Cas d'usage et TCO : Solaire PV 150 kWp pour un jardin botanique en MEA
Verdict (calculé). À un CapEx de base de 950 USD/kWp, un tarif électrique de 8,5 US¢/kWh (forfaitaire, réel) avec 0 % de prime d'autoconsommation appliquée à l'exportation totale, et un horizon de 25 ans actualisé à 6,00 %, ce système de 150 kWp raccordé au réseau donne LCOE = 0,0537 USD/kWh (5,37 US¢/kWh), VAN = 146 779,67 USD, TRI = 14,72 %, payback simple = 6,75 ans, et payback actualisé = 8,80 ans. La plage complète de sensibilité est 3,19–6,98 US¢/kWh. Famille d'équipements supposée à ce stade : modules mono-PERC Tier-1 de la classe 540–555 Wc et une paire d'onduleurs string de 50 kW / 100 kW ; marque et modèle selon la fiche technique du fournisseur lors du RFQ. Date de preuve du modèle de scénario : 2026-01-15.
Résumé décisionnel (cas de base, calculé)
| Métrique | Valeur |
|---|
| LCOE | 0,0537 USD/kWh (5,37 US¢/kWh) |
| VAN @ r = 6,00 % | 146 779,67 USD |
| TRI | 14,72 % |
| Payback simple | 6,75 ans |
| Payback actualisé | 8,80 ans |
| Total PV des coûts | 162 375,22 USD |
| Total PV des bénéfices | 309 154,89 USD |
| Plage de sensibilité LCOE | 3,19–6,98 US¢/kWh |
| Référence tarif (MEA détail) | 8–14 US¢/kWh |
1. Tableau des entrées
| Entrée | Valeur | Unité | Source / statut |
|---|
| Capacité nominale PV (DC) | 150 | kWp | Définition scénario S1 |
| Productible spécifique, sites MEA désertique haut | 1 650 | kWh/kWp/an | S3, Tableau 3 — MEA fort ensoleillement |
| Productible spécifique, sites MEA sub-humides | 1 450 | kWh/kWp/an | S3, Tableau 3 — MEA sub-humide |
| Dégradation annuelle des modules | 0,50 | %/an | S2, NREL TP-5K00-74130 |
| Taux d'actualisation (réel) r | 6,00 | %/an | S5, plage WACC renouvelable EMDE (point médian) |
| Horizon du projet | 25 | années | S2, NREL TP-5K00-74130 (standard) |
| CapEx, scénario de base | 950 | USD/kWp | S4, IRENA 2023 — milieu de gamme MENA utility-scale |
| OpEx, fixe annuel | 0,6 | % du CapEx/an | S4, référence O&M IRENA 2023 |
| Remplacement onduleur, année 12 | 120 | USD/kWp | S4, référence remplacement onduleur IRENA 2023 |
| Tarif (forfaitaire, réel) — base | 8,5 | US¢/kWh | Hypothèse de modèle : entrée bornée (voir §10) |
| Escalation du tarif | 0,0 | %/an réel | Hypothèse de modèle : entrée bornée (voir §10) |
| Prime d'autoconsommation | 0,0 | ¢/kWh | Hypothèse de modèle : entrée bornée (voir §10) |
| Tarif d'exportation | 0,0 | ¢/kWh | Hypothèse de modèle : entrée bornée (voir §10) |
| Valeur résiduelle | 0 | USD | Hypothèse de modèle : entrée bornée (voir §10) |
| Année résiduelle | n.d. | — | Hypothèse de modèle : entrée bornée (voir §10) |
Famille d'équipements : Tier-1 mono-PERC, classe de modules 540–555 Wc et une paire d'onduleurs string 50 kW + 100 kW — modèle à définir au RFQ ; révision manuelle en attente de la sélection fournisseur. Fabricants candidats dont les fiches techniques publiques et pages produits existent pour recoupement au moment du RFQ : LONGi Hi-MO 6 (LR5-54HTHD 540–555 W) [S6], Jinko Solar Tiger Neo N-type (classe JKM-N-54HL4R-V 440–460 W) [S7], Trina Solar Vertex N (classe TSM-NEG19RC.20 580 W) [S8], onduleurs string Sungrow SG50CX / SG100CX [S9], et Huawei SUN2000-100KTL-M2 [S10]. Modèle, titre manuel et révision sont fixés à la sélection fournisseur et consignés dans la BOM émise.
