Comment fonctionne l'énergie solaire ?

Comment fonctionne l’énergie solaire ?

Comment fonctionne l’énergie solaire ?

L’énergie solaire fonctionne en convertissant l’énergie du soleil en électricité. Il existe deux formes d’énergie générée par le soleil pour notre usage : l’électricité et la chaleur.

Ces deux formes d’énergie sont produites à l’aide de panneaux solaires, dont la taille varie de celle des toits des habitations à celle des « fermes solaires » qui s’étendent sur des hectares de terres rurales.

L’énergie solaire est-elle une source d’énergie propre ?

Oui, l’énergie solaire est une source d’énergie renouvelable et infinie qui ne génère aucune émission de gaz à effet de serre nocifs – tant que le soleil continuera de briller, de l’énergie sera libérée.

L’empreinte carbone des panneaux solaires est déjà assez faible, car ils durent plus de 25 ans sans perte d’efficacité. De plus, les matériaux utilisés dans les panneaux sont de plus en plus recyclés, de sorte que l’empreinte carbone continuera à diminuer.

Quand l’énergie solaire a-t-elle été découverte ?

L’énergie solaire a été utilisée par les humains dès le 7e siècle avant J.-C., lorsqu’ils ont utilisé la lumière du soleil pour allumer des feux en réfléchissant les rayons du soleil sur des objets brillants. Plus tard, au 3e siècle avant J.-C., les Grecs et les Romains ont exploité l’énergie solaire à l’aide de miroirs pour allumer des torches lors de cérémonies religieuses.

En 1839, à l’âge de 19 ans seulement, le physicien français Edmond Becquerel a découvert l’effet photovoltaïque (PV) en expérimentant une cellule composée d’électrodes métalliques dans une solution conductrice. Il a remarqué que la cellule produisait plus d’électricité lorsqu’elle était exposée à la lumière : c’était une cellule photovoltaïque.

En 1954, la technologie photovoltaïque est née lorsque Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson ont mis au point la cellule photovoltaïque en silicium aux Bell Labs en 1954 – la première cellule solaire capable d’absorber et de convertir suffisamment d’énergie solaire en courant pour faire fonctionner les équipements électriques courants.

Aujourd’hui, les satellites, des engins spatiaux en orbite autour de la Terre, sont alimentés par l’énergie solaire.

Comment produit-on exactement l’électricité à partir de l’énergie solaire ?

Les panneaux solaires sont généralement constitués de silicium installé dans un cadre métallique avec une enveloppe en verre. Lorsque des photons ou particules de lumière, frappent la fine couche de silicium située sur le dessus d’un panneau solaire, ils font tomber des électrons sur les atomes de silicium.

Cette charge PV crée un courant électrique (plus précisément, un courant continu ou DC), qui est capté par le câblage des panneaux solaires. Ce courant continu est ensuite converti en courant alternatif (CA) par un onduleur. Le courant alternatif est le type de courant électrique utilisé lorsque vous branchez des appareils dans des prises murales normales.

L'énergie solaire expliquée - Comment fonctionne l'énergie solaire ?
L’énergie solaire expliquée – Comment fonctionne l’énergie solaire ?

Quelle est la différence entre les panneaux solaires photovoltaïques et les panneaux solaires thermiques ?

Les panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité, comme décrit ci-dessus, tandis que les panneaux solaires thermiques produisent de la chaleur. Si la source d’énergie est la même – le soleil – la technologie de chaque système est différente.

Le photovoltaïque solaire repose sur l’effet photovoltaïque, par lequel un photon (l’unité de base de la lumière) frappe une surface semi-conductrice comme le silicium et génère la libération d’un électron. Le solaire thermique est moins sophistiqué et consiste simplement à chauffer directement l’eau (ou d’autres fluides) par la lumière du soleil. Pour un usage domestique, des panneaux solaires thermiques sont également installés sur un toit face au soleil, chauffant l’eau stockée dans un ballon d’eau chaude et fournissant ainsi eau chaude et chauffage. À plus grande échelle, le solaire thermique peut également être utilisé dans les centrales électriques.

Qu’est-ce qu’une ferme solaire ?

Les fermes solaires, également connues sous le nom de parcs solaires ou de champs solaires, sont de vastes étendues de terrain contenant des panneaux solaires interconnectés, positionnés ensemble sur plusieurs hectares, afin de récolter de grandes quantités d’énergie solaire en même temps. Les fermes solaires sont conçues pour la production d’énergie solaire à grande échelle qui alimente directement le réseau, par opposition aux panneaux solaires individuels qui alimentent généralement une seule maison ou un seul bâtiment.

Peut-on produire de l’énergie solaire par temps nuageux ?

Oui, c’est possible. L’énergie solaire ne nécessite qu’un certain niveau de lumière du jour pour exploiter l’énergie du soleil. Cela dit, la vitesse à laquelle les panneaux solaires produisent de l’électricité varie en fonction de la quantité de lumière solaire directe et de la qualité, de la taille, du nombre et de l’emplacement des panneaux utilisés.

Qui sont les plus grands producteurs d’énergie solaire dans le monde ?

La Chine est le plus grand producteur d’électricité solaire au monde, avec une production de 261 659 GWh en 2020. Les États-Unis arrivent en deuxième position, avec une production de 119 329 GWh la même année, suivis par le Japon, l’Inde et l’Allemagne.

La France a, quant à elle, produit 13 600 Gwh en 2020, ce qui est 11% de plus qu’en 2019.

Que fait la France pour apporter plus d’énergie solaire sur le réseau électrique ?

La France a mis en place plusieurs mesures pour augmenter la production d’énergie solaire sur le réseau :

  1. Tarifs d’achat de l’énergie solaire : la France a mis en place un tarif d’achat garanti pour l’énergie solaire produite par les particuliers et les entreprises. Ce tarif est fixé par les autorités et est destiné à inciter les particuliers et les entreprises à installer des panneaux solaires et à produire de l’énergie solaire.
  2. Subventions et crédits d’impôts : la France a également mis en place des subventions et des crédits d’impôts pour aider les particuliers et les entreprises à financer l’installation de panneaux solaires.
  3. Incitations pour les projets de grande envergure : La France a lancé des appels d’offres pour encourager les projets de grande envergure qui visent à installer des centrales solaires de grande puissance.
  4. Obligation d’achat : La France a mis en place un système d’obligation d’achat qui oblige les fournisseurs d’énergie à acheter une partie de leur électricité auprès de producteurs d’énergie renouvelable.
  5. Développement de l’autoconsommation : La France a également mis en place des incitations pour l’autoconsommation, qui permet aux particuliers et aux entreprises de consommer l’énergie solaire qu’ils produisent eux-mêmes, plutôt que de la revendre au réseau.

Il est important de noter que cette liste n’est pas exhaustive et que les politiques et les incitations peuvent varier en fonction des années. Il est donc important de se tenir informé des dernières politiques pour obtenir des informations les plus précises possibles.