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   Juil 01

L’énergie solaire


L’énergie solaire

Définition

Rayonnement solaire direct

L’énergie solaire est l’énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à  travers l’atmosphère. Sur Terre, l’énergie solaire est à  l’origine du cycle de l’eau et du vent. Le règne végétal, dont dépend le règne animal, l’utilise également en la transformant en énergie chimique via la photosynthèse. A l’exception de l’énergie nucléaire, de la géothermie et de l’énergie marémotrice, l’énergie solaire est à  l’origine de toutes les énergies sur Terre.

L’énergie solaire reçue sur la Terre vaut, environ 10 000 fois la quantité totale d’énergie consommée par l’ensemble de l’humanité.

Grâce à  divers procédé, elle peut être transformée en une autre forme d’énergie utile pour l’activité humaine, notamment en chaleur, en électricité ou en biomasse. Par extension, l’expression « énergie solaire » est souvent employée pour désigner l’électricité ou la chaleur obtenue à  partir de cette dernière.

Techniques pour capter l’énergie solaire


Les techniques pour capter directement une partie de cette énergie sont disponibles et sont constamment améliorées. On peut distinguer le solaire passif, le solaire photovoltaïque et le solaire thermique :

Energie solaire photovoltaïque


L’énergie solaire photovoltaïque désigne l’électricité produite par transformation d’une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque. Plusieurs modules sont regroupés pour former une installation solaire chez un particulier ou dans une centrale solaire photovoltaïque, qui alimente un réseau de distribution électrique.

Le terme photovoltaïque peut désigner soit le phénomène physique – l’effet photovoltaïque – ou la technologie associée.

Une laverie automatique fonctionnant grâce à  l’énergie solaire.

Energie solaire thermique

Le solaire thermique consiste à  utiliser la chaleur du rayonnement solaire. Il se décline de différentes façons : centrales solaires thermodynamiques, chauffe-eau et chauffage solaires, rafraîchissement solaire, cuisinières et sécheurs solaires.

Energie solaire héliothermodynamique

Le solaire thermodynamique est une technique solaire qui utilise le solaire thermique pour produire de l’électricité.

Energie solaire passive

Le solaire thermodynamique est une technique solaire qui utilise le solaire thermique pour produire de l’électricité La plus ancienne utilisation de l’énergie solaire consiste à  bénéficier de l’apport direct du rayonnement solaire, c’est-à -dire l’énergie solaire passive. Pour qu’un bâtiment bénéficie au mieux des rayons du Soleil, on doit tenir compte de l’énergie solaire lors de la conception architecturale (façades doubles, orientation vers le sud, surfaces vitrées, etc.). L’isolation thermique joue un rôle important pour optimiser la proportion de l’apport solaire passif dans le chauffage et l’éclairage d’un bâtiment.

Dans une maison solaire passive, l’apport solaire passif permet de faire des économies d’énergie importantes.

Dans les bâtiments dont la conception est dite bioclimatique, l’énergie solaire passive permet aussi de chauffer tout ou partie d’un bâtiment pour un coût proportionnel quasi nul.

Systèmes de production d’énergie solaire

Les systèmes de production d’énergie solaire ont un coût proportionnel quasi nul : une fois l’installation de l’appareil effectuée, l’énergie est produite par le Soleil, ce qui ne coûte rien. Il faut cependant tenir compte des coûts d’investissement et de l’entretien de l’appareil.

L’usage de panneaux solaires thermiques se justifie pour produire de l’eau chaude sanitaire à  moindre coût. Une fois l’installation réalisée, l’entretien est très peu coûteux et permet de faire des économies substantielles de combustible fossile ou d’électricité.

En revanche, pour le solaire photovoltaïque, le coût de l’installation est assez élevé, bien que la recherche progresse dans ce domaine. Plusieurs pays (comme la France et l’Allemagne) ont donc mis en place des systèmes d’incitation financière (notamment fiscale : crédit d’impôt) à  l’installation de panneaux solaires. En France, le crédit d’impôt de l’état est complété selon les régions et les départements par des aides financières qui s’appliquent aussi bien au solaire photovoltaïque, qu’au solaire thermique ou à  des travaux d’économie d’énergie (comme l’amélioration de l’isolation thermique ou l’installation d’une chaudière performante).

L’usage de système de production d’énergie solaire se justifie aussi dans les situations où il est très coûteux d’importer des combustibles fossiles ou de transporter de l’électricité comme dans des zones isolées ou/et peu peuplées. En France, l’électrification de nombreux refuges en montagne et de villages isolés en Guyane a été réalisée par un champ solaire photovoltaïque, parfois couplé à  un groupe électrogène d’appoint.

Répartition de l’énergie solaire reçue au sol

Le soleil est-il l’énergie de demain?

Chargeurs de batteries, ventilateurs, lampes de jardin, pompes hydrauliques… Aujourd’hui, tout ou presque peut fonctionner à  l’énergie solaire. Le baroudeur se doit désormais d’emporter dans son sac un GPS équipé d’un chargeur solaire, et des panneaux photovoltaïques apparaissent sur tous les toits. Indispensable à  la vie sur terre, le soleil peut nous rendre de nombreux autres services : chauffer nos habitations, alimenter en énergie les lieux les plus reculés…

Des projets de centrales électriques voient le jour dans de nombreuses régions du monde. Le potentiel est immense : »5 % de la surface des déserts permettrait de produire toute l’électricité de la planète », affirment Patrick Jourde et Jean-Claude Muller, chercheurs au Commissariat de l’énergie atomique (CEA) et au CNRS. « Théoriquement, il suffirait en France de réaliser le seul côté sud des toits en modules photovoltaïques pour produire toute l’énergie électrique nationale. Longtemps restée à  la traîne, la France veut aujourd’hui combler son retard. Pour preuve, un Institut national de l’énergie solaire a été créé en août 2006, dont l’objectif est d’améliorer les technologies solaires afin de les rendre plus compétitives. Serait-ce l’aube d’une nouvelle ère énergétique?

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