L’énergie solaire est devenue une option plus viable pour les consommateurs et les entreprises grâce aux progrès technologiques des panneaux solaires et à la baisse des coûts. Un rapport du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) du ministère américain de l’énergie indique que le coût des projets solaires à l’échelle d’un service public a diminué de 70 % entre 2010 et 2020. Cette diminution de la production a également fait baisser les prix des services publics.
Les sources d’énergie renouvelables sont généralement plus demandées lorsque le prix des combustibles fossiles est élevé, mais il existe encore de nombreuses façons de tirer profit de l’énergie solaire, tant lorsque les prix du pétrole sont bas que lorsqu’ils augmentent à l’avenir.
Dans cet article, nous aborderons les avantages et les inconvénients de l’énergie solaire ainsi que certains faits relatifs à l’énergie solaire.
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Qu’est-ce que l’énergie photovoltaïque ?
L’énergie solaire photovoltaïque est une source d’énergie propre et renouvelable qui utilise le rayonnement solaire pour produire de l’électricité. Elle est basée sur l’effet dit photoélectrique, par lequel certains matériaux sont capables d’absorber des photons (particules de lumière) et de libérer des électrons, générant ainsi un courant électrique.
On utilise à cette fin un dispositif semi-conducteur appelé cellule photovoltaïque, qui peut être constitué de silicium monocristallin, polycristallin ou amorphe, ou d’autres matériaux semi-conducteurs à couche mince. Les cellules en silicium monocristallin sont obtenues à partir d’un monocristal de silicium pur et atteignent un rendement maximal, entre 18 % et 20 % en moyenne. Celles en silicium polycristallin sont fabriquées en blocs à partir de plusieurs cristaux, elles sont donc moins chères et ont un rendement moyen compris entre 16 % et 17,5 %. Enfin, ceux fabriqués à partir de silicium amorphe ont un réseau cristallin désordonné, ce qui entraîne un rendement plus faible (rendement moyen entre 8 % et 9 %) mais aussi un prix plus bas.
Comment fonctionnent les panneaux photovoltaïques ?
Les panneaux solaires photovoltaïques sont constitués de nombreuses petites cellules photovoltaïques – photovoltaïques signifiant qu’elles peuvent convertir la lumière du soleil en électricité. Ces cellules sont constituées de matériaux semi-conducteurs, le plus souvent du silicium, un matériau qui peut conduire l’électricité tout en maintenant le déséquilibre électrique nécessaire à la création d’un champ électrique.
Lorsque la lumière du soleil frappe le semi-conducteur de la cellule solaire photovoltaïque , l’énergie de la lumière, sous forme de photons, est absorbée, ce qui libère un certain nombre d’électrons, qui dérivent ensuite librement dans la cellule. La cellule solaire est spécifiquement conçue avec des semi-conducteurs chargés positivement et négativement pris en sandwich pour créer un champ électrique. Ce champ électrique oblige les électrons à la dérive à circuler dans une certaine direction, vers les plaques métalliques conductrices qui bordent la cellule. Ce flux est connu sous le nom de courant énergétique, et la force du courant détermine la quantité d’électricité que chaque cellule peut produire.
Une fois que les électrons libres ont atteint les plaques métalliques, le courant est ensuite dirigé vers les fils, permettant aux électrons de circuler comme ils le feraient dans toute autre source de production d’électricité
Lorsque le panneau solaire génère un courant électrique, l’énergie circule dans une série de fils jusqu’à un onduleur . Alors que les panneaux solaires produisent de l’électricité en courant continu (CC), la plupart des consommateurs d’électricité ont besoin de courant alternatif (CA) pour alimenter leurs bâtiments. La fonction de l’onduleur est de transformer l’électricité de courant continu en courant alternatif, afin de la rendre accessible pour une utilisation quotidienne.
Une fois l’électricité transformée en un état utilisable (courant alternatif), elle est envoyée de l’onduleur au panneau électrique (également appelé boîtier de disjoncteurs) , puis distribuée dans tout le bâtiment selon les besoins. L’électricité est maintenant disponible pour alimenter les lampes, les appareils et autres dispositifs électriques grâce à l’énergie solaire.
Toute l’électricité qui n’est pas consommée via le boîtier de disjoncteurs est envoyée au réseau électrique par le biais du compteur électrique . Le compteur mesure le flux d’électricité du réseau à votre propriété et vice-versa. Lorsque votre système d’énergie solaire produit plus d’électricité que vous n’en consommez sur place, ce compteur fonctionne à l’envers et vous êtes crédité de l’électricité excédentaire produite grâce au processus de facturation nette.