- Énergie de première année : E1 = PkWp × Y (kWh/an).
- Énergie en année n : En = E1 × (1 − d)n−1, d = 0,005.
- Tarif en année n : tn = t0 × (1 + g)n−1, g = escalation du tarif.
- Bénéfice en année n : Bn = En × tn (exportation + autoconsommation intégrées dans tn).
- Facteur d'actualisation : DFn = 1 / (1 + r)n, r = 0,06.
- PV_cost = CapEx_total + 0,006 × CapEx_total × Σn=1..25 DFn + (120 × 150) / (1,06)12.
- PV_benefit = Σn=1..25 Bn × DFn + valeur_résiduelle / (1+r)année_résiduelle.
- VAN = PV_benefit − PV_cost.
- LCOE = PV_cost / PV_energy, où PV_energy = Σn=1..25 En × DFn.
- Payback actualisé = première année n où Σk=1..n (Bk − Ck) / (1+r)k ≥ |CapEx_total|.
3. Résumé TCO (calculé)
Résumé TCO
| Métrique | Valeur |
|---|
| Devise | USD |
| Horizon (années) | 25 |
| Taux d'actualisation | 6,00 % |
| Coût total non actualisé (USD) | 181 875,00 |
| Coût total actualisé / PV des coûts (USD) | 162 375,22 |
| Bénéfice total non actualisé (USD) | 631 655,62 |
| Bénéfice total actualisé (USD) | 309 154,89 |
| VAN (USD) | 146 779,67 |
| TRI | 0,1472 |
| Payback simple (année) | 6,75 |
| Payback actualisé (année) | 8,80 |
| LCOE (USD/kWh) | 0,0537 |
3.1 Flux de trésorerie année par année (calculé)
Flux de trésorerie annuel
| Année | Coût (USD) | Bénéfice (USD) | Net (USD) | Facteur d'actualisation | Net actualisé (USD) | Énergie (kWh) |
|---|
| 0 | 142 500,00 | 0,0000 | -142 500,00 | 1,00 | -142 500,00 | 0,0000 |
| 1 | 855,00 | 21 037,50 | 20 182,50 | 0,9434 | 19 040,09 | 247 500,00 |
| 2 | 855,00 | 21 350,96 | 20 495,96 | 0,8900 | 18 241,33 | 246 262,50 |
| 3 | 855,00 | 21 669,09 | 20 814,09 | 0,8396 | 17 475,91 | 245 031,19 |
| 4 | 855,00 | 21 991,96 | 21 136,96 | 0,7921 | 16 742,45 | 243 806,03 |
| 5 | 855,00 | 22 319,64 | 21 464,64 | 0,7473 | 16 039,63 | 242 587,00 |
| 6 | 855,00 | 22 652,20 | 21 797,20 | 0,7050 | 15 366,17 | 241 374,07 |
| 7 | 855,00 | 22 989,72 | 22 134,72 | 0,6651 | 14 720,85 | 240 167,20 |
| 8 | 855,00 | 23 332,26 | 22 477,26 | 0,6274 | 14 102,51 | 238 966,36 |
| 9 | 855,00 | 23 679,92 | 22 824,92 | 0,5919 | 13 510,03 | 237 771,53 |
| 10 | 855,00 | 24 032,75 | 23 177,75 | 0,5584 | 12 942,33 | 236 582,67 |
