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Certaines entreprises se mettent également au solaire comme le Campus Google (ci-dessous) qui a recouvert en 2006 tous ses toits avec des panneaux photovoltaïques.
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L'énergie solaire photovoltaïque ne vous permet pas seulement de faire des économies, elle vous fera faire des bénéfices ! Même si, à première vue, l'installation peut paraître chère, le photovoltaïque, sur le long terme, vous rapportera de l'argent.
La centrale solaire photovoltaïque de Rovigo en Italie
Ces 1 200 000 m² de panneaux solaires photovoltaïques sont bien réels, il s'agit là de la plus grande centrale solaire mondiale inaugurée en 2007 en Allemagne (déjà leader mondial de la puissance solaire). La puissance énergétique peut atteindre jusqu'à 10 MW (dans des conditions météorologiques optimales).
Panneaux solaires : Champs photovoltaïque en Allemagne
Parking solaire, ombrière photovoltaïque, abris de parking photovoltaïque », « centrale électrique solaire… beaucoup d’appellations différentes pour désigner une même construction. Soyons diplomates, nous nommerons ceci « ombrières de parking photovoltaïque », une forme parmi d’autres de centrale solaire !
L'une des première utilisation des panneaux solaires fut pour les satellites. En effet, ceux-ci ne peuvent naturellement pas être reliés par un cable et sont le plus clair du temps exposés au soleil. Bien que les rendements des panneaux solaires étaient faibles à l'époque des premiers satellites, ceux-ci ont des besoins énergétiques très faibles lorsqu'ils sont en orbite.
Les cellules produisent également par soleil voilé ou par temps couvert. Toutefois, elles produisent logiquement moins que par temps ensoleillé. C’est de lumière qu’elles ont besoin, pas nécessairement du soleil direct. Par beau temps, elles produisent même mieux en hiver, car une température basse augmente le rendement des cellules.
Les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité lorsqu'ils sont éclairés par le soleil. Certains modèles peuvent être directement branchés sur une prise électrique

Energie solaire photovoltaique

Le photovoltaïque (PV), qui consiste à transformer directement le rayonnement solaire en électricité, est une technologie-clé pour assurer un approvisionnement énergétique durable. L'électricité solaire représente un potentiel considérable, puisque le photovoltaïque pourrait couvrir quelque 20% des besoins actuels d'ici 2050.

Fonctionnement des panneaux solaires photovoltaiques

Le principe de l'obtention du courant par les cellules photovoltaïques s'appelle l'effet photoélectrique. Ces cellules produisent du courant continu à partir du rayonnement solaire. Ensuite l'utilisation de ce courant continu diffère d'une installation à l'autre, selon le but de celle-ci. On distingue principalement deux types d'utilisation, celui où l'installation photovoltaïque est connectée à un réseau de distribution d'électricité et celui où elle ne l'est pas.

Les installations non connectées peuvent directement consommer l'électricité produite. À grande échelle, c'est le cas des calculatrices solaires et autres gadgets, conçus pour fonctionner en présence de lumière naturelle ou artificielle (dans un logement ou un bureau). À plus petite échelle, des sites non raccordés au réseau électrique (en montagne, sur des îles ou des voiliers, un satellite...) sont alimentés de la sorte, avec des batteries d'accumulateurs pour disposer d'électricité au cours de périodes sans lumière (la nuit notamment). Des installations photovoltaïques sont aussi connectées aux réseaux de distribution électrique. Sur les grands réseaux de distribution (Amérique du Nord, Europe, Japon...) des installations photovoltaïques produisent de l'électricité et l'injectent dans le réseau. Pour ce faire, ces installations sont munies d'onduleurs qui transforment le courant continu en courant alternatif aux caractéristiques du réseau (fréquence de 50 Hz en Europe continentale ou 60 Hz en Amérique du Nord et au Royaume-Uni par exemple). Elles n'ont pas besoin d'installation de stockage (batteries), l'électricité est consommée à l'instant où elle est produite par les consommateurs les plus proches sur le réseau.

Modules photovoltaïques

Il existe plusieurs techniques de modules solaires photovoltaïques :

 

  • les modules solaires monocristallins possèdent le meilleur rendement au m² et sont essentiellement utilisés lorsque les espaces sont restreints. Le coût, plus élevé que celui d'autres installations de même puissance, contrarie le développement de cette technique

 

  • les modules solaires polycristallins ont actuellement le meilleur rapport qualité/prix, c'est pourquoi ce sont les plus utilisés. Ils ont un bon rendement et une bonne durée de vie (plus de 35 ans) ;

 

  • les modules solaires amorphes auront certainement un bon avenir car ils peuvent être souples et ont une meilleure production par faible lumière. Cependant, le silicium amorphe possède un rendement divisé par deux par rapport à celui du cristallin, cette solution nécessite donc une plus grande surface pour la même puissance installée. Toutefois, le prix au m² installé est plus faible que pour des panneaux solaires composés de cellules cristallines.

Influence de l'ensoleillement

Même si la constante solaire est de 1,367 kW/m², les pertes de lumière lors de la traversée de l'atmosphère réduisent l'énergie maximale reçue au sol à environ 1 kW/m² au midi : 1 m² de panneaux exposés en plein soleil reçoivent 1 kW (1 000 watts). C'est cette valeur qui est communément retenue pour les calculs, et en laboratoire pour déterminer le rendement d'une cellule ou d'un panneau solaire, c'est une source lumineuse artificielle de 1 kW/m² qui est utilisée.


Au final, l'énergie qui arrive au sol dépend de la nébulosité, de l'inclinaison du soleil (et de l'épaisseur de l'atmosphère à traverser) et donc de l'heure de la journée.


Au cours d'une journée, même sans nuage, la production électrique du panneau varie en permanence en fonction de la position du soleil et n'est à son maximum que pendant un bref passage au plein midi.


Le  nombre d'heures d'équivalent plein soleil (valeur qui concerne le producteur d'électricité photovoltaïque), est moindre que le nombre d'heures où le soleil a brillé (le nombre d'heures d'ensoleillement au sens de la météorologie) dans la journée. La saison joue aussi, dans le même sens.

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