Maisons écologiques

Ce qu’il faut absolument savoir sur l’énergie solaire

Par Michel Duchène , le mardi, 25 octobre 2022, 8h14 — Photovoltaïque et panneaux solaires - 10 minutes de lecture
soleil

L’énergie solaire est tout simplement l’énergie utilisable générée par le soleil sous forme d’énergie électrique ou thermique. L’énergie solaire est captée de diverses manières, la plus courante étant un système de panneaux solaires photovoltaïques, ou système PV, qui convertit les rayons du soleil en électricité utilisable. Outre l’utilisation des panneaux photovoltaïques pour produire de l’électricité, l’énergie solaire est couramment utilisée dans des applications thermiques pour chauffer des espaces intérieurs ou des fluides. Les propriétaires de biens résidentiels et commerciaux peuvent installer des systèmes de production d’eau chaude solaire et concevoir leurs bâtiments en tenant compte du chauffage solaire passif afin de tirer pleinement parti de l’énergie du soleil 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 résidentielle est généralement installée sur les toits des maisons ou sur des terrains non bâtis (au sol) et sa puissance est généralement comprise entre 5 et 20 kilowatts (kW), selon la taille de la 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 et en coût, les panneaux solaires commerciaux ont un objectif commun : 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.

Pour certains acheteurs d’énergie solaire qui ne sont pas en mesure d’installer une installation solaire sur leur propriété en raison du coût ou d’autres facteurs, le solaire communautaire est une option solaire viable qui relie plus directement les projets d’énergie solaire à l’échelle des services publics aux consommateurs résidentiels. À ce titre, les parcs solaires communautaires sont généralement construits dans un lieu central et non sur la propriété d’un seul client. Les consommateurs résidentiels peuvent s’abonner à un projet solaire communautaire pour bénéficier des nombreux avantages de l’énergie solaire sans avoir à installer de panneaux solaires sur leur propriété.

Comment fonctionnent les panneaux solaires ?

panneau solaireUn panneau solaire (également appelé module solaire) se compose d’une couche de cellules de silicium, d’un cadre métallique, d’une enveloppe en verre et d’un câblage permettant de transférer le courant électrique du silicium. Le silicium (numéro atomique 14 dans 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, elle met en mouvement les électrons du silicium, ce qui déclenche un courant électrique. C’est ce qu’on appelle « l’effet photovoltaïque », qui 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 en 1839 par Edmond Becquerel et peut être considéré comme une propriété de certains matériaux (appelés semi-conducteurs) qui leur permet de créer un courant électrique lorsqu’ils sont exposés à la lumière du soleil.

Le processus photovoltaïque (ou système PV) fonctionne selon les grandes étapes suivantes :

  • La cellule solaire photovoltaïque en silicium absorbe le rayonnement solaire.
  • Lorsque les rayons du soleil interagissent avec la cellule de silicium, les électrons commencent à se déplacer, créant ainsi un flux de courant électrique.
  • Des fils captent et acheminent ce courant continu (CC) vers un onduleur solaire pour le convertir en courant alternatif (CA).

Une brève histoire de l’énergie solaire

En 1954, les Laboratoires Bell ont mis au point la première cellule photovoltaïque en silicium. Bien que l’énergie solaire ait déjà été 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 convertissaient 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 chiffre en constante augmentation.

Bien que l’adoption de l’énergie solaire ait été lente au début, un certain nombre d’incitations et de politiques nationales et fédérales ont contribué à faire baisser suffisamment le coût de l’énergie solaire pour qu’elle soit plus largement adoptée. À l’heure actuelle, 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 solaire, le coût des panneaux solaires 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 à baisser dans les années à venir :

En outre, selon l’endroit où vous vivez, plusieurs remises ou incitations à l’énergie solaire peuvent contribuer à réduire encore davantage le coût de l’énergie solaire. À l’échelle nationale, le crédit d’impôt à l’investissement (CII) est l’une des principales mesures d’incitation à la disposition des personnes intéressées par l’énergie solaire, car il vous permet de déduire de vos impôts fédéraux 26 % du coût d’installation d’un système solaire. Cette incitation ne durera pas éternellement : en 2023, l’ITC fédéral passera à 22 %, puis disparaîtra complètement pour les installations solaires résidentielles en 2024.

