L'énergie solaire, ressource renouvelable par excellence, est devenue un pilier de la transition énergétique mondiale. Comment parvient-on à capter et à utiliser cette source d'énergie inépuisable ? Cet article vous révèle les dessous de l'exploitation et du fonctionnement de l'énergie solaire. ☀️
Qu'est-ce que l'énergie solaire ?
L'énergie solaire est une énergie primaire captée directement à partir du rayonnement solaire. Considérée comme verte et propre, elle ne produit que très peu de gaz à effet de serre (GES) lors de sa transformation en électricité ou en chaleur.
Chaque jour, le soleil envoie vers la Terre une quantité d’énergie équivalente à 15 000 fois la consommation énergétique mondiale. Exploiter cette ressource pourrait donc être un moyen d'atteindre les objectifs de lutte contre le changement climatique et avancer dans la transition énergétique mondiale.
Les trois types d'exploitation de l'énergie solaire
Il existe principalement trois méthodes pour exploiter l'énergie solaire : le solaire photovoltaïque, le solaire thermique et le solaire thermodynamique. Chacune de ces techniques a ses propres spécificités.
1. Le solaire photovoltaïque
Le solaire photovoltaïque est la méthode la plus connue et la plus répandue pour convertir l'énergie solaire en électricité. Cette technologie repose sur des panneaux solaires composés de cellules photovoltaïques. Ces cellules sont généralement fabriquées en silicium, un matériau semi-conducteur qui réagit à la lumière.
Comment ça fonctionne ? C’est très simple. Lorsqu'un photon, une particule de lumière, frappe une cellule photovoltaïque, il transfère son énergie aux électrons du silicium. Ces électrons “excités” se déplacent, créant ainsi un courant électrique continu. Par la suite, un onduleur convertit ce courant continu en courant alternatif, utilisable pour alimenter nos appareils électriques ou être injecté dans le réseau électrique.
Les panneaux photovoltaïques peuvent être installés sur les toits des bâtiments, sur des terrains ou même intégrés dans des structures comme les parkings et les ombrières solaires.
2. Le solaire thermique
Contrairement au photovoltaïque, le solaire thermique utilise l'énergie du soleil pour produire de la chaleur et non de l’électricité. Cette énergie fonctionne grâce à des panneaux ou des collecteurs solaires qui absorbent la chaleur du soleil. Cette chaleur est ensuite transférée à un fluide caloporteur, généralement de l'eau ou un liquide antigel.
Le fluide chauffé peut être utilisé de différentes manières. Dans les habitations, il peut chauffer de l'eau pour les usages domestiques (chauffe-eau solaire) ou pour alimenter un système de chauffage (chauffage solaire). Dans les applications industrielles, la chaleur solaire peut remplacer une partie de l'énergie fossile utilisée dans les processus de production.
3. Le solaire thermodynamique (CSP)
Moins connu, le solaire thermodynamique utilise des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur un point focal afin de produire de la chaleur à très haute température (jusqu'à 800 degrés Celsius). Cette chaleur est ensuite utilisée pour produire de l'électricité via un générateur.
Cette technologie est particulièrement efficace dans les régions très ensoleillées, comme le sud-ouest des États-Unis ou l'Espagne. En France, elle est moins exploitée en raison du climat tempéré.
Les (nombreux) avantages de l'énergie solaire
L'énergie solaire présente un potentiel immense pour répondre à nos besoins énergétiques tout en réduisant notre empreinte carbone.
Voici les principaux avantages de l'énergie solaire :
✅ Elle émet de faibles émissions de gaz à effet de serre : Contrairement aux combustibles fossiles, la production d'énergie solaire génère très peu de GES, contribuant ainsi à la lutte contre le réchauffement climatique.
✅C’est une énergie renouvelable et durable : Le soleil est une source d'énergie inépuisable à l'échelle humaine, c’est donc une fourniture d'énergie durable pour les générations futures.
✅Elle permet de réduire nos factures d'électricité : En produisant leur propre électricité, les particuliers et les entreprises peuvent réduire leurs coûts énergétiques et même vendre l'excédent au réseau.
✅Elle a un faible coût de maintenance : Les installations solaires nécessitent peu d'entretien une fois en place, ce qui en fait une option économique à long terme.
✅Elle favorise l’indépendance énergétique : L'énergie solaire permet aux pays et aux communautés de réduire leur dépendance aux importations d'énergie fossile, renforçant ainsi leur sécurité énergétique.
✅C’est une technologie silencieuse et discrète : Contrairement aux éoliennes, les panneaux solaires fonctionnent sans bruit, et sont plus adaptés à une utilisation en milieu urbain et résidentiel.
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Deux inconvénients à l’énergie solaire
Comme toute technologie, l'énergie solaire présente certains inconvénients. Les voici :
❌L’intermittence : principal inconvénient de l'énergie solaire
L'énergie solaire est intermittente. Elle n'est pas disponible en permanence, notamment la nuit. Nos besoins en électricité fluctuent au cours de la journée, souvent en début de matinée et en soirée, quand l'ensoleillement est faible. Toutefois, il est possible d'optimiser sa consommation en programmant l'utilisation d'appareils ménagers pendant les périodes de fort ensoleillement.
❌Une production dépendante des conditions climatiques
La production solaire varie selon les conditions météorologiques. En hiver ou par temps nuageux, elle diminue. Néanmoins, des innovations comme les micro-onduleurs permettent d'améliorer l'efficacité des panneaux solaires.
Les chiffres clés du solaire en France en 2024
L’année 2024 a commencé en force pour l’énergie solaire en France. Dès le premier trimestre 2024, 965 MW* de nouvelles installations solaires ont été raccordés au réseau. Actuellement, la part de l’électricité produite par le photovoltaïque représente 2,2 % de la consommation brute en France. Ce chiffre montre une croissance continue dans le secteur.
Toutefois, comparée à d'autres pays comme la Chine, qui est le leader mondial, la France et l'Europe ont encore du chemin à parcourir. Cependant, la tendance est positive grâce aux ménages français qui adoptent de plus en plus l'autoconsommation solaire pour économiser de l’énergie. En effet, environ 100 000 ménages français pratiquaient l'autoconsommation photovoltaïque en 2021, un chiffre en forte hausse par rapport aux années précédentes.
💡Bon à savoir Le prix moyen de l’électricité solaire se situe autour de 60 €/MWh, ce qui en fait une source d’énergie compétitive par rapport aux autres sources. |
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*: https://franceterritoiresolaire.fr/50eme-edition-1e-trimestre-2024/