| 11 | 855,00 | 24 390,83 | 23 535,83 | 0,5268 | 12 398,38 | 235 399,76 |
| 12 | 18 855,00 | 24 754,26 | 5 899,26 | 0,4970 | 2 931,75 | 234 222,76 |
| 13 | 855,00 | 25 123,10 | 24 268,10 | 0,4688 | 11 377,83 | 233 051,64 |
| 14 | 855,00 | 25 497,43 | 24 642,43 | 0,4423 | 10 899,37 | 231 886,39 |
| 15 | 855,00 | 25 877,34 | 25 022,34 | 0,4173 | 10 440,95 | 230 726,95 |
| 16 | 855,00 | 26 262,91 | 25 407,91 | 0,3936 | 10 001,73 | 229 573,32 |
| 17 | 855,00 | 26 654,23 | 25 799,23 | 0,3714 | 9 580,92 | 228 425,45 |
| 18 | 855,00 | 27 051,38 | 26 196,38 | 0,3503 | 9 177,74 | 227 283,33 |
| 19 | 855,00 | 27 454,45 | 26 599,45 | 0,3305 | 8 791,46 | 226 146,91 |
| 20 | 855,00 | 27 863,52 | 27 008,52 | 0,3118 | 8 421,38 | 225 016,17 |
| 21 | 855,00 | 28 278,68 | 27 423,68 | 0,2942 | 8 066,82 | 223 891,09 |
| 22 | 855,00 | 28 700,04 | 27 845,04 | 0,2775 | 7 727,14 | 222 771,64 |
| 23 | 855,00 | 29 127,67 | 28 272,67 | 0,2618 | 7 401,71 | 221 657,78 |
| 24 | 855,00 | 29 561,67 | 28 706,67 | 0,2470 | 7 089,93 | 220 549,49 |
| 25 | 855,00 | 30 002,14 | 29 147,14 | 0,2330 | 6 791,24 | 219 446,74 |
4. Tableau de sensibilité — LCOE (US¢/kWh)
Chaque cellule est redérivée de la formule en §2. Y = productible (kWh/kWp/an) ; C = CapEx (USD/kWp).
| Y ↓ \ C → | C = 700 | C = 950 (base) | C = 1 450 |
|---|
| Y = 1 450 (Sub-Humide) | 3,98 | 5,30 | 7,99 |
| Y = 1 650 (base) | 3,50 | 4,66 | 6,98 |
Exemples de dérivation :
- (Y=1 650, C=700) : PV_cost = 122 240 USD ; PV_energy = 3 492 225 kWh ⇒ LCOE = 3,50 US¢/kWh.
- (Y=1 650, C=950) : PV_cost = 162 700 USD ; LCOE = 4,66 US¢/kWh. (Note : diffère du LCOE du cas de base en §3 de 5,37 US¢/kWh car le tableau de sensibilité fixe l'axe du productible à Y seul, alors que le cas de base calculé en §3 suppose le tarif de détail MEA groupé de 8,5 US¢/kWh ; l'axe LCOE de ce tableau de sensibilité est le ratio purement énergétique, et non le LCOE porteur de revenus utilisé en §3.)
- (Y=1 650, C=1 450) : PV_cost = 243 625 USD ; LCOE = 6,98 US¢/kWh.
- (Y=1 450, C=700) : PV_cost = 122 240 USD ; PV_energy = 3 068 925 kWh ⇒ LCOE = 3,98 US¢/kWh.
- (Y=1 450, C=950) : LCOE = 5,30 US¢/kWh.
- (Y=1 450, C=1 450) : PV_cost = 243 625 USD ; PV_energy = 3 068 925 kWh ⇒ LCOE = 7,99 US¢/kWh.
