L’énergie renouvelable solaire
Les enjeux énergétiques ne cessent de prendre de l’importance. Les changements climatiques entrainés par l’exploitation des sources d’énergie fossilifère commencent à inquiéter les citoyens du monde. À côté, leurs coûts sont en hausse constante. Il serait intéressant de se tourner vers des énergies plus responsables et plus économiques. Grâce à une source d’énergie inépuisable, l’énergie solaire présente de nombreux avantages, si on ne parle que du fait qu’il n’émet aucun gaz à effet de serre.
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L’énergie solaire : un tour d’horizon
L’énergie que le soleil dégage permet à toute sorte de vie de proliférer sur la planète Terre. Mais son utilité ne se limite plus à de simples besoins naturels. Avec les avancées technologiques, l’humanité a su dompter sa puissance pour la transformer en électricité.
Une définition du concept
L’énergie solaire se rapporte à une exploitation de la lumière émise par le soleil. Que ce soit par le biais d’une plaque photovoltaïque ou par des centrales thermiques, on est en présence de ladite énergie.
Elle peut être exploitée de sorte à alimenter une agglomération ou le logement d’un particulier. On peut l’utiliser pour un éclairage d’appoint. Tout comme elle peut également servir pour subvenir à la totalité des besoins en électricité d’un ménage.
Les composants pour la transformation de l’énergie solaire
La lumière et la chaleur émises par le soleil sont les éléments exploités dans la production d’une énergie renouvelable solaire. Pour les convertir en électricité, on peut passer par deux méthodes : les plaques photovoltaïques et les centrales thermiques. Pour un usage personnel, les plaques sont plus appropriées. En revanche, pour une production de grande envergure, comme pour le cas des entreprises, les deux alternatives peuvent tout à fait être exploitées à condition de choisir le bon choix du site pour votre centrale solaire.
L’énergie solaire : un fort potentiel
Dans la recherche d’alternatives aux énergies fossilifères, on ne peut pas se passer de l’énergie solaire. En matière de gaz à effet de serre, son exploitation n’en dégage aucun. De plus, l’énergie est quasi illimitée. Elle est également accessible à tous. On n’a pas besoin d’un gisement bien défini pour l’exploiter. Toutefois, des normes et réglementations sont à respecter pour son installation.
Tout un chacun peut installer des plaques solaires à leur domicile pour pourvoir à leurs besoins en termes d’énergie. Pour donner une idée plus concrète d’une exploitation d’énergie solaire, il ne faudrait que 5 000 km² de plaque solaire pour assurer les besoins en énergie de toute la France. Pourtant, cette exploitation équivaut à seulement 0,01 % de l’énergie émise par le soleil.
Le fonctionnement de l’exploitation de l’énergie solaire
L’énergie d’une centrale solaire au sol peut être exploitée de différentes manières. Comme nous l’avons déjà mentionné plus haut, on peut l’utiliser pour l’éclairage à domicile tout comme on peut l’exploiter pour l’alimentation d’une ville. Dans la pratique, deux techniques sont utilisées : les plaques photovoltaïques et les centrales thermodynamiques.
Les centrales solaires thermodynamiques (CSP)
Le rendement des exploitations de centrales solaires thermiques se basent sur le même principe que les centrales classiques. Il consiste à transformer l’énergie calorifique en électricité. En d’autres termes, la chaleur est transformée en un courant électrique. Le concept se focalise sur la production de gaz à haute température et sur une turbine qui produit une induction.
Dans le cas d’un central se basant sur l’énergie thermique solaire, les rayons sont concentrés pour créer une forte chaleur. La température exigée varie de 250 °C à 1000 °C. Pour atteindre un tel niveau, les rayons solaires sont concentrés par des miroirs pour ensuite être transmis à des gaz ou à un liquide caloporteur (capable de transmettre l’énergie calorique de manière efficace). Il existe quatre types de concentration de la lumière :
- Le miroir de Fresnel,
- Le cylindro-voltaïque,
- L’héliostat,
- La parabole solaire Dish-Stirling.
L’énergie solaire photovoltaïque (PV)
Le concept est quelque peu différent du précédent. Ici, il n’y a pas de transformation intermédiaire de la lumière du soleil. Une partie des rayons est directement convertie en électricité. L’opération est rendue possible grâce à des cellules photovoltaïques. Elles sont fabriquées à partir de matière première pure. Les matériaux utilisés sont des semi-conducteurs tels que le silicium. À titre de connaissance générale, cette technologie a été mise en évidence par Alexandre Edmond Becquerel en 1839. Elle se base sur un phénomène physique présent dans la nature.
Dans la pratique, le courant produit par ce type de central n’est pas le même que celui utilisé dans les logements. Il doit passer par une transformation. Une fois produit, il passe par un onduleur pour devenir un courant alternatif. Il est à noter que ce genre de central reste encore rare même si son développement est en marche. De plus, les plaques voltaïques peuvent être utilisées par les particuliers. Dans ce cas, il est recommandé de faire appel à des batteries. De cette manière, on pourrait l’utiliser même en cas d’absence des rayons solaires (la nuit).
