Energie solaire
Qu'est-ce que l'énergie solaire ?
L'énergie solaire est une source d'énergie qui dépend du soleil. Cette énergie permet de fabriquer de l'électricité à partir de panneaux photovoltaïques ou des centrales solaires thermiques, grâce à la lumière du soleil captée par des panneaux solaires.
Le soleil, bien que distant de plus de 150 millions de kilomètres de nous, demeure notre plus grande source d'énergie même si elle est intermittente.
C'est une énergie propre qui n'émet aucun gaz à effet de serre et sa matière première, le soleil, est disponible partout dans le monde, gratuite et inépuisable.
Comment fonctionne une installation solaire ?
3 éléments sont nécessaires à une installation photovoltaïque : des panneaux solaires, un onduleur et un compteur.
Ces trois éléments permettent de récupérer l’énergie transmise par le soleil, de la transformer en électricité puis de la distribuer à l’ensemble des clients connectés au réseau.
- intégrés au toit, les panneaux solaires convertissent directement la lumière en courant électrique continu
- l’onduleur permet ensuite de transformer l’électricité obtenue en courant alternatif compatible avec le réseau
- le compteur mesure la quantité de courant injectée dans le réseau
Le fonctionnement d'une centrale photovoltaïque
Une centrale photovoltaïque est un moyen de production d'électricité industriel qui permet de produire de l'électricité grâce à la lumière du soleil.
1. Le captage des rayons
Les panneaux solaires installés en rangées et reliés entre eux captent la lumière du soleil.
2. La production d'électricité
Sous l'effet de la lumière, le silicium, un matériau conducteur contenu dans chaque cellule, libère des électrons pour créer un courant électrique continu.
3. La transformation du courant
Un onduleur transforme ce courant en courant alternatif pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à moyenne tension du réseau.
4. L'utilisation de l'électricité
L'électricité est consommée par les appareils électriques. Si l'installation n'est pas raccordée au réseau (site isolé), elle peut être stockée dans des batteries. Sinon, tout ou partie de la production peut être réinjectée dans le réseau, EDF ayant obligation de rachat de cette électricité. Lorsque la production photovoltaïque est insuffisante, le réseau fournit l’électricité nécessaire.
« Le photovoltaïque, aujourd'hui et demain » avec Jamy Gourmaud
Le fonctionnement d'une centrale solaire thermique
Ce type d'installation est surtout exploité aux États-Unis.
Le fonctionnement des centrales solaires thermiques reposent sur la technique suivante :
1. Des miroirs captent le rayonnement solaire en un point de façon à générer des températures très élevées (de 400 à 1 000 °C).
2. La chaleur obtenue transforme de l'eau en vapeur d'eau dans une chaudière.
3. La vapeur sous pression fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur.
4. L'alternateur produit un courant électrique alternatif.
Il existe 3 types de centrales solaires, en fonction de la méthode de focalisation des rayons solaires :
- Les centrales à collecteurs cylindriques
De longs miroirs tournent autour d’un axe horizontal pour suivre la course du soleil. Les rayons sont concentrés sur un tube dans lequel circule le fluide qui servira à transporter la chaleur vers la centrale.
- Les centrales à tour
Un champ de miroirs orientables situés au sol renvoient les rayons solaires sur une chaudière située en haut d'une tour.
- Les centrales à collecteurs paraboliques
Le rayonnement solaire est concentré sur la focale de paraboles orientables dans lesquelles se trouve des mini-centrales électriques.
Le solaire photovoltaïque en chiffres
Parmi les Énergies Renouvelables, le solaire occupe encore une place minime mais connait une très forte progression depuis quelques années.
Le solaire en France
L'électricité d'origine solaire est surtout utilisée en France pour la consommation des particuliers ou pour des habitations éloignées du réseau électrique.
Un panneau solaire de 1 m2 produit entre 100 et 200 Wc de puissance électrique par an mais cela dépend de l'ensoleillement du site et de la disposition des panneaux.
Ainsi un générateur installé dans le sud de la France produira en moyenne 40 à 50 % d'électricité en plus qu'une installation identique dans le nord.
Au 31 mars 2014, la France possède un parc photovoltaïque installé de 4 866 MW (DOM compris). Le Grenelle de l’environnement fixe un objectif de 5 400 MW en 2020.
La majorité des installations en service en France métropolitaine sont de faible puissance :
- puissance inférieure à 3 kWc : 82 % des installations pour 14,7 % de la puissance installée
- puissance entre 3 et 250 kWc : environ 17,6 % des installations pour environ 40,7 % de la puissance installée
- puissance supérieure à 250 kW : moins de 0,3 % des installations pour 44,6 % de la puissance installée
* kWc = Kilowatt-crête. Cette unité est utilisée pour caractériser uniquement les matériaux photovoltaïques. Le Watt-crête caractérise la puissance d'un panneau solaire.
Les zones de production
Les régions du pourtour méditerranéen et les DOM représentent à eux seuls près de 30 % du parc photovoltaïque raccordé au réseau.
Source : www.edf.fr