Lorsque vous consommez plus d’électricité que n’en produit votre installation solaire, vous prélevez de l’électricité supplémentaire du réseau par le biais de ce compteur, qui fonctionne alors normalement. À moins que vous ne vous soyez complètement déconnecté du réseau grâce à une solution de stockage, vous devrez tirer de l’énergie du réseau, en particulier la nuit, lorsque votre panneau solaire ne produit pas.
Toutefois, une grande partie de cette énergie du réseau sera compensée par l’excédent d’énergie solaire que vous produisez tout au long de la journée et pendant les périodes de faible utilisation.
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Énergie solaire les panneaux photovoltaïques sontils rentables ?
En un mot, la réponse est OUI – les panneaux solaires sont rentables ! Les panneaux solaires sont à la fois très écologiques et rentables. Que vous soyez propriétaire d’une maison, membre d’une coopérative de logement ou responsable d’une exploitation agricole, les panneaux solaires sont une solution que chacun devrait envisager. En fait, vous pouvez même gagner un peu d’argent en investissant dans des panneaux solaires.
Depuis le 1er janvier 2014, il n’existe plus de crédit d’impôt pour l’installation de panneaux solaires photovoltaïques.
Néanmoins, en France, comme dans de nombreux autres pays, il existe des incitations pour les propriétaires à revendre l’électricité au réseau à des prix préférentiels.
Il est donc plus judicieux d’utiliser l’électricité du réseau pour votre propre approvisionnement et de revendre à EDF l’électricité produite par vos panneaux solaires.
Cependant, le prix de rachat payé par EDF a considérablement baissé ces dernières années et il continue sur une tendance à la baisse.
Le prix actuel payé par EDF pour les nouvelles installations dépend du fait que vous vendez tout ou partie de l’électricité que vous produisez à EDF.
Si vous vendez la totalité de l’électricité que vous produisez, alors pour une installation d’une puissance de 3kWc le prix est de 17,90 centimes par k/Wh, alors qu’il est de 15,20 centimes par k/Wh pour une installation de 3kWc à 9kWc. Ces tarifs sont revus chaque trimestre, normalement à la baisse.
Néanmoins, si vous concluez un contrat avec EDF, ils ont l’obligation d’acheter au prix fixé dans le contrat pendant 20 ans, qui est lié à l’inflation. (EDF Obligation d’Achat).
Si vous choisissez de consommer toute l’électricité que vous produisez et que vous ne vendez que le surplus à EDF, le prix de rachat actuel pour une installation entre 3kWc et 9kWc est de 10 centimes par k/Wh.
En outre, pour ceux qui ne vendent que le surplus, une prime annuelle d’investissement est payable.
Le niveau de la prime dépend de la puissance de l’installation, mais pour une installation produisant 3kWp, elle est de 380 €, soit un total de 1 140 € payés sur une période de 5 ans (228 € par an). La prime est de 280 € (1 680 € au total) pour une installation produisant de 3kWp à 9kWp.
En résumé, pour une installation photovoltaïque de 3 kWc dont vous vendez le surplus à EDF, vous recevez 1 140 € (soit 380 € x 3) et 10 centimes/kWh pour le surplus d’électricité vendu à EDF.
Les avantages écologiques des panneaux solaires photovoltaïques
L’énergie solaire est une solution et une source d’énergie durable. Elle permet non seulement de réduire vos factures d’électricité, mais présente également d’énormes avantages sur le plan écologique.
Voici certains avantages de l’énergie solaire sur l’environnement :
- Réduire la pollution de l’air : La production d’électricité à partir de panneaux solaires ne produit pas d’émissions nocives. C’est pourquoi l’installation de panneaux solaires réduit la pollution atmosphérique, et l’utilisation de l’énergie solaire par la population signifie moins d’émissions toxiques de combustibles fossiles dans l’air.
- Réduire les émissions de de CO2 et de gaz à effet de serre: L’émission de gaz toxiques dans l’atmosphère, tels que le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d’azote, contribue à la pollution atmosphérique et à l’intensification de l’effet de serre. En optant pour l’énergie solaire, vous pouvez donc réduire la demande de combustibles fossiles, limiter les émissions de gaz à effet de serre et réduire votre empreinte carbone.
