Étude & calepinage

PVGIS et production réelle : expliquer l'écart au client

Ce que PVGIS calcule (SARAH3, pertes système 14 %), les sources d'écart avec la production réelle, la fourchette P50/P90 et le suivi après mise en service.

Publié le 4 octobre 2026 · 9 min de lecture · Rédaction Kaelo

P50, P90 et arbre des pertes : chaque perte est nommée et chiffrée.

« Vous m'aviez annoncé 6 800 kWh, j'en ai eu 6 100. » Cette phrase, tout installateur l'entend un jour, et la réponse « c'est PVGIS » ne suffit pas. PVGIS est un excellent outil, gratuit, public, maintenu par le Centre commun de recherche de la Commission européenne ; mais il calcule une moyenne sur des années passées, avec des pertes forfaitaires, sans voir la cheminée du voisin. Cet article explique ce que PVGIS calcule exactement, d'où viennent les écarts avec la production réelle, comment présenter une fourchette au client plutôt qu'un chiffre unique, et comment suivre la production après mise en service pour distinguer une mauvaise année d'un défaut.

Ce que PVGIS calcule

PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System, re.jrc.ec.europa.eu) estime la production d'un système à partir de trois entrées : le site, la base de rayonnement et la description du système. Pour l'Europe, la base par défaut de la version 5.3 est PVGIS-SARAH3, construite à partir d'images satellite, couvrant 2005-2023 avec une résolution d'environ 5 km ; PVGIS-ERA5, issue de réanalyses météorologiques à environ 25 km, est utilisée là où SARAH3 n'existe pas.

Le calcul enchaîne, heure par heure sur la période de la base :

1. l'irradiation dans le plan des modules à partir de l'irradiation horizontale globale et diffuse, de l'inclinaison et de l'azimut saisis (ou optimisés si vous cochez l'option) ;
2. l'effet de l'horizon lointain, avec un horizon « calculé » à partir d'un modèle numérique de terrain, par défaut, ou un horizon que vous fournissez ;
3. l'effet de la température et de l'irradiance sur le rendement du module, avec des coefficients propres au silicium cristallin, au CIS/CIGS et au CdTe (pour les autres technologies, une perte forfaitaire de 8 % est appliquée) ;
4. l'effet du spectre solaire, calculé pour certaines technologies ;
5. une perte système forfaitaire, 14 % par défaut, qui représente selon le manuel « toutes les pertes du système qui font que la puissance livrée au réseau est inférieure à celle produite par les modules » : câbles, onduleur, salissure, vieillissement.

La sortie est une production mensuelle et annuelle moyenne, et « la variabilité d'une année à l'autre de la production PV, sous forme d'écart-type des valeurs annuelles » sur la période de la base. PVGIS fournit aussi des séries horaires et une année météo type (TMY), utiles pour les simulations avec profil de consommation.

Ce que PVGIS ne calcule pas

Le premier point est le plus important pour l'installateur : sur un pan avec une cheminée au sud ou sur un toit plat en rangées serrées, PVGIS avec horizon calculé ne voit rien. L'ombrage proche se calcule sur une maquette du bâti (étude solaire 3D depuis le LiDAR HD) et sur un calepinage réel (ombrage inter-rangées sur toit plat).

Les sources d'écart, une par une

Sur une installation résidentielle française, l'écart entre l'estimation et la première année de production se décompose en général ainsi :

Le poste « pertes système » d'une étude sérieuse n'est donc pas 14 % copié de PVGIS mais une somme de postes, chacun justifié par une fiche ou par un choix de conception, et l'ombrage est traité à part, en géométrie.

Présenter une fourchette P50/P90 au client

Une production annuelle est une variable aléatoire. La bonne pratique des bureaux d'études, décrite par Solargis et dans la documentation PVsyst, est de donner une valeur centrale (P50, dépassée une année sur deux) et une valeur prudente (P90, dépassée neuf années sur dix). L'installateur peut appliquer une version simplifiée, en l'écrivant :

1. P50 : production annuelle de l'étude, avec vos pertes détaillées et vos masques.
2. Variabilité météo : l'écart-type des valeurs annuelles fourni par PVGIS pour le site, exprimé en pour cent de la moyenne.
3. Incertitude de modèle : incertitude de la base de rayonnement et du modèle de calcul, à ajouter quadratiquement à la variabilité météo ; la valeur d'incertitude de SARAH3 pour la France est dans le rapport JRC 139355 « PVGIS 5.3 Dataset Update ».
4. P90 ≈ P50 × (1 − 1,28 × incertitude totale), sous hypothèse de distribution normale.

