solaire thermique plafonne à 65%, ce qui diminue d’autant vos besoins en énergie du réseau. Notons d’ailleurs que le solaire est mieux valorisé en hiver par des capteurs photovoltaïques que par des capteurs thermiques.

Photovoltaïque : avec PVheater ou avec pompe à chaleur ?

Nous avons analysé le cas d’un ménage qui consommerait 4.500 kWh d’électricité directe par an et l’équivalent de 2.500 kWh d’eau chaude par an.

En solution PVheater, il placerait 7 kWc de panneaux photovoltaïques (entre 35 et 56 m²) + un PVheater.

En solution PAC, il placerait 5,5 kWc de panneaux photovoltaïques (entre 28 et 44 m²) + une pompe à chaleur eau chaude sanitaire (chauffe-eau thermodynamique).

Voici un comparatif des coûts et des éventuelles primes (calculées ici pour la catégorie de revenus la plus large, soit le montant de base en 2019 x 2) :

La réponse est relativement sans appel de notre côté, même en Wallonie : le PVheater est économiquement le plus intéressant ! Et cela pour plusieurs raisons :

  1. Les Pompes à chaleur n’ont pas vu leur prix baisser ces 3 dernières années, au contraire du photovoltaïque. Pour le prix d’une PAC (~= 3.500€ HTVA), vous pouvez installer 3 kWc solaires de plus (entre 15 et 24 m² de panneaux en plus, selon la technologie), ce qui, additionné aux panneaux placés pour la consommation directe d’électricité, vous permet d’avoir une plus grande installation, qui coûte proportionnellement moins cher.

Autrement dit, c’est toujours moins cher de produire plus d’électricité solaire que de l’économiser au moyen d’une PAC (qui reste, elle, trop chère).

  1. Installer un système photovoltaïque plus grand (et proportionnellement moins cher) vous permet de dégager une marge financière pour installer le PVheater qui, placé en même temps que les panneaux, n’aura quasiment aucuns surcoûts.
  2. Vous produirez globalement plus d’électricité (environ 3.000 kWh en plus par an) avec 3 kWc solaires en plus que l’économie sur la consommation générée par la pompe à chaleur (environ 1.500 kWh en moins par an).
  3. Comme vous aurez plus de panneaux avec le PVheater, vous aurez une plus grande couverture de vos besoins et vous pourrez minimiser le coût du tarif prosumer (si ce dernier est basé sur vos prélèvements et pas au forfait) car vous consommerez moins d’électricité du réseau grâce à une production plus importante (que ce soit pour de l’électricité ou pour de l’eau chaude).
  4. Sur 20 ans, une PAC devrait subir plus d’entretiens et/ou de remplacement (opération et maintenance) que des panneaux photovoltaïques, du fait de sa plus grande fragilité. La présence de primes pour la PAC (éventuellement importantes pour les plus faibles revenus) ne change donc pas notre analyse financière à long terme.
  5. A ce jour, les PAC thermodynamiques contiennent encore des liquides réfrigérants qui ont des impacts sur l’effet de serre beaucoup plus importants que le CO2. Dès lors, les bénéfices attendus en matières environnementales peuvent êtres diminués si l’on analyse la durée de vie du système.

Précisons que nous parlons bien ici de pompes à chaleur qui vont chercher la chaleur dans l’air (ce qui n’est pas du tout idéal en hiver) et qui fabriquent de l’eau chaude sanitaire.

Les pompes à chaleur qui vont chercher la chaleur dans le sol sont beaucoup plus performantes mais aussi plus chères et donc surtout dédiées au chauffage comme usage principal.

Est-ce que ce constat pourrait changer à l’avenir ?

Sur l’aspect environnemental, nous avons des doutes. Les PAC qui émergent avec des gaz qui sont assez neutres au niveau de l’effet de serre sont des PAC pour de très grands systèmes et du chauffage (PAC au CO2 à haute pression). Elles ont par ailleurs des performances moindres.

Sur le plan financier, nous avons également des doutes car il faudrait que les coûts d’installation des PAC thermodynamiques diminuent au moins de moitié, à prix constant pour le photovoltaïque. Deux conditions concomitantes qui ne nous semblent pas se profiler.

Et l’arrivée des véhicules électriques ou la vente d’électricité à son voisin ?

Ces 2 éléments prospectifs pourraient changer un peu les conclusions.

Si, à l’avenir, il sera économiquement plus intéressant de vendre du surplus de production photovoltaïque à son voisin (via l’autoconsommation collective) et de charger un véhicule électrique, il vaudra peut-être mieux être énergétiquement plus efficace sur la production d’eau chaude sanitaire (via une pompe à chaleur) pour dégager un surplus solaire plus important à vendre (lire notre article La Wallonie instaure les communautés d’énergie renouvelable).

Mais d’autres solutions se profilent déjà, en matière de gestion énergétique, et il nous semble dès lors hasardeux d’affirmer quelque chose en la matière…

En conclusion : continuons de suivre ces évolutions et, en attendant, plaçons un maximum de panneaux solaires sur nos toitures, ce n’est pas cher et bénéfique pour l’environnement !

 

Merci à un lecteur, Raymond Betz, pour des précisions apportées à cet article. Comme suggéré, nous reviendrons prochainement avec un article sur les panneaux photovoltaïques bifacial.

Catégorie: 
Technologies
Filière: 
8

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