- Consommer moins d’eau : La production traditionnelle d’électricité peut utiliser des milliers de litres d’eau chaque année. L’eau est utilisée pour refroidir les générateurs, traiter et raffiner le combustible et le transporter dans les tuyaux. En revanche, la production d’électricité à l’aide de panneaux solaires n’utilise pas d’eau du tout. Le fonctionnement des cellules solaires photovoltaïques ne nécessite pas du tout d’eau pour produire de l’électricité, ce qui réduit la pression sur cette ressource précieuse. Vous pouvez aussi chauffer vos piscines avec des panneaux solaires.
Les avantages économiques du panneau solaire photovoltaïque
L’énergie solaire peut avoir un impact économique sur vous et peut également avoir un impact positif sur votre économie locale. Voici quelques-uns des impacts économiques de l’énergie solaire, pour votre famille et votre communauté :
Un retour sur investissement rapide : Si vous pouvez payer votre facture actuelle de services publics, vous pouvez vous permettre d’opter pour l’énergie solaire. Votre paiement solaire mensuel sera probablement égal ou inférieur à votre facture d’électricité actuelle. Même à court terme, vous économisez ou rentabilisez votre investissement.
Les panneaux solaires augmentent la valeur de votre maison: L’installation d’un système de qualité sur votre propriété la rendra immédiatement désirable et les factures d’électricité du nouveau propriétaire seront minimes, voire inexistantes. Les acheteurs sont prêts à payer plus pour une maison équipée d’un système solaire de taille moyenne (3,6 kilowatts), par rapport à une maison similaire sans système solaire.
Les panneaux solaires rendent votre maison plus attrayante pour les acheteurs avisés. Sur un marché difficile, les panneaux solaires peuvent même faire la différence entre vendre ou non votre maison. Ils constituent un atout supplémentaire qui donne aux acheteurs potentiels une raison de considérer votre maison plutôt que d’autres.
L’industrie de l’énergie solaire crée des emplois et aide les économies locales: Selon l’IRENA, Agence internationale pour les énergies renouvelables, le solaire a créé 3,4 millions d’emplois dans le monde en 2017. Si l’on regarde la France, le solaire est aussi un marché créateur d’emplois.
Selon le ministère de la Transition écologique et solidaire, l’énergie solaire photovoltaïque a représenté en 2016 à elle seule 9,9 % des emplois dans le pays, juste derrière l’ingénierie pétrolière (13,5 %).Une étude récente d’Enerplan, sybdicat des professionnels de l’énergie solaire, a prédit que le photovoltaïque pourrait créer plus de 11 500 emplois d’ici 2023. Alors que le marché européen de l’énergie, déjà en croissance, devrait connaître une croissance significative dans les années à venir, ces chiffres devront être complétés par des créations d’emplois liées aux exportations.
Existe-t-il des inconvénients ?
Malgré la capacité de l’énergie solaire à produire de l’électricité, à créer du chauffage et à dessaler l’eau, le coût et l’efficacité restent les principaux obstacles à son adoption dans le monde entier.
Alors que les systèmes de panneaux solaires finissent par être rentabilisés, la durée de vie de la technologie tend à être largement négligée. En fait, elle devrait passer par le processus de recyclage approprié, mais ce n’est souvent pas le cas.
Si l’on considère également l’énergie nécessaire à l’extraction, à la fabrication et à la mise au rebut, on peut se demander si l’énergie solaire est vraiment propre.
Outre ces inconvénients de l’énergie solaire, il y a aussi la question des batteries.
Des batteries de stockage à haut rendement sont nécessaires pour permettre aux pays ayant peu d’heures d’ensoleillement de stocker l’énergie solaire qu’ils ont collectée pour plus tard.
Les batteries contiennent un certain nombre de produits chimiques, du lithium, du zinc (anode), du manganèse (cathode) et du potassium, qui doivent tous être extraits.
C’est là que l’impact environnemental de l’énergie solaire commence à devenir flou.
Bien qu’on soit loin d’être complètement alimenté par des sources d’énergie propres, on a certainement fait des progrès significatifs au cours de la dernière décennie, spécifiquement depuis l’Accord de Paris de 2016.
Mais il convient de faire bien attention. Il est important de peser les avantages de l’énergie solaire tout en reconnaissant les inconvénients potentiels de cette dernière et son impact sur l’environnement.
Conclusion :
Il y a plus d’énergie solaire qui frappe la terre chaque jour que ce que la population actuelle peut utiliser en un an. Il est donc important d’exploiter cette grande puissance et l’utiliser à bon escient. Avec l’évolution des rendements, la baisse quotidienne des prix et l’expérimentation de nouvelles technologies, il sera intéressant de voir où en sera l’industrie solaire dans les prochaines années. À votre avis, à quoi ressemblera l’avenir ?
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