L'énergie solaire est un marché en expansion, propulsée par la transition énergétique. Le module solaire est un système permettant de transformer l’énergie du soleil, une pratique inépuisable, en courant électrique continu. Avant de se lancer dans la mise en place d’un projet solaire, il est nécessaire de connaître les bases du panneau solaire : technologies, types de panneaux solaires, choix, durée de vie, performance, aides financières. Faites une simulation ou profitez d'une consultation gratuite si vous pensez à un projet de panneaux photovoltaïques.
Qu'est-ce que l'énergie solaire ?
L’énergie solaire est une source abondante d’énergie provenant du soleil. Elle est gratuite, inépuisable et disponible partout dans le monde, à la différence des énergies fossiles.
Quels sont les différents types d'énergie solaire ? Il y a deux énergies solaires qui existent : l'exploitation de l'énergie solaire thermique et de l'énergie solaire photovoltaïque. Le premier, le solaire thermique, produit de la chaleur et sert surtout à la production d’eau chaude ou au chauffage d'un autre fluide quelconque. Le second, le solaire photovoltaïque, produit de l’électricité et permet d’alimenter les équipements d’un logement ou d'une industrie. Chaque énergie solaire est exploitée par des capteurs qui récupèrent l’énergie du rayonnement solaire pour la transformer en chaleur et/ou en électricité. Enfin, il existe également le panneau solaire hybride. Ce dernier permet d’associer les deux technologies précédentes, thermique et photovoltaïque.
Le secteur de l’énergie solaire photovoltaïque se développe depuis quelques années, notamment avec l’essor de différentes offres d'installations de panneaux solaires pour la production d’électricité en autoconsommation.
Quelques chiffres solaire
Selon l’ADEME, le développement de la filière solaire thermique a ralenti ces dernières années. Les ventes de chauffe-eaux solaires ont diminué de 16 % en 2018. En parallèle, le marché du solaire photovoltaïque, au contraire, explose depuis 2009 notamment grâce à la réduction des prix des panneaux solaires. Début 2023, la puissance photovoltaïque installée en France s’élève à 14 727 MW avec plus de 650 000 installations réparties sur le territoire.
Comment fonctionne l'énergie solaire avec les panneaux solaires photovoltaïques ?
Chaque panneau solaire photovoltaïque est composé de cellules, composants électroniques qui produisent de l’électricité à partir de l’énergie solaire. Exposés au rayonnement solaire, les matériaux semi-conducteurs génèrent du courant. C’est le cas du silicium, principal matériau constituant les cellules photovoltaïques. Les panneaux solaires sont composés de plusieurs cellules silicium.
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Durant le rayonnement solaire, les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du silicium, ce qui crée un courant électrique continu. C’est l’effet photoélectrique.
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Le courant ainsi généré est dirigé vers l’onduleur qui le transforme ensuite en courant alternatif, utilisable par les appareils électroniques.
Comment fonctionne le rayonnement solaire ?
Le rayonnement solaire correspond à l’énergie rayonnante émise par le soleil. C’est l’élément central de l’énergie photovoltaïque. Trois rayonnements sont possibles :
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Le rayonnement direct : Les rayons du soleil suivent un trajet sans obstacle jusqu’aux panneaux solaires
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Le rayonnement indirect : Les rayons du soleil sont diffusés, passant à travers différents obstacles (comme les nuages par exemple)
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Le rayonnement réfléchi : Les rayons du soleil sont réfléchis sur des obstacles avant d’atteindre les panneaux solaires (par exemple, les rayons frappent l’eau ou des miroirs)
Les panneaux solaires en fonctionnement reçoivent constamment ces trois types de rayonnements.
Quels sont les différents types de panneaux solaires photovoltaïques ?
Pour savoir comment fonctionne l’énergie solaire, il faut savoir qu’il existe différents types de panneaux solaires. Il y a trois technologies propres :
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Panneaux solaires monocristallins
D’un aspect noir uni, ils sont fabriqués à base d’un seul et unique cristal de silicium. Leur rendement est le plus élevé, en moyenne de 20% (pouvant aller jusqu'à 25%).
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Panneaux solaires polycristallins
D’un aspect bleu, ils sont fabriqués à partir de plusieurs cristaux juxtaposés issus de chutes de silicium monocristallin. Leur rendement est légèrement inférieur, de l’ordre de 13 à 15 %.
