Fonctionnement d’une centrale énergétique alimentée par l’énergie solaire située au sol
Les sources d’énergie renouvelables sont une des meilleures options pour améliorer le bien-être de toute la planète. La source gratuite dont on dispose est le soleil. Une centrale solaire produit de l’électricité verte en utilisant le rayonnement du soleil. Les rayons sont captés par des panneaux solaires qui les transforment en énergie renouvelables pour nous fournir de l’électricité. Pour mieux comprendre le processus de transformation, nous allons voir comment fonctionne une centrale solaire.
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Centrale solaire au sol : principes fondamentaux
La technologie d’une centrale solaire au sol est assez simple à comprendre. La centrale est composée de nombreux panneaux photovoltaïques qui la font fonctionner. Les panneaux sont équipés de cellules photovoltaïques reliées entre elles. Les éléments électroniques sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs.
Dans la majorité des cas, le silicium est utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques. C’est un matériau commun qu’on peut extraire facilement, un quart de la croute terrestre en est constituée d’environ 25 %.
L’énergie de la lumière émise par les rayons du soleil est captée et stockée par les cellules photovoltaïques. La lumière est composée de photons qui entrent en contact avec les cellules et transmettent leur énergie aux électrons présents dans le matériau semi-conducteur à l’intérieur des cellules. Le mouvement des électrons entraîne la création d’un courant continu.
Le courant continu passe par un onduleur qui le transforme en courant alternatif. Un transformateur augmente ensuite la puissance de l’onduleur afin que l’électricité puisse être connectée à un réseau de distribution.
Les différentes parties d’une centrale solaire
Pour assurer son fonctionnement, la centrale solaire se compose de divers éléments interdépendants. On peut les identifier comme suit :
Les panneaux solaires
Il s’agit d’un élément indispensable aux centrales solaires, capable de capter l’énergie générée par les rayons du soleil. Il convertit ces énergies en électricité. C’est l’effet photovoltaïque qui est à l’origine de ce processus. Le principe de base est que les panneaux solaires sont constitués de cellules photovoltaïques composées de matériaux semi-conducteurs. Ces éléments permettent de créer de l’électricité.
Les suiveurs solaires
Pour permettre aux centrales solaires de produire de l’électricité de manière optimale, les suiveurs solaires sont extrêmement utiles. Ils servent non seulement de base aux panneaux solaires, mais aussi de point de pivot qui permettra aux panneaux de suivre les mouvements du soleil. Il est ainsi possible de bénéficier d’une énergie optimale tout au long de la journée.
L’onduleur
Les panneaux solaires produisent du courant alternatif. Ce type de courant ne convient pas à une utilisation résidentielle. La centrale solaire au sol doit être équipée d’un onduleur pour convertir le courant alternatif en courant continu. Cela signifie qu’il est possible d’utiliser des appareils à courant alternatif de 230 V.
Câbles et transformateurs
Le transformateur joue un rôle important dans le raccordement de la centrale solaire au sol à un réseau. Il peut augmenter ou diminuer la tension du courant qui traverse le réseau. Il est relié à la centrale par des câbles.
Équipement de contrôle et de surveillance
Un système de contrôle électronique sera intégré à la centrale solaire pour assurer une gestion efficace de l’énergie. En effet, les surcharges ou la décharge complète de la batterie peuvent être évitées grâce à l’utilisation de ce système de contrôle.
Les différents types de panneaux solaires
Il existe différents types de panneaux solaires pour différents types de projets solaires, qui présentent chacun des avantages et des inconvénients.
Les panneaux solaires au silicium
Les panneaux solaires au silicium peuvent être :
- Monocristallins, ils sont constitués d’un bloc de silicium non découpé. Ils ont un rendement élevé de 13 à 17 %. Cependant, le rendement de ce type de centrale solaire diminue lorsque la lumière du soleil se fait plus rare.
- Les panneaux polycristallins sont fabriqués à partir de plusieurs cristaux de silicium. Avec un rendement de 10 à 15 %, la production ne diminue pas, même si la lumière du soleil est insuffisante.
Panneaux solaires à couche mince
Ils sont produits à partir d’un matériau alternatif au silicium. Généralement, ils sont produits à partir de cadmium-tellurium. Son principal avantage est qu’il a été conçu pour offrir un rendement plus élevé, mais les composants nocifs qui le constituent sont ses faiblesses.
Panneaux solaires tandem
Avec deux couches de semi-conducteurs simples, les panneaux solaires tandem peuvent contenir du silicium amorphe qui est soit monocristallin, soit polycristallin. Il est principalement utilisé dans le cadre industriel. Son principal inconvénient est son coût de production élevé. Cependant, avec un entretien adéquat, ils produiront de l’énergie plus longtemps.
Le lien avec le système électrique d’une centrale solaire située au sol
Il est possible de raccorder une centrale solaire au réseau électrique d’un service public. Cela permet de revendre au réseau le surplus d’électricité produit par la centrale solaire sur votre terrain. Cela permet également d’obtenir de l’électricité même en cas de baisse de la production de la centrale (lorsqu’il fait nuit ou que le temps n’est pas idéal). Le raccordement est effectué après une enquête initiale. Il est également essentiel d’introduire une demande auprès du fournisseur.
En cas de raccordement, l’utilisation de transformateurs est essentielle. Il permet de réguler la fréquence et la tension générées. Un câble relie la centrale au réseau des services publics. Un compteur est également installé pour contrôler le flux d’électricité qui circule.
Avantages et inconvénients d’une centrale solaire au sol
Une centrale solaire installée au sol sans conteste un sérieux nombre d’avantages. Le plus important est qu’elle fournit une énergie abondante et durable et de lutter contre le changement climatique. Le coût de l’installation peut être élevé, mais il existe aujourd’hui des subventions qui permettent de financer l’installation, entre autres via la solution de Colibri Solar. En ce qui concerne l’entretien, il n’y a pas grand-chose à faire, mais il faut un minimum de surveillance. Un lavage de routine suffit. Il n’y a pas de pièces mobiles, le risque d’endommagement est donc très faible.
Une centrale solaire située au sol est un investissement fiable à long terme. La revente de l’énergie excédentaire peut vous apporter des sources de revenus supplémentaires, les faiblesses d’une centrale solaire installée au sol résident dans sa faible production par mauvais temps ou la nuit. Toutefois, ce problème peut être surmonté en utilisant des batteries de stockage.
