L'energie solaire

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Le soleil, bien que distant de plus de 150 millions de kilomètres de nous, demeure notre plus grande source d'énergie même si elle est intermittente.

C'est une énergie propre qui n'émet aucun gaz à effet de serre et sa matière première, le soleil, est disponible partout dans le monde, gratuite et inépuisable.

Comment fonctionne une installation solaire ?

3 éléments sont nécessaires à une installation photovoltaïque : des panneaux solaires, un onduleur et un compteur.

Ces trois éléments permettent de récupérer l’énergie transmise par le soleil, de la transformer en électricité puis de la distribuer à l’ensemble des clients connectés au réseau.

• intégrés au toit, les panneaux solaires convertissent directement la lumière en courant électrique continu
• l’onduleur permet ensuite de transformer l’électricité obtenue en courant alternatif compatible avec le réseau
• le compteur mesure la quantité de courant injectée dans le réseau

Le soleil

Le Soleil est une fantastique boule de feu qui brûle depuis 4,55 milliards d’années. Elle est si grande et si chaude que, même si nous en sommes très éloignés, nous bénéficions encore de sa chaleur et de sa lumière. Imagine plutôt : le Soleil est 1’300’000 fois plus gros que la Terre, et la chaleur dans son cœur peut atteindre 15 millions de degrés ! Heureusement, 150 millions de kilomètres nous séparent de cette formidable source d’énergie, et notre atmosphère nous protège de la puissance de ses rayons.

Un peu d'histoire

Il y a très longtemps que l’Humanité a compris comment se servir du Soleil pour allumer un feu. Grâce à des miroirs, on peut concentrer en un point la puissance des rayons solaires. La chaleur devient alors si intense sur ce point que le feu démarre. C’est comme cela que, dans l’Antiquité, les Grecs allumaient la flamme olympique.

Au 17^e siècle, un ingénieur français réussit à faire fonctionner une pompe grâce à de l’air chauffé par le Soleil. Deux cents ans plus tard, un physicien parisien découvre l’effet photovoltaïque : il est désormais possible de transformer la lumière du Soleil en électricité. Mais il faudra attendre un siècle encore pour que cette technologie fasse de réels progrès : c’est en cherchant à conquérir l’espace que les scientifiques ont le plus investi dans la maîtrise de l’énergie solaire.

Utilisation et installations

L’utilisation de l’énergie solaire passe par ses deux composantes principales : sa chaleur et sa lumière.

LES PANNEAUX SOLAIRES THERMIQUES

La chaleur du Soleil peut être utilisée de manière directe pour chauffer un réservoir d’eau, sécher du linge ou tempérer les parois d’une maison. C’est le principe utilisé par les panneaux solaires thermiques qui sont placés sur les toits ou les façades des maisons. En transitant par les panneaux solaires, l’eau est réchauffée par le Soleil, puis utilisée sur place, pour le chauffage ou l’eau sanitaire du bâtiment.

En Suisse, le potentiel est immense. Imagine une minute : si tous les toits étaient équipés, l’énergie solaire couvrirait l'ensemble des besoins thermiques des ménages suisses.

LES CENTRALES SOLAIRES THERMODYNAMIQUES

Ces grandes installations sont équipées d’immenses miroirs paraboliques, sphériques ou plats, qui suivent la course du soleil pendant la journée. Ils permettent de concentrer les rayons pour chauffer un liquide qui restera chaud même après le coucher du Soleil, de l’huile par exemple. C’est une manière de stocker l’énergie qui servira à chauffer l’eau, dont la vapeur fera tourner des turbines pour produire de l’électricité.

Ce type d’installation est assez nouveau. En Europe, il en existe en Espagne, en Belgique, en France ou encore en Suède.

LES PANNEAUX SOLAIRES PHOTOVOLTAÏQUES

La lumière du Soleil peut être utilisée pour produire de l’électricité. On utilise pour cela des panneaux composés de cellules électroniques qui réagissent aux rayons du Soleil. On parle alors d’énergie solaire photovoltaïque. Ces installations sont de plus en plus répandues dans le monde.

En Suisse romande, les parcs solaires photovoltaïques sont souvent installés sur des toits de bâtiments. Par exemple, à Gimel (Vaud), celui du Collège du Marais en a été́ entièrement recouvert. Reliée au réseau électrique, cette installation permet d’assurer la consommation électrique moyenne de 20 familles.

Le savais-tu ?

En moins d’une heure, le Soleil fournit à la Terre davantage d’énergie que ce que l’Humanité consomme en une année ! Mais aujourd’hui, seule une toute petite partie de cette énergie est récupérée pour être transformée en chauffage ou en électricité.

