Combien de panneaux photovoltaïques pour 5000 kw ?

Une centrale solaire de 5 000 kW (5 Méga Watts) est une solution idéale pour valoriser des terrains dégradés ou improductifs. Ce type d'installation, généralement destiné à la revente d'électricité produite à l'État ou à des acteurs privés par le biais des PPA (Power Purchase Agreement), transforme des friches en actifs générant des revenus stables sur 20 à 30 ans.

Pour les propriétaires fonciers, ce projet offre une double opportunité : valorisation économique d'espaces inutilisés et contribution concrète à la transition énergétique, tout en s'inscrivant dans les objectifs nationaux de développement des énergies renouvelables.

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Infos clés à retenir :

• Une installation de 5 000 kWc nécessite environ 9 000 panneaux, répartis sur 5 hectares ;
• Elle produit entre 5 et 7 millions de kWh par an, soit l’équivalent de la consommation de 4 000 foyers (hors chauffage) ;
• L’amortissement se fait en 8 à 12 ans, avec des revenus garantis sur plus de 25 ans ;
• Ferme Solaire accompagne les projets à partir de 1 hectare.

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Comprendre la puissance des panneaux photovoltaïques

La puissance des installations solaires s’exprime en kilowatt-crête (kWc), une unité qui correspond à la production maximale d’un panneau dans des conditions optimales d’ensoleillement. Les statistiques de l’ADEME montrent que la puissance moyenne des installations en France était de 8,5 kWc en 2022, un chiffre qui inclut à la fois les petites installations résidentielles et les grandes centrales solaires.

Pour les projets de grande envergure, comme les fermes photovoltaïques, la puissance se mesure plutôt en mégawatt-crête (MWc). 1 MWc = 1 000 kWc, ce qui permet de mieux appréhender l’échelle des centrales solaires, dont certaines dépassent largement les 1 MWc.

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Qu'est-ce qu'un kilowatt-crête (kWc) ?

Qu’est-ce qu’un kilowatt-crête (kWc) ?

Le kilowatt-crête (kWc) représente la puissance maximale qu’un module photovoltaïque peut fournir sous des conditions standardisées : un ensoleillement de 1 000 W/m² et une température de 25 °C. En pratique, la production réelle dépend de facteurs tels que l’orientation, l’inclinaison, les ombrages et les variations météorologiques.

Différence entre kWc et kWh : comprendre le rendement

Le kWc mesure la puissance instantanée, tandis que le kilowattheure (kWh) quantifie l’énergie produite sur une durée. En France, un système d’1 kWc génère en moyenne entre 900 et 1 400 kWh par an, selon la localisation. 

Par exemple, les Bouches-du-Rhône bénéficient d’un ensoleillement propice à une production avoisinant 1 450 kWh/kWc annuels, contre environ 1 100 kWh/kWc en Île-de-France. Ce ratio (kWh/kWc) permet d’estimer le rendement réel d’une installation par rapport à sa puissance

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Puissance moyenne d'un panneau solaire

La puissance nominale (ou puissance crête, en Wc) indique la production maximale d'un module photovoltaïque dans des conditions standardisées (1 000 W/m² d'ensoleillement, 25° C). En France, les panneaux actuels affichent typiquement une puissance nominale comprise entre 400 Wc et 600 Wc, avec des modèles haut de gamme atteignant 650 Wc.

La puissance moyenne observée sur le marché reflète l'évolution technologique : selon France Territoire Solaire, elle a progressé de 60 % en 10 ans. Cette augmentation constante de la puissance nominale permet aujourd'hui de produire plus d'énergie sur une même surface, améliorant la rentabilité des installations.

À savoir : Un module désigne un panneau solaire complet prêt à l'installation qui intègre plusieurs cellules photovoltaïques assemblées sous verre. 

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Calculer le nombre de panneaux nécessaires pour 5 000 kW

La méthode de calcul

Pour déterminer le nombre de panneaux solaires nécessaires, il faut d'abord distinguer entre puissance instantanée (kW) et puissance photovoltaïque (kWc). La puissance crête (kWc) représente la production maximale des panneaux dans des conditions idéales. En France, 1 kWc de panneaux produit entre 900 et 1 500 kWh par an selon l'ensoleillement local. 

Le calcul du nombre de panneaux se fait en divisant la puissance totale souhaitée (en Wc) par la puissance unitaire d'un panneau. Une marge de 15% doit être ajoutée pour compenser les pertes dues à l'orientation, l'inclinaison ou les ombrages.

Estimation concrète

Prenons l'exemple d'une installation dans le Sud de la France où l'ensoleillement permet de produire 1 400 kWh par kWc annuellement. Pour une centrale de 5 000 kWc, la production annuelle atteindra environ 7 000 000 kWh (5 000 kWc x 1 400 kWh). 

Avec des panneaux standards de 550 Wc, le calcul donne : 5 000 000 Wc / 550 Wc = environ 9 100 panneaux. En ajoutant la marge de sécurité, l'installation nécessitera approximativement 10 500 panneaux, couvrant une surface de 5 à 7 hectares selon leur agencement.

Facteurs influençant le nombre de panneaux

Rendement des panneaux solaires

Le rendement des panneaux varie selon leur technologie. Les modules monocristallins premium atteignent désormais 22 % de rendement contre 18 % pour les polycristallins standards. L'ADEME estime que cette différence peut représenter jusqu'à 15 % de surface en moins pour une même puissance installée.

Conditions climatiques et ensoleillement

L'ensoleillement local est également crucial. D'après Météo-France, l'écart de production entre le nord et le sud de la France peut atteindre 30 %. À nombre de panneaux égal, une centrale dans le Var produira ainsi plus d'énergie qu'une installation similaire en Normandie.

