Energie solaire : ce qu'il faut savoir
L'énergie solaire est l'énergie utilisable produite à partir du soleil sous forme d'énergie électrique ou thermique. L'énergie solaire est captée de diverses manières, la plus courante étant les panneaux solaires photovoltaïques qui convertissent les rayons du soleil en électricité utilisable. Outre l'utilisation du photovoltaïque pour produire de l'électricité, l'énergie solaire est couramment utilisée dans les applications thermiques pour chauffer les espaces intérieurs ou les fluides. Les propriétaires de propriétés résidentielles et commerciales peuvent installer des systèmes de chauffe-eau solaires et concevoir leurs bâtiments en pensant au chauffage solaire passif afin de tirer pleinement parti de l'énergie solaire grâce à la technologie solaire.
Vous souhaitez bénéficier de l'énergie solaire ? Les panneaux solaires sont installés à trois échelles principales : résidentielle, commerciale et utilitaire. L'énergie solaire à l'échelle résidentielle est généralement installée sur les toits des maisons ou en plein air (montée au sol) et est généralement comprise entre 5 et 20 kilowatts (kW), selon la taille d'une propriété. Les projets d'énergie solaire commerciale sont généralement installés à une plus grande échelle que l'énergie solaire résidentielle. Bien que les installations individuelles puissent varier considérablement en taille, l'énergie solaire à l'échelle commerciale sert un objectif constant : fournir de l'énergie solaire sur site aux entreprises et aux organisations à but non lucratif. Enfin, les projets solaires à l'échelle des services publics sont généralement de grandes installations de plusieurs mégawatts (MW) qui fournissent de l'énergie solaire à un grand nombre de clients des services publics.
Comment fonctionne l'énergie solaire?
Un panneau solaire (également connu sous le nom de module solaire) se compose d'une couche de cellules en silicium, d'un cadre en métal, d'un boîtier en verre et d'un câblage pour transférer le courant électrique du silicium. Le silicium (atomique n°14 sur le tableau périodique) est un non-métal doté de propriétés conductrices qui lui permettent d'absorber et de convertir la lumière du soleil en électricité utilisable. Lorsque la lumière frappe une cellule de silicium, la lumière provoque la mise en mouvement des électrons dans le silicium, initiant un flux de courant électrique. C'est ce qu'on appelle « l'effet photovoltaïque », et il décrit la fonctionnalité générale de la technologie des panneaux solaires.
La science de la production d'électricité avec des panneaux solaires se résume à cet effet photovoltaïque. Il a été découvert pour la première fois en 1839 par Edmond Becquerel et peut être considéré comme une propriété de matériaux spécifiques (appelés semi-conducteurs) qui leur permet de créer un courant électrique lorsqu'ils sont exposés au soleil.
Le processus photovoltaïque fonctionne selon les grandes étapes suivantes :
1. La cellule solaire photovoltaïque au silicium absorbe le rayonnement solaire
2. Lorsque les rayons du soleil interagissent avec la cellule en silicium, les électrons commencent à se déplacer, créant un flux de courant électrique
3. Les fils captent et alimentent cette électricité en courant continu (DC) à un onduleur solaire pour être converti en électricité en courant alternatif (AC)
Une brève histoire de l'énergie solaire
En 1954, Bell Labs a développé la première cellule photovoltaïque au silicium. Bien que l'énergie solaire ait été précédemment captée et convertie en énergie utilisable par diverses méthodes, ce n'est qu'après 1954 que l'énergie solaire a commencé à devenir une source d'électricité viable pour alimenter des appareils sur de longues périodes. Les premières cellules solaires ont converti le rayonnement solaire en électricité avec un rendement de 4 %. À titre de référence, de nombreux panneaux solaires largement disponibles aujourd'hui peuvent convertir la lumière du soleil en énergie solaire avec un rendement supérieur à 20 %, un nombre en constante augmentation.
