Facteur de charge : qu'est-ce que c’est ?
On vous rassure tout de suite : le facteur de charge, ce n’est pas un·e agent·e de La Poste qui livre des câbles USB-C dans la Drôme.
Non, c’est un indicateur très important dans le monde de l’énergie. Il permet de savoir à quel point une installation produit réellement par rapport à ce qu’elle pourrait produire en théorie si elle tournait à plein régime, 24h/24, toute l’année.
Après avoir utilisé la formule de l'énergie électrique, retournons donc dans le labo Ekwateur, notre sanctuaire du savoir décarboné, pour décortiquer cette notion cruciale qui touche à l’efficacité réelle de nos panneaux solaires, de nos éoliennes, et même de nos centrales. 🎓
3 juin 2025 à 10:00
Lecture 6 mn
En résumé
Le facteur de charge, le rendement, la production, quelle différence ?
Le facteur de charge est souvent confondu avec d’autres notions proches mais très différentes. On fait le tri ensemble.
Le rendement énergétique
Le rendement énergétique est le rapport entre l’énergie utile récupérée et l’énergie consommée. En somme, c’est un peu comme un test d’efficacité énergétique : sur toute l’énergie que l’on consomme, quelle est la quantité vraiment utile qui en ressort ?
💡 Exemple concret :
- Un moteur thermique de voiture a souvent un rendement autour de 19 %1 (pour les véhicules à essence), à 31 %1 (pour les véhicules thermiques diesel) : moins d'un quart de l’essence sert à faire avancer la voiture. Le reste part en chaleur dans le moteur ou les gaz d’échappement.
- Un panneau solaire classique a un rendement de 18 à 22 %2 : il transforme seulement une petite partie du rayonnement solaire reçu en électricité. Le reste est réfléchi ou converti en chaleur.
Exprimée en pourcentage, cette notion sert à mesurer les pertes d’énergie (par exemple sous forme de chaleur dans un moteur ou un panneau solaire).
La puissance nominale
C’est la capacité maximale de production d’un système dans des conditions idéales.
On l’appelle aussi puissance crête (ou kWc pour les panneaux solaires).
Elle sert à dimensionner l’installation et à estimer la puissance instantanée maximale qu’elle peut délivrer.
Exemple : une installation de 6 kWc peut produire jusqu’à 6 kW… mais seulement dans des conditions parfaites (plein soleil, inclinaison optimale, température idéale).
La production annuelle
C’est l’électricité réellement produite sur un an, exprimée en kilowattheures (kWh) ou mégawattheures (MWh).
Elle permet :
- d’évaluer les gains et économies d’énergie,
- de vérifier les performances d’une installation,
- d’alimenter un bilan énergétique ou un simulateur solaire.
Bon à savoir
C’est ce chiffre qu’on retrouve sur les factures ou dans les simulateurs de rentabilité solaire.
Et le facteur de charge alors ?
C’est le rapport entre la production réelle d’électricité et ce que l’installation aurait pu produire si elle avait tourné à pleine puissance 24h/24 toute l’année.
C’est donc la puissance nominale prise pour référence afin de calculer la quantité d’électricité maximale que l'installation aurait pu fournir durant son temps de production.
En d’autres termes : une éolienne pourrait produire 100 % de sa puissance en continu sur toute l’année. Le facteur de charge indique combien d’énergie elle procure réellement, en tenant compte des variations de vents et des arrêts.
💡 Un facteur de charge de 25 % signifie que l’installation a tourné, en moyenne, à un quart de sa puissance maximale sur l’année.
Comment tout ça s’articule ?
- Le rendement mesure la qualité technique d’un équipement : la quantité d’énergie qu’il réussit à transformer ou à utiliser utilement.
- Le facteur de charge, lui, mesure l’usage réel dans le temps : combien l’installation a effectivement produit sur une année, en proportion de ce qu’elle aurait pu produire à 100 %.
- La puissance nominale donne une idée de ce que l’installation peut émettre comme énergie, dans des conditions optimales, à un instant T.
- La production annuelle nous dit ce qu’on a vraiment obtenu au bout de l’année.
Une installation peut avoir un excellent rendement (avec des panneaux solaires haut de gamme bien orientés)…, mais un facteur de charge faiblard si elle passe ses journées à attendre le soleil.
En gros : ce n’est pas parce qu’elle bosse bien quand elle le fait… qu’elle bosse souvent. 🌥️
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Comment on le calcule ?
La formule est simple :
Facteur de charge (%) = (Production réelle sur l’année) ÷ (Production théorique maximale sur l’année) × 100
Et en version chiffrée, ça donne :
Facteur de charge = (Énergie produite en kWh/an) ÷ (Puissance installée en kW × 8 760 h/an) × 100
🌬️ Exemple : Éolienne terrestre
Une éolienne de 2 000 kW (soit 2 MW) produit environ 4 000 000 kWh d’électricité sur un an3. (moyenne observée dans les parcs éoliens)
- Production théorique max : 2 000 × 8 760 = 17 520 000 kWh
- Facteur de charge = 4 000 000 ÷ 17 520 000 = 0,228 → soit 22,8 %
Une éolienne terrestre fournit en moyenne 22,8 % de ce qu’elle pourrait produire si elle fonctionnait à pleine puissance 24h/24 toute l’année.
Rien d’anormal : on ne contrôle pas le vent (à moins d’être un·e moine Shaolin dans Tigres et Dragons 🌀).
☀️ Exemple : Toiture solaire résidentielle
Une installation photovoltaïque de 6 kWc produit environ 8 800 kWh par an (valeur moyenne dans le sud de la France avec les réglages du PVGIS par défaut³).