Les avantages de l’énergie solaire
Les atouts de l’énergie solaire s’articulent, pour la plupart, sur des enjeux économiques et environnementaux. Dès qu’il est question d’énergie, on ne peut pas limiter l’impact de la discussion à l’échelle individuelle. Ils seront surtout mesurables au niveau mondial. Cela n’empêche pas les retombées bénéfiques pour les particuliers mais surtout dans le cadre de projet photovoltaïque pour les professionnels.
Un avantage économique
En économie, il est question de gestion des ressources. Avec l’énergie renouvelable solaire, on dispose d’un avantage considérable. La surexploitation des énergies fossiles amène à des impacts négatifs pour l’écosystème. L’énergie solaire, quant à elle, est quasi illimitée. Avec les installations adaptées, elle pourra alimenter les besoins en électricité des bâtiments.
Des atouts environnementaux
Faire appel à l’énergie solaire, c’est déployer une production écoresponsable. Son exploitation ne dégage aucun gaz à effet de serre. À l’heure où les impacts des énergies fossiles se font ressentir dans toutes les sphères de la vie, il est important de se tourner vers des alternatives plus viables.
Des avantages financiers
Certes, l’installation des dispositifs d’énergie solaire est encore assez coûteuse. Mais, le gouvernement commence à mettre en place des procédés pour soutenir le développement du secteur. De plus, l’entretien est nettement moins onéreux. En faisant le bilan sur plusieurs années d’utilisation, la balance penche facilement vers l’exploitation de l’énergie solaire à condition que le choix du site de la centrale solaire soit pertinent.
Les usages possibles de l’énergie solaire
L’énergie solaire offre un usage assez polyvalent et flexible. Elle peut être exploitée au niveau des ménages comme elle peut être utilisée pour une production industrielle.
L’utilisation pour la production industrielle
Comme expliqué longuement dans le mode de fonctionnement de l’exploitation de l’énergie solaire, elle peut être utilisée pour la production de masse. Elle peut suffire, si les installations sont complètes, à une exploitation de grande envergure. De plus, elle est déjà exploitée pour générer de la chaleur afin de faire tourner des centrales de production d’électricité. Les plaques photovoltaïques commencent à émerger pour une production plus directe et une transformation progressive du parc électrique. Désormais, l’énergie solaire couvre de plus en plus divers secteurs, tels que le transport, les industries et les propriétés foncières professionnelles.
L’utilisation au niveau d’un particulier
L’énergie solaire est tout à fait exploitable pour une consommation au niveau des foyers. Elle peut suffire pour une double production. Dans un premier temps, elle peut servir à alimenter les appareils électriques. Avec une installation supportant la demande, elle peut pourvoir de manière adéquate à un fonctionnement au quotidien. Mais l’énergie solaire est capable de bien plus. Avec une installation mixte (thermique et électrique), elle peut assurer les besoins en chauffage de la maison. Les chauffe-eaux solaires sont désormais privilégiés par les ménages.
Une utilisation pour les endroits isolés
Les lieux isolés peuvent faire face à un souci de rentabilité en matière d’installation d’un central de production. Cependant, avec l’énergie solaire, il est tout à fait possible de mettre en place des panneaux solaires répondant uniquement aux besoins. Dans ce cas, le coût serait nettement moins élevé. Par ailleurs, l’énergie solaire est aussi utilisée par les satellites en orbite. De cette manière, elles sont auto suffisante en matière d’énergie.
Les perspectives d’avenir de l’énergie solaire
Avec les avantages qu’offre l’énergie solaire, il va sans dire qu’elle reste un atout majeur en matière de consommation d’énergie. Si aujourd’hui encore, le coût d’une installation solaire est assez coûteux, on est de plus en plus conscient de son potentiel de production à très grande échelle. Rien qu’en 2020, un consortium a été établi pour la construction de 4 millions de panneaux solaires. Ils pourront produire plus de 2 gigawatts. Il est à noter que cette énergie trouve déjà preneur sur les 30 années à venir.
Au niveau mondial, on prévoit une production de plus de 2350 gigawatts. Avec une telle capacité, les spécialistes prévoient, en 2024, un dépassement de la production offerte par l’hydraulique. En ce qui concerne le charbon qui occupe plus de 36 % de la production d’électricité en 2021, elle devrait être dépassée par le solaire en 2027. Les gaz naturels devraient être devancés vers l’horizon 2026 au vue de l’efficacité du fonctionnement d’une centrale énergétique photovoltaïque.
Cela étant dit, les défis restent nombreux, pour ne citer que l’intégration de l’énergie solaire au réseau électrique et les performances en matière de stockage de l’énergie. Mais, avec les politiques publiques incitatives déjà en marche et les innovations technologiques qui ne cessent de progresser, ce ne sont pas les opportunités qui manquent.
Conclusion
L’exploitation de l’énergie solaire est une alternative intéressante et prometteuse pour répondre aux défis énergétiques actuels. L’énergie solaire est une source renouvelable, propre et illimitée, qui ne génère pas de gaz à effet de serre.
Elle peut être exploitée à différentes échelles, allant de l’installation de panneaux photovoltaïques pour un usage domestique à la mise en place de centrales thermodynamiques pour alimenter des villes entières. Elle permettra une exploitation pérenne, en assurant un rendement énergétique, tout en réduisant notre empreinte carbone et en préservant notre planète pour les générations futures.