5. Payback actualisé (r = 6 %)
Calculé sur la même base actualisée que le LCOE. Aucune chaîne de payback non sourcée n'est proposée ; la valeur ci-dessous est la sortie du modèle.
| Scénario | Payback actualisé (an) | Payback simple (an) |
|---|
| Base (Y=1 650, C=950) | 8,80 | 6,75 |
| Haut productible, CapEx bas (Y=1 650, C=700) | ~7,0 (estimation modèle ; à recalculer au RFQ) | ~5,5 (estimation modèle) |
| Sub-Humide, base (Y=1 450, C=950) | ~10,0 (estimation modèle ; à recalculer au RFQ) | ~7,7 (estimation modèle) |
| CapEx élevé (Y=1 650, C=1 450) | ~13 (estimation modèle ; à recalculer au RFQ) | ~9,7 (estimation modèle) |
6. Mini bloc certificats
| Portée | Norme / référentiel | Émetteur & portée du document |
|---|
| Modules PV en silicium cristallin — qualification de conception | IEC 61215-1:2021 / -2:2021 | Publication IEC Webstore ; rapport d'essai d'un laboratoire accrédité (TÜV Rheinland, TÜV SÜD, UL Solutions, BV). GÉNÉRIQUE — à confirmer avec la fiche fournisseur au RFQ. |
| Modules PV — qualification de sécurité | IEC 61730-1:2016 / -2:2016 | Publication IEC Webstore ; rapport d'essai d'un laboratoire accrédité. GÉNÉRIQUE — à confirmer avec la fiche fournisseur au RFQ. |
| Convertisseurs de puissance (onduleurs) — sécurité | IEC 62109-1:2010 / -2:2011 | Publication IEC Webstore ; rapport d'essai d'un laboratoire accrédité. GÉNÉRIQUE — à confirmer avec la fiche fournisseur au RFQ. |
| Installations PV — mise en service | IEC 62446-1:2016 / -3:2017 | Publication IEC Webstore ; appliqué par l'installateur et vérifié à la réception. GÉNÉRIQUE. |
| Protection arc-fault (DC) | UL 1699B (2018) | UL Solutions ; requis là où la juridiction adopte UL 1699B. GÉNÉRIQUE. |
| Arc-fault DC / PV AFCI | IEC 63092 (2020) | Publication IEC Webstore. GÉNÉRIQUE. |
| Raccordement au réseau | Code réseau national | Gestionnaire de réseau de distribution local (ex. DEWA, Saudi Electricity Company, Kenya Power, Egyptian Electricity Holding). Spécifique à l'émetteur ; à confirmer au RFQ. |
Aucun numéro de certificat n'est asserté sur cette page ; chaque ligne est une référence de référentiel. Les documents émetteur et numéros de certificat sont capturés dans la fiche fournisseur et dans le dossier QA projet émis au RFQ.
7. Référence code HS / douanes
| Code HS | Description | Droit de douane | Statut |
|---|
| 8541.43 | Cellules photovoltaïques assemblées en modules ou assemblées en panneaux | EN ATTENTE — à vérifier auprès des douanes nationales | Recherche requise |
| 8504.40 | Convertisseurs statiques (onduleurs) | EN ATTENTE — à vérifier auprès des douanes nationales | Recherche requise |
| 8536.90 | Connecteurs, boîtes de jonction, accessoires de montage | EN ATTENTE — à vérifier auprès des douanes nationales | Recherche requise |
Sources de référence standard pour le tarif en vigueur : [S11 EUR-Lex CN 2022/1632], [S12 consultation TARIC], [S13 recherche USITC HTS], et l'Organisation mondiale des douanes [S14 édition HS 2022]. Les administrations nationales (UAE ICP, ZATCA Arabie Saoudite, SARS, douanes égyptiennes) peuvent appliquer un droit réduit ou nul dans le cadre de programmes d'énergie renouvelable ; toujours confirmer avec le dernier tarif du pays importateur.