Orientation et inclinaison des panneaux

Pour optimiser la production, il est préférable que les panneaux soient orientés plein sud (dans l’hémisphère nord) avec une inclinaison adaptée (entre 25° et 35° en moyenne). Des systèmes de suivi solaire (trackers) peuvent améliorer la production jusqu’à 25 %, mais ils impliquent un surcoût et une maintenance accrue.

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Espace nécessaire pour une installation de 5 000 kW

Pour une centrale solaire de 5 MWc (5 000 kW) utilisant des panneaux fixes standard, il faut prévoir environ 5 hectares (50 000 m²) de terrain. Cette estimation inclut la surface des panneaux (environ 18 000 m² pour 9 100 panneaux de 550 Wc), ainsi que les espaces techniques, les allées de maintenance et les marges de sécurité réglementaires. La surface peut varier selon la technologie utilisée ou la topographie du terrain, mais 1 hectare par MWc constitue une bonne base de calcul pour les installations classiques.

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Coût et rentabilité d'une telle installation

Investissement initial

L'investissement pour une centrale de 5 MWc se situe entre 4 et 5,5 millions d'euros selon France Territoire Solaire (2023). Ce coût inclut les panneaux, les onduleurs, les structures et l'installation, mais varie selon la complexité du projet. Les tarifs de rachat garantis par EDF OA s'échelonnent entre 0,085 et 0,110 €/kWh pour les centrales de cette taille. 

Aides et subventions possibles

En France, les dispositifs d’aide publics ciblent principalement les petites installations en autoconsommation (toitures résidentielles ou bâtiments agricoles). Pour les centrales solaires de grande puissance (à partir de 500 kWc), le cadre économique repose davantage sur des mécanismes de marché : tarifs d’achat négociés, contrats de vente directe ou participation aux appels d’offres de la CRE. 

Cependant, le coût initial d’investissement dans les fermes solaires est très élevé : environ un million d’euros par hectare pour une centrale photovoltaïque au sol. C’est pour cela que les porteurs de projets solaires pour des terrains de plus d’un hectare, se tournent de préférence vers de développeurs professionnels qui prendront en charge les coûts et la mise en place du projet. 

Retour sur investissement

Une installation de 5 MWc, dans des conditions d’ensoleillement moyennes en France, produit annuellement entre 4,75 et 7,25 millions de kWh. Avec un prix de vente moyen de 0,10 € par kWh, cela génère un chiffre d’affaires brut compris entre 475 000 € et 725 000 € par an. L’investissement initial, généralement amorti en 8 à 12 ans, ouvre ensuite une période de revenus stables sur plus de 25 ans, durée de vie moyenne des panneaux actuels. 

Deux modèles d'affaires principaux existent pour les propriétaires fonciers. Le premier consiste à financer intégralement la centrale, en prenant en charge les études, la construction, le raccordement et l'exploitation. Ce modèle est faisable moyennant des moyens financiers importants, mais nécessite des connaissances solides du marché de l’énergie. 

Le second modèle d’affaire, plus accessible, repose sur la location du terrain à un développeur solaire. Dans ce cas, Ferme Solaire accompagne les propriétaires pour négocier les meilleures conditions de bail avec des opérateurs fiables, garantissant au propriétaire un revenu locatif stable et sans risque opérationnel.

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Réglementations et démarches administratives

Autorisations nécessaires

Un projet photovoltaïque de grande envergure nécessite de naviguer dans un cadre réglementaire précis. Pour les installations dépassant 500 kWc, un permis de construire est obligatoire, accompagné d'une étude d'impact environnemental approfondie. Depuis la loi Climat et Résilience de 2022, les projets en zone agricole doivent également démontrer leur compatibilité avec une activité agrivoltaïque, c'est-à-dire une cohabitation entre production d'énergie et exploitation agricole.

Connexion au réseau électrique

Le raccordement au réseau électrique, géré par Enedis ou RTE selon la puissance du projet, peut prendre jusqu'à 24 mois dans certaines zones déjà saturées. Une étude de faisabilité technique est indispensable avant même le dépôt du permis, afin d'anticiper les contraintes et les coûts liés à cette étape cruciale.

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Conclusion

Que vous envisagiez un grand parc solaire ou une solution plus modeste, Ferme Solaire vous accompagne pour trouver la meilleure valorisation de votre terrain, en tenant compte de vos attentes et des spécificités locales. 

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FAQ

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Quelle est la consommation annuelle moyenne couverte par 5000 kWc de panneaux solaires ?

Une centrale de 5000 kWc produit entre 5 et 7 millions de kWh par an selon la région.

Quels facteurs influencent la production d’électricité d’une centrale photovoltaïque ?

La production dépend principalement de l’ensoleillement local (jusqu’à 30 % d’écart entre le nord et le sud), de la technologie des panneaux, et de l’absence d’ombrage. Contrairement aux installations sur toiture, les centrales au sol permettent une optimisation maximale de l’orientation et du système, sans contraintes architecturales.

Peut-on stocker le surplus d’électricité pour les périodes moins ensoleillées ?

Pour les très grandes installations (5000 kWc et plus), le stockage par batterie reste marginal en France, car l’électricité est généralement injectée directement sur le réseau. 

Comment Ferme Solaire accompagne-t-elle les propriétaires de terrains ?

Nous connectons les propriétaires de terrains de 1 hectare et plus avec des développeurs spécialisés dans les centrales solaires, en vous proposant trois devis de trois développeurs différents.

Sources : 

Solaire | Ministères Aménagement du territoire Transition écologique 

N° 3415.- Rapport de MM. Claude Birraux et Jean-Yves Le Déaut, au nom de l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, sur l'état actuel et les perspectives techniques des énergies renouvelables. 

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