Exemple : P50 = 6 800 kWh, variabilité météo 4 %, incertitude de modèle 5 % ; incertitude totale = √(4² + 5²) ≈ 6,4 % ; P90 ≈ 6 800 × (1 − 1,28 × 0,064) ≈ 6 240 kWh. Dans le rapport, écrivez « entre 6 200 et 6 800 kWh la première année, 6 800 kWh en moyenne ; neuf années sur dix au-dessus de 6 200 kWh », avec la liste des hypothèses. La rentabilité se calcule sur la P50, la robustesse (le client rembourse-t-il quand même son crédit ?) sur la P90. Le rapport d'étude solaire client doit contenir les deux.

Suivre la production après mise en service

Comparer la production d'un mois à la moyenne PVGIS du même mois ne prouve rien : un mars gris produit 25 % de moins qu'un mars moyen sans qu'il y ait de défaut. Le suivi qui a un sens compare la production mesurée à la production attendue avec la météo réelle du mois. Trois niveaux de rigueur :

• Niveau 1, gratuit : comparer la production mensuelle du client à celle d'installations voisines de même orientation (vos autres chantiers, ou une installation témoin) ; l'écart relatif entre deux systèmes proches ne dépend pas de la météo.
• Niveau 2 : ratio de performance mensuel = production mesurée / (puissance STC × irradiation dans le plan du mois) ; l'irradiation du mois vient d'une station ou d'un service satellitaire. Un ratio de performance stable d'un mois à l'autre est le signe d'un système sain ; une chute est un défaut.
• Niveau 3 : monitoring par chaîne ou par module, avec alerte sur écart entre chaînes de même orientation.

Règles de décision : un écart de plus de 10 % par rapport à l'attendu avec météo réelle, qui persiste trois mois, justifie une visite (salissure, connecteur, onduleur qui écrête ou décroche, module en défaut, arbre qui a poussé). Un écart d'un mois isolé est de la météo. Un écart croissant sur plusieurs années à ratio de performance dégradé est de la dégradation ou de l'encrassement.

Dans Kaelo, la production simulée avec masques et la production mesurée se lisent sur le même graphe par mois, ce qui rend cette comparaison immédiate ; n'importe quel tableur avec les exports du monitoring fait la même chose.

Ce qu'il faut dire au client, et ce qu'il ne faut pas dire

Dire : la production est une moyenne calculée sur près de vingt ans de météo (base SARAH3, 2005-2023), les pertes retenues sont détaillées, l'ombrage a été calculé sur la maquette du toit, la première année peut s'écarter de plusieurs pour cent dans un sens ou dans l'autre, et neuf années sur dix la production dépasse la valeur P90 indiquée.

Ne pas dire : « PVGIS garantit », « vous produirez 6 800 kWh », « les 14 % de pertes sont la norme ». Ne jamais présenter une production sans indiquer la base, les pertes et le traitement de l'ombrage ; c'est ce qui vous protège quand le client compare avec la brochure du concurrent, calculée sans masque et à 8 % de pertes.

Ce qu'il faut retenir

• PVGIS 5.3 calcule une production moyenne à partir de la base satellite SARAH3 (2005-2023, environ 5 km) avec un horizon lointain calculé et une perte système forfaitaire de 14 % ; il ne voit ni l'ombrage proche ni l'écrêtage.
• Remplacez les 14 % par une somme de postes justifiés (fiche onduleur, câblage ≤ 3 %, salissure selon le site, température selon la pose, dégradation) et traitez l'ombrage par simulation 3D avec masques.
• Présentez une P50 et une P90 : P90 ≈ P50 × (1 − 1,28 × incertitude totale), l'incertitude combinant l'écart-type interannuel donné par PVGIS et l'incertitude du modèle.
• Après mise en service, comparez la production mesurée à l'attendu avec la météo réelle (ratio de performance mensuel ou installation témoin), jamais à la moyenne PVGIS du mois.
• Un écart de plus de 10 % qui persiste trois mois est un défaut à chercher ; un écart d'un mois est de la météo.