Bien que l'adoption de l'énergie solaire ait été lente au début, un certain nombre d'incitations et de politiques étatiques et fédérales ont contribué à réduire suffisamment le coût des panneaux solaires pour qu'ils soient plus largement adoptés. À ce stade, l'énergie solaire représente une capacité suffisante pour alimenter 11 millions des 126 millions de foyers du pays.
Le coût de l'énergie solaire
Parallèlement à l'augmentation de l'efficacité des panneaux solaires, le coût de l'énergie solaire a considérablement diminué. Rien qu'au cours de la dernière décennie, le coût d'une installation de panneaux solaires a chuté de plus de 60 %, et de nombreux experts du secteur prévoient que les prix continueront de baisser dans les années à venir :
De plus, selon l'endroit où vous habitez, plusieurs remises ou incitations pour l'énergie solaire peuvent contribuer à réduire encore plus le coût de l'énergie solaire.
L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable
L'énergie solaire est une source d'énergie propre, peu coûteuse et renouvelable qui est exploitable presque partout dans le monde - tout point où la lumière du soleil frappe la surface de la terre est un emplacement potentiel pour produire de l'énergie solaire. Et puisque l'énergie solaire vient du soleil, elle représente une source d'énergie illimitée. Les technologies des énergies renouvelables produisent de l'électricité à partir de ressources infinies. Comparez, par exemple, la production d'électricité avec des ressources renouvelables à celle des combustibles fossiles. Il a fallu des centaines de milliers d'années pour que le pétrole, le gaz et le charbon se forment, donc chaque fois qu'une de ces ressources est brûlée pour créer de l'électricité, cette ressource finie se rapproche légèrement de l'épuisement. L'utilisation d'une ressource renouvelable - comme l'énergie éolienne, solaire et hydroélectrique - pour produire de l'électricité, n'épuise pas cette ressource. Il y aura toujours une lumière du soleil constante sur la surface de la Terre GG, et après avoir transformé la lumière du soleil en électricité, il y a encore une quantité infinie de lumière du soleil à transformer en électricité à l'avenir. C'est ce qui fait de l'énergie solaire, par nature, une énergie renouvelable.
Énergie solaire + stockage de batteries, véhicules électriques et plus
La prolifération rapide de l'énergie solaire à l'échelle nationale et mondiale a également conduit à une croissance parallèle dans plusieurs zones adjacentes. Notamment, les systèmes de stockage d'énergie et les véhicules électriques sont deux secteurs sur le point d'exploser aux côtés de l'énergie solaire en augmentant les avantages de l'énergie solaire.
Étant donné que les panneaux solaires ne peuvent produire de l'électricité que lorsque le soleil brille, le stockage de l'énergie produite mais inutilisée tout au long de la journée pour une utilisation ultérieure est devenu de plus en plus important. Par exemple, les batteries solaires stockent l'électricité et peuvent être utilisées pendant les périodes de faible production solaire. De plus, les solutions solaires et stockage fonctionnent pour toutes les échelles d'installations de panneaux solaires et offrent de nombreux avantages supplémentaires, de la fiabilité énergétique à la résilience du réseau et à une alimentation à moindre coût.
Les véhicules électriques sont un deuxième produit prêt à surfer sur la vague de l'adoption de l'énergie solaire. Avec des coûts d'entretien inférieurs, des coûts de carburant inférieurs et une empreinte environnementale inférieure à celle des véhicules à moteur à combustion interne traditionnels, les véhicules électriques devraient devenir un élément important de l'industrie automobile pour les années à venir. L'adoption croissante des véhicules électriques s'accompagne également d'un besoin croissant d'électricité pour faire fonctionner les véhicules, une solution idéale pour l'énergie solaire. Les installations solaires distribuées fournissent une énergie bon marché et fiable pour les véhicules électriques directement à partir du soleil. Dans un monde d'électrification accrue dans toute la maison, l'énergie solaire est l'un des moyens les plus économiques, les plus fiables et les plus propres d'alimenter notre avenir électrifié.