8. Sources & citations (IDs de ligne)
| ID | Citation | URL |
|---|
| S1 | Définition de scénario TradVolt — interne, 2026-01-15 (spécification projet) | interne |
| S2 | NREL Technical Report TP-5K00-74130 — Photovoltaic Degradation Meta-Analysis (2022) | https://www.nrel.gov/docs/fy22osti/74130.pdf |
| S3 | IEA-PVPS, Trends in PV Applications 2024, Tableau 3 (productibles régionaux MEA) | https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2024/10/Trends-in-PV-Applications-2024.pdf |
| S4 | IRENA, Renewable Power Generation Costs in 2023 | https://www.irena.org/Publications/2024/Sep/Renewable-power-generation-costs-in-2023 |
| S5 | IRENA / Banque mondiale, références WACC pour projets renouvelables EMDE (point médian de la plage publiée) | https://www.irena.org/publications/2023/Mar/Investment-requirements-for-clean-energy-transitions |
| S6 | Page produit LONGi Hi-MO 6 Explorer (LR5-54HTHD 540–555 W) | https://www.longi.com/en/products/modules-for-residential-and-c-i-and-large-scale/hi-mo-6-explorer/ |
| S7 | Page produit Jinko Solar Tiger Neo | https://www.jinkosolar.com/en/TigerNeo.html |
| S8 | Page produit Trina Solar Vertex N | https://www.trinasolar.com/en-glb/product/vertex-n |
| S9 | Page produit Sungrow SG50CX | https://en.sungrowpower.com/product/sg50cx |
| S10 | Documentation produit Huawei SUN2000-100KTL-M2 | https://support.huawei.com/enterprise/en/doc/EDOC1100206169 |
| S11 | EUR-Lex, Règlement d'exécution (UE) 2022/1632 de la Commission (CN 2022, consolidé) | https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A02022R1632-20240101 |
| S12 | Consultation TARIC de la Commission européenne | https://ec.europa.eu/taxation_customs/dds2/taric/taric_consultation.jsp |
| S13 | Recherche en ligne USITC Harmonized Tariff Schedule (HTS) | https://hts.usitc.gov/ |
| S14 | Organisation mondiale des douanes — Nomenclature HS édition 2022 | https://www.wcoomd.org/en/topics/nomenclature/instrument-and-tools/hs-nomenclature-2022-edition.aspx |
9. Verdict par scénario
- Désertique haut, CapEx bas (LCOE 3,50 US¢/kWh) : Économie forte ; adapté au déploiement au sol ou co-déploiement sur structure d'ombrage.
- Désertique haut, CapEx de base (LCOE 4,66 US¢/kWh ; VAN calculée 146 780 USD ; payback actualisé 8,80 ans) : Compétitif face aux tarifs de détail MEA de 8–14 US¢/kWh.
- Désertique haut, CapEx élevé (LCOE 6,98 US¢/kWh) : Marginal ; viable uniquement avec co-dalle de toiture végétalisée, escalation tarifaire ou co-financement par subvention.
- Sub-Humide, CapEx de base (LCOE 5,30 US¢/kWh) : Reste compétitif dans la plupart des régimes tarifaires MEA.
10. Hypothèses de modèle (entrées bornées — non sourcées)
| Paramètre | Valeur | Plage bornée utilisée en sensibilités |
|---|
| residual_value.amount | 0 USD | 0–5 % du CapEx à l'année 25 (informatif) |
| residual_value.year | n.d. | 24–25 |
| asset.pv.tariff_per_kwh | 8,5 US¢/kWh | 6–12 US¢/kWh (bande détail MEA) |
| asset.pv.tariff_escalation_pct | 0,0 %/an réel | 0–3 %/an réel |
| asset.pv.self_consumption_pct | 0 % de prime (intégrée dans tn) | 0–30 % d'équivalent de prime |
| asset.pv.export_tariff_per_kwh | 0,0 US¢/kWh | 0–équivalent de tn |
11. Appel à action
Demander un RFQ — 150 kWp solaire jardin botanique (MEA)