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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

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Qu'est-ce que l'énergie solaire ?

Qu'est-ce que l'énergie solaire ?

L'énergie solaire est l'énergie associée au rayonnement solaire et représente la principale source d'énergie sur terre.

De cette énergie, elle provient plus ou moins directement de presque toutes les autres sources d'énergie disponibles pour l'homme, telles que les combustibles fossiles, l'énergie éolienne, l'énergie marémotrice ou houlomotrice, l'énergie hydroélectrique, biomasse Les seules exceptions sont l'énergie nucléaire, l'énergie géothermique et l'énergie marémotrice. Il peut être utilisé directement à des fins énergétiques pour produire de la chaleur ou de l'électricité avec différents types de systèmes.

Du point de vue énergétique, c'est une énergie alternative aux combustibles fossiles classiques, c'est une énergie renouvelable. L'énergie solaire peut être correctement exploitée au moyen de différentes technologies et à différentes fins, même si les versions technologiques n'incluent pas de stockage d'énergie.

Les installations solaires souffrent de la variabilité et de l'intermittence de la production ou de la non-programmabilité totale due aux cycles jour-nuit et aux jours nuageux.

Technologies d'utilisation de l'énergie solaire

Aujourd'hui, l'énergie solaire est généralement comprise comme l'énergie que les gens génèrent eux-mêmes avec leur technologie directement à partir du rayonnement solaire. Cela se produit actuellement en Europe occidentale de deux manières principales:

Le terme panneaux solaires est utilisé pour les deux méthodes. Quoi qu'il en soit, la conception est sensiblement différente selon le type de technologie solaire qui sera utilisé:

Le panneau solaire thermique utilise des rayons solaires pour chauffer un liquide présentant des caractéristiques spéciales, contenu à l'intérieur, qui transfère la chaleur, via un échangeur de chaleur, à l'eau contenue dans un réservoir. Dans ces cos, la thermodynamique joue un rôle fondamental.

Le panneau photovoltaïque exploite les propriétés d'éléments semi-conducteurs particuliers pour produire de l'énergie électrique lorsqu'il est soumis au rayonnement solaire. Grâce à l'effet dit photovoltaïque, l'exposition solaire provoque le mouvement des électrons d'un composant (généralement du silicium), générant un courant électrique continu.

Il y a aussi le panneau solaire de concentration qui utilise une série de miroirs paraboliques à structure linéaire. L'objectif de ces miroirs est de transporter les rayons du soleil sur un tube récepteur dans lequel circule un fluide caloporteur ou une série de miroirs plats qui concentrent les rayons au bout d'une tour. Dans les deux cas, le dispositif de réception est chauffé à des températures très élevées (400 ° C à 600 ° C).

Applications d'énergie solaire

À l'heure actuelle, des panneaux solaires alimentent l'eau chaude domestique (énergie solaire thermique) et le chauffage des maisons et des petits complexes immobiliers. Des centrales solaires ont été construites qui, à l'aide de turbines à vapeur, convertissent la chaleur stockée en électricité. Toutefois, ces prototypes n'ont pas trouvé une large application en raison des faibles performances de ces centrales par rapport aux coûts d'administration élevés et à la discontinuité de l'approvisionnement en électricité.

Les panneaux photovoltaïques sont utilisés dans les systèmes solaires isolés pour alimenter des dispositifs éloignés des réseaux électriques (sondes spatiales, répéteurs téléphoniques en altitude, etc.). Ils sont également utilisés dans des applications où les besoins en énergie sont si faibles qu'une connexion au réseau électrique ne serait pas économique (signaux lumineux, parcomètres, etc.). De toute évidence, ces appareils doivent être équipés d'accumulateurs capables d'accumuler le surplus d'électricité produit pendant la journée. alimenter le matériel pendant la nuit et par temps nuageux, généralement avec des batteries solaires.

Ils sont également utilisés dans les grands systèmes connectés au réseau, bien que la quantité d'énergie fournie varie en fonction des conditions journalières et saisonnières; elle est donc difficile à prédire et non programmable. Cette discontinuité rend difficile la satisfaction de la demande en électricité à tout moment, sauf pour une production avec une large marge de sécurité supérieure aux pics de la demande annuelle. Toutefois, étant le pic de production de centrales solaires en été, il parvient à compenser la demande interne accrue due aux climatiseurs.

Avantages et inconvénients

L'utilisation de l'énergie solaire implique certains avantages et inconvénients.

Les principales critiques ou inconvénients liés à l'utilisation de l'énergie solaire sont imputables aux coûts, à l'efficacité et aux caractéristiques intrinsèques de l'intermittence ou de la non-programmabilité de cette source d'énergie par rapport aux sources d'énergie classiques, étant donné qu'elle est directement affecté par la couverture nuageuse et l'absence totale pendant la nuit. En outre, une grande quantité d'énergie est nécessaire à la production de panneaux photovoltaïques, faisant souvent appel à des sources d'énergie non renouvelables, telles que le charbon.

D'autre part, il faut considérer les avantages de l'énergie solaire. Ses partisans sont favorables à une réduction des coûts et à une augmentation de l'efficacité dans un avenir proche grâce aux économies d'échelle et à l'amélioration technologique des futurs systèmes solaires. S'agissant de l'absence de cette source d'énergie pendant la nuit, ils soulignent également que le pic maximum de consommation d'électricité est effectivement atteint pendant le jour, c'est-à-dire lors de la production maximale d'énergie solaire.

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Dernier examen: 3 octobre 2019