L'énergie solaire

L’énergie solaire

L’énergie solaire est une source renouvelable, non polluante et abondante. Cette énergie diffuse 8000 fois la quantité d’énergie que l’humanité consomme actuellement sur toute la planète. L’énergie est dégagée par le soleil grâce à son rayonnement, qui arrive directement à travers l’atmosphère.

La Commission Européenne pour les Energies Renouvelables prévoit qu’en 2020 l’énergie solaire devrait constituer 20 % des énergies renouvelables. En France ce pourcentage était en dessous de 1% en 2008.

Avantages et désavantages de l’énergie solaire

Le soleil est une source inépuisable d’énergie, sans pollution, et suffisante pour tout nos besoins en énergie. En revanche son coût reste encore élevé par rapport aux sources fossiles ou nucléaire.

L’usage de capteurs thermiques permet de produire de l’eau chaude sanitaire et de chauffage à faible coût. Une fois l’installation réalisée, l’entretien est peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de combustible fossile ou d’électricité.

L’utilisation d’énergie solaire se justifie aussi facilement pour des appareils isolés (balises marines…) et dans des zones isolées ou peu peuplées à cause des coûts de transport des combustibles fossiles ou d’un raccordement au réseau électrique.

Les techniques pour les centrales solaires ne sont pas encore matures pour une généralisation économique. Cependant il est considéré imprudent d’attendre les phénomènes négatifs liés aux sources fossiles car le jour ou ils se manifesteront, il sera trop tard pour réagir. Cela explique un soutien de la part des états pour le solaire qui a un grand potentiel de réduction de prix, passant notamment par une augmentation de la production de matériel pour l’électricité solaire.

Sur le long terme l’énergie solaire sera incontournable car les ressources de charbon, de gaz naturel et de pétrole s’épuisent. D’ici là les prix des sources fossiles augmenteront et leurs effets polluants continueront. Les avantages de l’énergie solaire aujourd’hui dépendent alors de notre budget et de l’urgence que nous accordons à l’environnement. Les avantages dépendent aussi du type d’utilisation.

Comment utiliser l’énergie solaire

Nous utilisons l’énergie solaire pour la transformer en d’autres formes d’énergie comme l’énergie thermique (chaleur), thermodynamique (électricité), photovoltaïque (électricité) et aussi biomasse. L’utilisation de la plus ancienne et de la plus importante aujourd’hui est l’énergie solaire passive. C’est l’utilisation directe des rayons de soleil pour chauffer et éclairer nos espaces de vie. L’exposition des bâtiments, leurs façades, toitures et bayes vitrés sont conçu pour profiter de l’énergie solaire.

Les energies solaires?

Il existe 3 formes principales de production d’énergie solaire : 

L’énergie photovoltaïque

L’énergie solaire photovoltaïque est l’électricité produite par la transformation en électricité d’une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque.

Plusieurs cellules sont reliées entre elles sur un panneau solaire. Plusieurs panneaux sont regroupés pour former une installation solaire chez un particulier ou dans une centrale solaire photovoltaïque. L’installation solaire peut alimenter un besoin sur place (en association avec un moyen de stockage) ou être injectée dans un réseau de distribution électrique (le stockage n’étant alors pas nécessaire).

L’utilisation d’énergie photovoltaïque se justifie souvent dans les situations où il est très coûteux de transporter des combustibles (fossiles), des batteries ou de procéder à un raccordement au réseau électrique.

C’est le cas pour des appareils isolés (balises marines, horodateurs, signalisations trafics), ou dans des zones isolées ou peu peuplées. En France, l’électrification de nombreux refuges en montagne et de villages isolés en Guyane a été réalisée par un champ solaire photovoltaïque. Pour les mêmes raisons c’est pratique et économique de faire fonctionner des petits appareils électriques (isolés ou portables) à l’énergie solaire comme des GPS, ventilateurs, ordinateurs, lampes de jardin, pompes hydrauliques, chargeurs de batteries… Il existe même des voitures électriques, qui peuvent être rechargés avec une production individuelle (dans les bonnes conditions climatiques).

Vous souhaitez obtenir plus d’information sur l’énergie photovoltaïque ?

L’énergie thermique

L’énergie solaire thermique consiste à utiliser la chaleur du rayonnement solaire. Ce rayonnement se décline de différentes façons :
en usage direct de la chaleur : chauffe-eau et chauffages solaires, cuisinières et sécheuses solaires ;
en usage indirect, la chaleur servant pour un autre usage : rafraichissement solaire, centrales solaires thermodynamiques dont on parle dans la paragraphe suivante.

L’énergie thermodynamique

Une centrale solaire thermique (ou thermodynamique) est une centrale qui concentre les rayons du soleil à l’aide de miroirs afin produire de la chaleur pour générer de l’électricité sur le même principe qu’une centrale électrique classique.

La source de chaleur permet de produire de la vapeur à haute pression qui est ensuite turbinée et transformé en électricité par un générateur. L’Espagne possède depuis 2009 la plus puissante centrale solaire thermique d’Europe ‘Andasol’ d’une puissance de 100 MW. Quelque 400 000 miroirs, soit une superficie un peu plus que 1 km carré, recueillent l’énergie du soleil et approvisionne en électricité 4 500 foyers.

Le soleil comme source d’électricité à grande échelle

Dans le monde, des projets de centrales électriques voient le jour presque partout. En France il y a de plus en plus d’exemples de centrales ou parcs solaires à l’échelle de pouvoir approvisionner en électricité des communes entières.

Le potentiel de l’énergie solaire est immense: « 5 % de la surface des déserts permettrait de produire toute l’électricité de la planète » affirment Patrick Jourde et Jean-Claude Muller, chercheurs au Commissariat de l’énergie atomique (CEA) et au CNRS. La centrale photovoltaïque la plus puissante au monde (350 000 panneaux solaires sur 114 ha) est en cours de construction au Portugal.

Ce type de production est typiquement raccordé au réseau de distribution d’électricité et peut ainsi être consommée immédiatement sans qu’il y ait besoin de dispositif de stockage (batteries). On se trouve alors en présence d’une centrale électrique dont la fonction est comparable à celle d’une centrale électrique classique (nucléaire ou à combustible fossile). La production d’une centrale photovoltaïque dépend de l’intensité du soleil et les nuages et varie en fonction de l’heure du jour et de la saison. La localisation d’une centrale joue alors un rôle sur la capacité de production.

Produire votre propre électricité photovoltaïque

Les panneaux photovoltaïques sur le toit d’un bâtiment convertissent la lumière du soleil en électricité. En France et dans d’autres pays, grâce aux aides fiscales de l’État, les particuliers sont de plus en plus nombreux à s’en équiper. En France le producteur a le choix entre l’autoconsommation et la vente de l’intégralité de sa production à EDF, tenue depuis 2002 de racheter l’électricité d’origine renouvelable produite par les particuliers ou les collectivités.

Ci-dessous un video expliquant le fonctionnement de l’énergie solaire:

(source: youtube.com)

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