- Production théorique max : 6 × 8 760 = 52 560 kWh
- Facteur de charge = 8 800 ÷ 52 560 = 0,1675 → soit 16,8 %
Un panneau solaire fournit donc en moyenne 16,8 % de ce qu’il pourrait produire s’il fonctionnait à pleine puissance 24/24h toute l’année.
👋 Parce que les panneaux solaires ont besoin de la lumière pour fonctionner, ils ne produisent rien la nuit et fonctionnent moins bien par temps nuageux, c’est pour ça que le facteur de charge ne mesure pas une production réaliste, mais la part réellement atteinte par rapport à un maximum théorique (fonctionnement 24h/24 à pleine puissance).
Ce n’est donc pas une mesure de performance technologique, mais un indicateur de productivité dans le temps pour une installation donnée.
Exemple : Centrale hydraulique
Une petite centrale hydroélectrique de 500 kW produit environ 1 765 000 kWh/an en moyenne, selon les données croisées de France Hydro Électricité4 et de la CRE5.
- Production théorique max : 500 × 8 760 = 4 380 000 kWh
- Facteur de charge = 1 765 000 ÷ 4 380 000 = ≈ 0,4029 % → soit 40,3 %
Une centrale hydraulique fournit donc en moyenne 40,3 % de ce qu’elle pourrait produire si elle fonctionnait à pleine puissance 24/24h toute l’année.
À quoi ça sert concrètement ?
À lire les facteurs de charge, on réalise que nos systèmes “ultra-performants” sont plus proches de la sieste que du turbo. Bref, on n’a pas encore inventé la Formule 1 du rendement.⚡
Toutefois, cette donnée est précieuse pour nous faire avancer.
Pour comparer les filières énergétiques
Le facteur de charge permet de mesurer la performance réelle de différentes sources d’électricité.
- Une centrale nucléaire tourne en continu presque toute l’année, son facteur de charge est donc généralement élevé.
En 2024, selon les données fournies par le rapport annuel du RTE, le facteur de charge d’une centrale nucléaire est en moyenne de 67,1%6. - Une éolienne terrestre dépend du vent, son facteur de charge est donc variable d’année en année en fonction de cette ressource.
Le facteur de charge annuel moyen de la filière éolienne terrestre française a atteint 21,8 %⁵. - Un panneau solaire produit uniquement le jour, et il procure plus d’énergie lorsque le ciel est dégagé, son facteur de charge dépend donc de l'ensoleillement de la ville ou de la région !
Le facteur de charge annuel moyen de la filière solaire est de 13 % en 2024, en retrait par rapport à son niveau de l’année 2023 (14,5 %)⁵.
Comparer les technologies, à puissance installée équivalente, permet d’estimer leur apport réel au réseau.
Estimer la rentabilité d’une installation
Le facteur de charge peut aussi indiquer combien l’installation va produire réellement, et donc combien elle rapportera environ.
Un·e particulier qui installe 6 kWc de solaire sur son toit ne peut pas se baser sur 6 × 8 760 h = 52 560 kWh/an (ce serait beau) !
Avec un facteur de charge de 15 %, il obtiendra plutôt ≈ 7 900 kWh/an.
Grâce à cette donnée, on peut :
- dimensionner correctement ses panneaux, batteries ou système d’autoconsommation,
- évaluer le temps de retour sur investissement (ROI),
- savoir si une prime à l’autoconsommation est justifiée.
Prédire la production annuelle
Pour savoir combien de kWh on peut produire ou injecter sur le réseau, le facteur de charge est l’outil clé pour passer de puissance installée à production réelle.
Si une mairie équipe une école de 20 kWc de panneaux solaires, et que le facteur de charge local est de 16 %, elle peut prévoir :
20 × 8 760 × 0,16 = 28 032 kWh/an
👋 Envie de calculer votre projet solaire avec précision ? Notre simulateur est là pour vous aider !
Le facteur de charge, c’est un peu le bulletin de notes de votre installation 🔋
Elle a peut-être un super potentiel (puissance nominale), une bonne méthode de travail (rendement)… mais si elle passe l’année à rêvasser au soleil ou à attendre que le vent se lève, elle n’aura pas la meilleure moyenne au contrôle final (production réelle).
Le facteur de charge ne juge pas les intentions, il regarde les résultats : combien d’électricité a vraiment été produite, sur toute l’année, par rapport au maximum possible. C’est un peu la différence entre un·e étudiant·e brillant·e… et un·e étudiant·e brillant·e qui se lève à midi.
🌤️ Le facteur de charge est la donnée qui permet de dire “peut mieux faire”.
Alors pour vos projets solaires, hydro ou éoliens, gardez un œil sur ce facteur. Il ne vous dira pas si le soleil brille demain, mais il vous aidera à dimensionner juste, investir malin, et comprendre ce que votre installation donne dans la vraie vie. 😉
- https://www.researchgate.net/publication/344860096_Comparison_of_the_Overall_Energy_Efficiency_for_Internal_Combustion_Engine_Vehicles_and_Electric_Vehicles
- https://www.energy.gov/eere/solar/articles/pv-cells-101-primer-solar-photovoltaic-cell
- https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/
- https://www.france-hydro-electricite.fr/wp-content/uploads/2019/07/Brochure-petite-hydro-2018-planches.compressed.pdf
- https://www.cre.fr/fileadmin/Documents/Rapports_et_etudes/import/2020-RAPPORT_COUT_RENTABILITE_PETITE_HYDRO.pdf
- https://assets.rte-france.com/prod/public/2025-04/2025-04-09-bilan-electrique-2024-rapport-complet.pdf