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Panneaux solaires amorphes
Ils sont conçus avec 1 % de silicium déposé sur un matériau amorphe (plastique, verre ou acier). Leur rendement est le plus faible : entre 6 et 9 %.
Quel type de panneaux solaires choisir ? Celui qui sera adapté à vos besoins, votre bâtiment, votre type d’utilisation (autoconsommation ou injection totale) ou encore l’ensoleillement propre à votre région. Chaque technologie de panneau inclut un rendement, une durée de vie, un coût, un type d’installation, un espace, des garanties propres. Le rendement d’une installation solaire est un sujet complexe à appréhender.
Le type de toiture conditionne le type d’installation. Toutes les toitures ne peuvent pas accueillir des panneaux photovoltaïques. Deux techniques d’installation dominent : l’intégration au bâti (IAB) et la surimposition.
- Installation de panneaux solaires intégrés au bâti (IAB) : les panneaux remplacent la toiture et assurent l’étanchéité.
- Intégration en surimposition : les panneaux photovoltaïques sont posés au-dessus de la toiture. Les deux ensembles sont indépendants entre eux. La structure solaire ne fait donc pas partie de l’enveloppe du bâtiment dans ce cas.
Qu'est-ce qu'un onduleur pour l’installation photovoltaïque ?
Afin de récupérer l’énergie produite par les panneaux solaires et pouvoir l’injecter dans le réseau électrique public ou dans votre bâtiment, il est nécessaire d’avoir un courant alternatif. L’onduleur permet alors de convertir le courant continu produit par les panneaux solaires en courant alternatif. Le fonctionnement de l’onduleur solaire se détermine selon le type d’installation, et plusieurs normes doivent être respectées pour que l’onduleur fonctionne correctement.
Quels sont les types d’onduleurs qui existent ?
- Onduleur centralisé : C’est un onduleur de grande puissance permettant d’accueillir l’ensemble des panneaux solaires, qui sont alors branchés en série.
- Micro-onduleurs : Chaque panneau (ou couple de panneaux) est relié à son onduleur. Si un des micro-onduleurs tombe en panne, le reste de l’installation solaire continue de fonctionner indépendamment. Ils sont majoritairement utilisés pour les installations résidentielles.
L’onduleur est primordial pour le bon fonctionnement de l’installation solaire. Il est donc important d'en prendre soin et de le choisir de qualité pour préserver ses performances. Le prix d’un onduleur varie selon la marque, le type et la puissance de l’installation solaire.
Comme l'onduleur, les panneaux solaires doivent être nettoyés régulièrement pour qu'ils restent performants.
Quels sont les avantages et inconvénients de l'énergie solaire ?
En ce qui concerne l'énergie solaire, il existe plusieurs avantages et inconvénients qui permettent de comprendre comment fonctionne cette énergie verte et comprendre l'intérêt et l'efficacité de cette électricité produite.
Les +
- Un investissement pour des économies d’énergie durables.
- Une énergie primaire décarbonée.
- Des technologies de plus en plus performantes et rentables.
- Pour les entreprises, un bonus d’image
Les -
- L’investissement initial, coûteux mais pouvant faire l’objet d’aides financières.
- L’énergie solaire n’est pas pilotable : elle peut être stockée ou permettre du pilotage de charge, mais la production restera sans surprise plus importante quoi qu’il arrive une journée d’été plutôt qu’une nuit d’hiver.
Si vous optez pour le solaire photovoltaïque, faites appel à un pro
Pour des projets professionnels, vous pouvez consulter Butagaz pour vous accompagner et vous mettre en lien avec ses filiales compétentes. Investir dans l’énergie solaire est et doit être un investissement durable. Pour y parvenir, s’entourer de professionnels agréés qui sauront vous accompagner et vous conseiller est indispensable, pour également avoir des garanties sur la qualité des produits, la gestion du dossier et bénéficier d’aides financières.
Quels sont les points à retenir sur le fonctionnement de l’énergie solaire ?
- L’énergie solaire est une source abondante d’énergie.
- L’onduleur est une pièce primordiale et nécessaire au bon fonctionnement de l’installation solaire.
- Un investissement non-négligeable, mais de réelles économies d'énergie à terme
- Une empreinte carbone réduite et un engagement pour la transition énergétique !