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Énergie solaire


245660L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique renouvelable produite à partir du rayonnement solaire.

La cellule photovoltaïque est le composant électronique

de base,

utilisant l'effet photoélectrique. Plusieurs cellules reliées entre elles forment un module solaire photovoltaïque ; plusieurs modules regroupés forment une installation solaire produisant une électricité qui peut être utilisée sur place, ou alimenter un réseau de distribution.

 

 

Énergie solaire dans le présent et le futur

Le solaire est-il l'énergie de demain ?

Chargeurs de batteries, ventilateurs, lampes de jardin, pompes hydrauliques, etc. Aujourd'hui, tout ou presque peut fonctionner à l'énergie solaire. On peut désormais emporter dans son sac un GPS équipé d'un chargeur solaire, et des panneaux photovoltaïques apparaissent sur tous les toits. Indispensable à la vie sur Terre, le Soleil peut nous rendre de nombreux autres services : chauffer nos habitations, alimenter en énergie les lieux les plus reculés.

Dans le monde, des projets de centrales électriques voient le jour presque partout, basés sur un immense potentiel : « 5 % de la surface des déserts permettrait de produire toute l'électricité de la planète », affirment Patrick Jourde et Jean-Claude Muller, chercheurs au Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et au CNRS.

Il existe également des moyens de transports individuels, du vélo à assistance électrique à la voiture électrique, en passant par le scooter et la moto électrique, pour des puissances de 500 W à 45 kW (60 ch) voire plus. Certaines voitures électriques peuvent être rechargées par une production individuelle (dans les bonnes conditions climatiques).

Le principal obstacle à l'exploitation industrielle de l'énergie solaire est son intermittence dans la plupart des régions ayant un besoin régulier d’énergie. Pour cette raison, l'avenir de cette ressource énergétique est intimement lié à l'amélioration des techniques de stockage et de transport de l'énergie, notamment électrique.

Le boom des objets solaires

 
Ordinateur alimenté par des panneaux solaires

Il y a une vingtaine d'années apparaissait la calculatrice de poche solaire. Quelques cellules photovoltaïques y remplaçaient avantageusement les piles électriques, toxiques pour l'environnement. Aujourd'hui, des magasins dédiés à l'écologie, mais aussi des enseignes plus grand public, proposent de nombreux objets fonctionnant à l'énergie solaire : torches, lampes de jardin, radioréveils, mobiles animés, montres... Preuve que l'énergie solaire séduit les consommateurs par l'image « verte » qu'elle véhicule. Son autre atout est son côté nomade : des chargeurs solaires permettent désormais d'alimenter en électricité, où que l'on se trouve, un téléphone mobile, un GPS ou un ordinateur portable. Pour les voyageurs au long cours, il existe même des sacs à dos équipés de capteurs solaires. Certains imaginent des vêtements également dotés de cellules photovoltaïques, pour y brancher directement son baladeur MP3 ou même son téléphone portable.

Des panneaux sur les toits

Les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité. Des années 2000 à 2013, en France et en Belgique, grâce aux aides fiscales de l'État, les particuliers ont été de plus en plus nombreux à s'en équiper. En France le producteur a le choix entre l'auto-consommation et la vente de l'intégralité de sa production à EDF qui est tenue depuis 2002 de racheter l'électricité d'origine renouvelable produite par les particuliers ou les collectivités.

Du photovoltaïque à grande échelle

Article détaillé : Centrale solaire photovoltaïque.

En 2011, les centrales photovoltaïques les plus puissantes au monde sont celles de Sarnia au Canada, de Finsterwalde en Allemagne et de Okhotnykovo en Ukraine. Occupant chacune plus de 300 hectares et avec une puissance installée d'environ 80 MWc. Elles sont composées de plus d'un million de panneaux photovoltaïques fixes, dans la plupart des cas ou pouvant s'orienter automatiquement vers le soleil, pour les autres.

  • En France : après les centrales de Chambéry, inaugurée en 2005, la Réunion, en 2006 et la Centrale Saint-Charles de Perpignan en 2010 (10 120 MWh/an, avec 80 000 m² de panneaux photovoltaïques), la plus grande centrale solaire photovoltaïque actuellement en service est celle de Losse dans les (Landes) ; construite par EDF Énergies Nouvelles, elle est achevée depuis mi-2011. Elle comprend 300 ha de panneaux majoritairement fixes avec une puissance crête de 67,2 MW ; la 2e (par la puissance) est celle des Mées (31 MWc) en Gironde.
  • La Suisse s'est elle aussi lancée dans la course au solaire et en Allemagne, les 57 000 panneaux du Bavaria solarpark fonctionnent depuis 2005 (10 MWc) ; ils ont été suivis par les centrales de Brandis, 40 MWc en 2009 et de Finsterwalde, 80 MWc en 2011.
  • Le 27 octobre 2009, le président Barack Obama a inauguré la plus grande centrale solaire des États-Unis à DeSoto près de Miami. Équipée de plus de 9 000 panneaux, la centrale d'une puissance de 25 MWc permet de fournir plus de 3 000 foyers.

Les projets de tours solaires

Article détaillé : Tour solaire.

Dans une tour solaire, un vaste collecteur solaire en verre chauffe de l'air, lequel en montant à grande vitesse dans la tour, actionne des turbines générant de l'électricité. Un premier prototype a été mis en service en 1982 à Manzanares en Espagne, on envisage la construction d'une tour solaire de 750 mètres de hauteur, capable d'alimenter 120 000 foyers. L'Australie a étudié la possibilité de construire une tour de près de 1 000 mètres de hauteur qui devrait fournir l'équivalent de la consommation de 200 000 foyers.

De l'énergie n'importe où

 
Lampadaire solaire à Elinkine, un village de Casamance (Sénégal).

Dans les pays suffisamment proche de l'équateur terrestre, où l'ensoleillement est souvent très important, le solaire peut fournir aux régions rurales et urbaines une énergie décentralisée pour l’éclairage et l'alimentation des réfrigérateurs, pompes hydrauliques, installations de télécommunication, etc.

Soutenus par des ONG, des projets d'électrification de villages sont en cours dans de nombreux pays d'Afrique et d'Amérique du Sud.

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