Tuile solaire : fonctionnement, prix, avantages
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Les avantages économiques et écologiques des panneaux solaires ne sont plus à prouver. Cependant, il faut savoir qu'il existe aujourd'hui d'autres systèmes permettant de profiter d'une énergie solaire. Moins connue, la tuile solaire est pourtant une alternative beaucoup plus esthétique aux panneaux. D'ailleurs, dans certaines régions, comme les zones protégées où l'implantation des panneaux solaires est réglementée, la tuile apparaît comme la meilleure solution pour produire et consommer sa propre électricité sans contraintes. Mais qu'est-ce qu'une tuile solaire et comment fonctionne-t-elle ?
Qu'est-ce qu'une tuile solaire ?
Une tuile solaire est, comme une tuile classique, un élément de couverture assurant l'étanchéité du toit d'un logement ou d'un bâtiment. La différence est qu'elle permet de produire de l'énergie, de la même manière qu'un panneau photovoltaïque. Focus sur son principe de fonctionnement.
Fonctionnement
La tuile solaire fonctionne exactement comme un panneau, c'est-à-dire qu'elle capte la lumière du Soleil pour produire de l'électricité ou de la chaleur. Ce procédé est possible grâce au silicium. En effet, une tuile photovoltaïque est fabriquée à partir de deux épaisseurs de silicium, qui est le matériau semi-conducteur le plus utilisé dans la fabrication des panneaux solaires aujourd'hui.
La tuile solaire présente toutefois une grande différence par rapport aux panneaux : elle sert aussi d'élément de couverture et peut donc s'intégrer à la toiture pour remplacer les tuiles classiques en terre cuite ou en ardoise. Elle est par conséquent beaucoup plus discrète (parfois même invisible) et esthétique.
Pour fonctionner, une installation de tuiles solaires est composée des éléments suivants :
- Des cellules solaires : elles sont électriquement liées entre elles, et permettent d'emmagasiner la lumière du Soleil pour la transformer en électricité (s'il s'agit d'une tuile photovoltaïque) ou en chaleur (pour une tuile thermique destinée essentiellement à la production d'eau chaude sanitaire) ;
- Des connecteurs étanches : qui relient les tuiles entre elles ;
- Un verre de protection : qui assure l'étanchéité et l'isolation du toit.
Tuile plate ou ondulée
La tuile solaire existe sous plusieurs formes. La tuile ondulée, notamment, est le style de couverture qu'on tend à privilégier parce que c'est le modèle qui ressemble le plus aux tuiles classiques visuellement. Mais elle n'est pas sans inconvénient. Il faut savoir que l'effet ondulé peut créer de l'ombre, ce qui résulte à une production d'électricité réduite par rapport à une tuile plate.
D'autres modèles existent. Le géant Tesla, que l'on connaît initialement dans l'industrie automobile, s'est récemment lancé dans le développement de tuiles solaires, avec une offre complète appelée Solar Roof. Celle-ci inclut l'onduleur central et une batterie solaire (la Powerwall by Tesla). Solar Roof imite 4 styles de couverture, dont la tuile texturée, la tuile lisse, la tuile Toscane et la tuile ardoise. À ce jour, cette offre n'est pas encore disponible en France, mais sa possible expansion vers l'Europe avait déjà été annoncée en 2021.
Tuile en ardoise, béton ou terre cuite
La tuile solaire peut aussi être fabriquée en différents matériaux, comme les tuiles classiques. Les choix disponibles sur le marché aujourd'hui sont :
- Les tuiles en ardoise : qui sont considérées comme les plus soignées et les plus esthétiques ;
- Les tuiles en béton : qui sont fabriquées avec un mélange de sable, d'eau, de ciment et de pigments minéraux. Elles ont l'avantage d'être plus résistantes au gel, ce qui les rend plus adaptées dans les villes les plus froides, comme dans le Nord de la France ;
- Les tuiles en terre cuite : à privilégier dans les zones où les panneaux solaires ne sont pas autorisés, car ce sont les modèles qui ressemblent le plus aux tuiles classiques.
Les différents modèles de tuile solaire ?
Outre le style de couverture et le matériau, on distingue encore différents modèles de tuile solaire selon leur aspect. Les principaux modèles de tuile solaire sur le marché sont :
- La tuile solaire classique : comme son nom l'indique, il s'agit d'une tuile en céramique classique qui contient un minipanneau solaire. Facile d'installation, elle a pour inconvénient son rendement peu performant en vue de sa petite taille ;
- La tuile solaire large : il s'agit ici d'une tuile plus large que la tuile classique. Elle a notamment une forme plus allongée, ce qui lui permet de proposer un rendement plus important ;
- La tuile solaire invisible : la tuile solaire en terre cuite est aussi appelée la tuile invisible, grâce à son aspect très proche de celui d'une tuile en terre cuite classique. Comme expliqué plus haut, dans les zones soumises à des règles d'urbanisme, c'est le modèle à privilégier ;
- L'ardoise avec panneau solaire : destinées à ceux qui préfèrent un toit en ardoise plutôt qu'en tuile. Il s'agit ici d'un choix purement esthétique.
