Energie photovoltaïque et écologie

L’énergie PV est une énergie verte

Une énergie verte (également appelé énergie propre) est une énergie qui nécessite peu de polluants pour être produite. Lorsqu’une installation photovoltaïque est placée, elle ne produit pas de pollution pour fonctionner et donc produire de l’électricité. L’énergie photovoltaïque est donc bien une énergie verte ou encore une énergie propre. Il faut reconnaitre que la production des cellules photovoltaïques nécessite le rejet de pollution, mais cette pollution est sans commune mesure avec le fait que l’installation photovoltaïque une fois placée va produire pendant plusieurs dizaines d’années de l’électricité sans émettre le moindre kilo ou gramme de dioxyde de carbone (CO2). L’énergie PV est une énergie renouvelable Il est important de noter que le concept d’énergie renouvelable est distinct de celui d’énergie verte. En effet, le fait qu’une énergie soit renouvelable n’implique pas obligatoirement qu’elle soit verte et donc non-polluante. Une énergie renouvelable est une énergie régénérée par la nature via des phénomènes naturels. Dans ce cadre, le rayonnement du soleil constitue une source d’énergie renouvelable et a priori inépuisable. L’énergie photovoltaïque qui utilise le rayonnement solaire afin de produire de l’électricité est donc une source d’énergie renouvelable. Pour plus d’information cliquez ici. Attente photos SOLEN pour revente EDF

Fonctionnement du PV

Un module photovoltaïque plus communément appelé panneau photovoltaïque ou encore panneau solaire est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles. Un ensemble de panneaux constitue une installation photovoltaïque. L’onduleur convertit le courant continu produit par l’installation photovoltaïque en courant alternatif. Le panneau photovoltaïque Le panneau photovoltaïque aussi appelé panneau solaire ou encore module photovoltaïque est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles en série ou en parallèle. La puissance d’un panneau exprimée en watts dépend donc du nombre de cellules qui le composent ainsi que de la puissance de chaque cellule.

La cellule photovoltaïque

La cellule photovoltaïque est donc la composante du système qui va réellement se charger de produire de l’électricité. Les cellules les plus répandues sont constituées de silicium (Si) qui est un semi-conducteur qui absorbe l’énergie lumineuse et la transforme directement en courant électrique continu. Le silicium est l’élément le plus abondant sur terre après l’oxygène. Il existe trois types de cellules photovoltaïques :

• les cellules monocristallines

Elles sont composées d’un seul cristal et offrent les meilleurs rendements qui varient entre 15 et 22 %. Elles ont également de bonnes durées de vie (de l’ordre de 50 ans). L’inconvénient est qu’elles sont chères.

• les cellules poly cristallines ou multi cristallines

Elles sont composées de plusieurs cristaux et offrent des rendements de l’ordre de 10 à 13 %. Cependant, elles coûtent moins chère que les cellules monocristallines et offrent également de bonnes durées de vie (de l’ordre de 50 ans).

• les cellules amorphes

Elles sont produites par projection de silicium en couche fine sur du verre ou du plastique par exemple. Elles coûtent moins cher que les autres cellules mais elles ont de moins bons rendements et leur durée de vie est plus courte (de l’ordre de 10 ans). L’unité de mesure de la puissance d’une cellule et donc d’un panneau est le Watt-crête (Wc). Un watt-crête représente la puissance électrique maximale produite dans des conditions standards qui sont d’une part un ensoleillement de 1000 watts/m2 (1 kilowatts/m2) et d’autre part, une température de la cellule photovoltaïque de 25 degrés. Il s’agit donc d’une unité théorique qui va servir de base au calcul de la puissance électrique estimée d’une cellule ou d’un panneau. Cette estimation tenant compte notamment de l’orientation de la cellule par rapport au soleil ou encore de l’inclinaison de la cellule par rapport au rayonnement solaire.

L’onduleur

Les panneaux photovoltaïques produisent du courant continu. Dans la pratique, nous utilisons principalement du courant alternatif, et plus rarement du courant continu. La raison principale est qu’il faut pouvoir diminuer et augmenter la tension de l’électricité comme on veut et cela n’est possible qu’avec du courant alternatif (et l’utilisation d’un transformateur). Une installation photovoltaïque devra être équipée d’un onduleur (ou plusieurs) qui est l’appareil qui va se charger de transformer le courant continu en courant alternatif qui pourra alors alimenter, par exemple, une maison.

L’installation photovoltaïque

Une installation photovoltaïque regroupe l’ensemble des composants nécessaires à la production d’électricité dans le cadre d’un projet (produire de l’électricité dans la maison d’un particulier, par exemple). L’installation photovoltaïque se compose donc des panneaux solaires, du ou des onduleurs et du câblage. En général, une installation photovoltaïque produira plusieurs milliers de watts-crête ; on parlera alors de production en kilowatts-crête (kWc). Une installation sera dite en réseau lorsqu’elle revend au réseau ce qu’elle ne consomme pas, tandis qu’elle sera dite autonome lorsqu’elle stocke dans des batteries ce qu’elle n’utilise pas. Pour plus d’information cliquez ici. Attente photos SOLEN pour revente EDF

Avantages et inconvénients du PV

En tant que source d’énergie électrique, un système photovoltaïque offre des avantages mais aussi des inconvénients.

Avantages du photovoltaïque

• Les installations photovoltaïques sont en général de haute fiabilité, peu sujettes à l’usure, elles demandent peu d’entretien. • Le montage des installations photovoltaïques est simple et les installations sont adaptables aux besoins de chaque projet. • Il s’agit d’une source d’énergie électrique totalement silencieuse ce qui n’est pas le cas, par exemple des installations éoliennes. • Il s’agit d’une source d’énergie inépuisable. • L’énergie photovoltaïque est une énergie propre et non-polluante qui ne dégage pas de gaz à effet de serre et ne génère pas de déchets.

Inconvénients du photovoltaïque

• La fabrication des panneaux solaires photovoltaïques relèvent de la haute technologie demandant énormément de recherche et développement et donc des investissements coûteux. Cela se traduit dans le prix de l’installation qui, aujourd’hui, reste chère. • Les rendements des panneaux photovoltaïques sont encore faibles et de l’ordre de 20 % (pour les meilleurs). L’énergie photovoltaïque convient donc mieux pour des projets à faible besoins, comme une maison unifamiliale, par exemple. • Dans le cas d’une installation photovoltaïque autonome qui ne revend pas son surplus d’électricité au réseau, il faut inclure des batteries dont le coût reste très élevé. • Le niveau de production d’électricité n’est pas stable et pas prévisible mais dépend du niveau d’ensoleillement. De plus, il n’y a aucune production d’électricité le soir et la nuit. • La durée de vie d’une installation photovoltaïque n’est pas éternelle mais de l’ordre de 20 à 50 ans. De plus, le rendement des cellules photovoltaïques diminue avec le temps qui passe. On parle en général pour les panneaux photovoltaïques, d’une perte de rendement de 1 % par an.

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