De nombreux États et services publics offrent d’autres incitations (telles que la facturation nette) en plus de l’ITC fédéral, ce qui fait encore baisser 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 peut être exploitée presque partout dans le monde : tout point où la lumière du soleil frappe la surface de la terre est un lieu potentiel de production d’énergie solaire. Et comme l’énergie solaire provient du soleil, elle représente une source d’énergie illimitée. Les technologies d’énergie renouvelable produisent de l’électricité à partir de ressources qui sont infinies. Comparez, par exemple, la production d’électricité à partir de ressources renouvelables à la production à partir de combustibles fossiles. Il a fallu des centaines de milliers d’années pour que le pétrole, le gaz et le charbon se forment. Chaque fois que l’une de ces ressources est brûlée pour créer de l’électricité, cette ressource finie se rapproche un peu plus de son épuisement. L’utilisation d’une ressource renouvelable – telle que l’énergie éolienne, solaire ou hydraulique – pour produire de l’électricité n’épuise pas cette ressource. La lumière du soleil brillera toujours de manière constante sur la surface de la Terre, et après avoir transformé la lumière du soleil en électricité, il reste 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.

Alors que le mix électrique actuel des États-Unis est toujours composé en grande partie de combustibles fossiles comme le pétrole et le gaz, les sources d’énergie renouvelables comme le solaire prennent de plus en plus de place dans le profil énergétique du pays. Le coût de l’énergie solaire et des autres technologies renouvelables étant de plus en plus compétitif.

Faut-il opter pour l’énergie solaire ?

Lorsqu’il s’agit d’installer des panneaux solaires et de passer à une source d’énergie plus écologique, il n’existe pas d’approche unique. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour déterminer si votre maison ou votre entreprise est un bon candidat pour l’énergie solaire. Lorsque vous décidez d’opter pour l’énergie solaire, vous devez au moins vous poser les questions suivantes : « Combien est-ce que je dépense en électricité ? », « Quel type de maison est-ce que je vis et est-ce que j’en suis le propriétaire ? » et « Est-ce que mon toit est adapté à l’énergie solaire ? Est-il vieux, quelle est sa taille, quel est son angle, etc.

La première question est peut-être celle qui a le plus d’impact : plus vous consommez d’électricité et plus vous la payez, plus vous économiserez en optant pour l’énergie solaire. Ensuite, si vous vivez dans un immeuble collectif ou si vous louez la propriété, il sera beaucoup plus difficile d’installer des panneaux solaires que si vous êtes propriétaire d’une maison individuelle. Enfin, le toit idéal pour l’énergie solaire est un toit en bon état, orienté vers le sud et recevant un ensoleillement direct important. Si certaines de ces caractéristiques ne correspondent pas à votre situation, mais que vous êtes toujours intéressé par l’énergie solaire, lisez notre article intitulé « L’énergie solaire vous convient-elle ? » pour savoir si vous êtes un bon candidat.

L’énergie solaire + le stockage sur batterie, les véhicules électriques et plus encore

La prolifération rapide de l’énergie solaire à l’échelle nationale et mondiale a également entraîné une croissance parallèle dans plusieurs domaines adjacents. En particulier, les systèmes de stockage de l’énergie et les véhicules électriques sont deux secteurs appelés à exploser parallèlement à l’énergie solaire en augmentant les avantages de cette dernière.

Étant donné que les panneaux solaires ne peuvent produire de l’énergie que lorsque le soleil brille, le stockage de l’énergie produite mais non utilisée 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 de stockage de l’énergie solaire s’adaptent à toutes les échelles d’installations de panneaux solaires et offrent de nombreux avantages supplémentaires, de la fiabilité de l’énergie à la résilience du réseau en passant par une énergie moins coûteuse.

Les véhicules électriques sont un deuxième produit prêt à profiter de la vague d’adoption de l’énergie solaire. Avec des coûts d’entretien et de carburant moindres et une empreinte écologique plus faible que les véhicules à moteur à combustion interne traditionnels, les véhicules électriques sont appelés à jouer un rôle important dans l’industrie automobile pour les années à venir. L’adoption croissante des véhicules électriques s’accompagne d’un besoin croissant d’électricité pour faire fonctionner les véhicules, ce qui correspond parfaitement à 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 où l’électrification des foyers s’intensifie, l’énergie solaire est l’un des moyens les plus économiques, les plus fiables et les plus propres d’alimenter notre avenir électrifié.

 

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Michel Duchène

Je m'appelle Michel Duchène et je suis passionné par le bricolage, les travaux manuels et particulièrement le gros oeuvre. J'ai décidé de mettre mon expérience au service des internautes en créant mon blog. J'y partage mes astuces et mes conseils pour réussir vos travaux. J'ai toujours été passionné par le bricolage. C'est d'ailleurs ce qui m'a poussé à faire des études d'ingénieur en bâtiment. Aujourd'hui, je suis à la tête d'une entreprise de construction et je continue à partager ma passion sur mon blog.

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