Les avantages et inconvénients de la tuile solaire
Les avantages
La tuile solaire est un système encore relativement peu connu par rapport aux panneaux solaires. Et pourtant, ses avantages sont nombreux. Pour n'en citer que quelques-uns :
- Son aspect esthétique : comme elle est directement intégrée à la toiture, elle est beaucoup plus discrète et esthétique que les panneaux. Selon le modèle choisi, il est parfois même impossible de distinguer une installation de tuiles solaires d'une toiture classique. Voilà pourquoi elle constitue une bonne alternative dans les zones où les panneaux solaires sont interdits, comme dans les centres-villes historiques ou aux abords de monuments protégés ;
- Ses avantages économiques et écologiques : une installation de tuiles solaires fait profiter des mêmes avantages que les panneaux solaires, c'est-à-dire qu'elle permet au logement ou au local de produire et consommer sa propre électricité renouvelable ;
- Son éligibilité aux aides pour panneaux solaires : en installant des tuiles solaires, l'utilisateur peut choisir entre l'autoconsommation photovoltaïque avec la revente de son surplus de production pour bénéficier de la prime d'autoconsommation. Il peut également opter pour la revente totale à EDF OA Solaire, auquel cas il profite de revenus supplémentaires générés par cette vente.
Les inconvénients
Malgré les nombreux avantages de la tuile solaire, il existe quelques inconvénients à prendre en compte avant d'envisager d'investir dans ce type d'installation :
- Son coût élevé : le principal inconvénient de la tuile solaire est aujourd'hui son coût. Elle coûte beaucoup plus cher qu'une installation de panneaux solaires. A titre de comparaison, le coût d'une installation de panneaux classiques en surimposition de 3 kWc commence à environ 5 500€. Il faut au moins le double pour une installation de tuiles solaires de la même puissance (selon les estimations de Otovo). Les tuiles solaires prennent par conséquent plus de temps à rentabiliser que les panneaux ;
- Sa complexité d'installation : l'installation des tuiles solaires est plus avantageuse sur les constructions neuves. En effet, sur un bâtiment existant, il faut d'abord enlever les tuiles classiques déjà installées, ce qui rend les travaux plus complexes. La pose des tuiles solaires, quant à elle, ne doit pas nécessairement être réalisée par un professionnel spécialisé dans le photovoltaïque. Un professionnel dans la pose de tuiles classiques peut aussi s'en charger. Mais attention, pour obtenir des aides de financement pour ses tuiles, il faut obligatoirement se tourner vers un professionnel RGE dans tous les cas ;
- Son faible rendement : un autre inconvénient non négligeable est son faible rendement. Concrètement, cela veut dire que pour produire une même quantité d'électricité qu'avec de simples panneaux, la surface de toiture doit être significativement plus grande avec des tuiles solaires. À titre d'indication :
| Installation | 3 kWc | 6 kWc | 9 kWc |
|---|---|---|---|
| Panneau solaire | 15m2 | 30m2 | 45m2 |
| Tuiles Tesla | 50m2 | 100m2 | 150m2 |
| Tuiles Edilians | 20m2 | 40m2 | 60m2 |
Selon les estimations de Otovo.
Référence du panneau solaire : Module ML G9+, de la marque QCells.
Quel est le prix de tuiles solaires ?
Existe-t-il des aides de l'Etat pour l'installation de tuiles solaires ? La tuile solaire est effectivement éligible aux aides de l'Etat. Elle donne le droit aux mêmes aides que les panneaux solaires, notamment la prime à l'autoconsommation et le tarif de rachat photovoltaïque via la revente d'énergie totale ou partielle avec un contrat EDF OA Solaire.
Le prix des tuiles solaires varie selon les fabricants et les modèles, mais en moyenne, il tourne autour de 900 à 2 000€ le m2, selon le fournisseur Happ-e. La tuile solaire est ainsi en général 30% plus chère qu'une installation de panneaux photovoltaïques aujourd'hui.
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Voici quelques prix indicatifs selon les fabricants et la puissance de l'installation :
| Marque / fabricant | Tuiles Tesla | Tuiles Imérys |
|---|---|---|
| 3 kWc | 20 000€ | 12 000€ |
| 6 kWc | 30 000€ | 24 000€ |
| 9 kWc | 40 000€ | 36 000€ |
Source : Otovo
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Tuile solaire : meilleure option que des panneaux ?
La grande question est : que choisir entre les panneaux et les tuiles solaires ? En fait, le choix doit dépendre des attentes et besoins de chacun. Comme expliqué précédemment, les tuiles solaires peuvent représenter une meilleure alternative dans deux situations précises :
- Pour les logements et bâtiments situés en zone protégée ;
- Pour ceux qui privilégient l'esthétique à la rentabilité.
Au-delà de l'aspect visuel et en dehors des zones protégées, les panneaux solaires n'ont rien à envier aux tuiles solaires. Ils sont même plus intéressants en termes de coûts et de rendements.
| Critères | Tuiles solaires | Panneaux solaires |
|---|---|---|
| Facilité d'installation | Complexe (remplacement des tuiles existantes) | Simplifiée (panneaux fixés sur la structure existante) |
| Coût | À partir de 12 000€ pour 3 kWc | À partir de 5 500€ pour 3 kWC |
| Rentabilité | Rentable après 15 à 20 ans | Rentable après 7 à 10 ans |
| Rendement | 80 à 90Wc/m² | 180 à 225Wc/m² |
| Réglementations | Installation possible dans les zones protégées | Installation restreinte et nécessitant une autorisation dans les zones protégées |