En images

Si tous les toits étaient équipés, l’énergie solaire couvrirait l'ensemble des besoins thermiques des ménages suisses.

Panneaux solaires thermiques
 - Photo : Romande Energie

Pour le moment, en Europe, il existe des centrales solaires thermodynamiques en Espagne, en Belgique, en France ou encore en Suède.

Centrale solaire Thémis (France) - Photo : David66, wikipedia

En Suisse romande, les parcs solaires photovoltaïques sont souvent installés sur des toits de bâtiments.

Panneaux solaires photovoltaïques
 sur le toit du Collège Kratzer. Copyright: Ville de Vevey

Aujourd'hui en Suisse

L’été, 1 à 5 m² de panneaux solaires thermiques bien orientés suffisent pour chauffer toute l’eau dont une personne a besoin. Et il faut 12 à 15 m² de panneaux photovoltaïques bien orientés pour produire la quantité d’électricité consommée par une personne (sans le chauffage)... à condition d’avoir une météo ensoleillée !

Carte d'identité

Avantages

• Énergie renouvelable
• Disponible toute l’année
• Facile à installer
• Technologie qui évolue rapidement

Désavantages

• Fabrication et recyclage des panneaux peu écologiques
• Production qui dépend des conditions d’ensoleillement
• Durée de vie limitée (env. 20 ans)
• Rendement assez faible (15%)

45 MILLIONS DE MÈTRES CARRÉS

Pour couvrir 10% des besoins en électricité de la Suisse, nous aurions besoin de 45 millions de mètres carrés de panneaux solaires photovoltaïques. Il faudrait donc couvrir 10% de la surface du lac Léman, soit 6’000 terrains de foot !

L'énergie solaire est l'énergie du soleil. En général on utilise l'expression pour parler de l'énergie solaire qui arrive sur la Terre, et même plus précisément son exploitation par l'homme comme énergie renouvelable, notamment pour chauffer de l'eau ou produire de l'électricité. L'énergie est mesurée en joules et la puissances est mesurée en watts. Un joules égale un watts pendant 1 seconde.

Énergies renouvelables * Énergie hydraulique * Biomasse * Éolienne * Géothermie * Énergie solaire

Sommaire

• 1 Rayonnement solaire
• 2 Énergie solaire photovoltaïque
• 3 Énergie solaire thermique
• 4 Énergie solaire thermodynamique
• 5 Énergie solaire: quel avenir?
• 6 en France ingénieur en énergie solaire
• 7 en France conseiller technique du système solaire thermique

Rayonnement solaire

L'énergie solaire arrive sur Terre sous forme de rayonnement, c'est-à-dire de la lumière et d'autres ondes électromagnétiques.

Naturellement, cette énergie éclaire et réchauffe la terre, et elle est utilisée par les plantes par photosynthèse.

Elle est aussi utilisée par l'homme de différentes façons, et c'est cette exploitation qu'on appelle « énergie solaire », et dont on parle ici. On utilise l'énergie solaire en captant les rayons du soleil et en les transformant en électricité ou en utilisant leur chaleur. Il existe trois types d'énergie solaire :

Énergie solaire photovoltaïque

Panneaux solaires en Corse

Des panneaux solaires photovoltaïques piègent les rayons du soleil qui sont ensuite transformés par des absorbeurs métalliques en électricité. Les énergies solaires servent à fournir de l’électricité dans les maisons.

Pour en savoir plus, lire l’article : Panneau solaire photovoltaïque.

Énergie solaire thermique

Dans ce cas, les panneaux servent à capter de la chaleur pour fournir notamment de l'eau chaude.

Pour en savoir plus, lire l’article : Chauffe-eau solaire.

Énergie solaire thermodynamique

Ici les rayonnements du soleil chauffent de l'eau qui est ainsi transformée en vapeur. Cette vapeur fait tourner une turbine : l’énergie de la turbine en mouvement est transformée en énergie électrique.

Énergie solaire: quel avenir?

La commission Européenne s'est fixé pour objectif de porter la part d'énergie solaire à 20% pour 2020 et 50% pour 2040.

en France ingénieur en énergie solaire

C'est la personne qui se charge du projet. Son salaire en débutant est de 2800 euro pour des études bac +5.

Statut(s) : statut fonctionnaire statue salarier http://www.onisep.fr/Ressources/Univers-Metier/Metiers/ingenieur-ingenieure-en-energie-solaire

en France conseiller technique du système solaire thermique

Il répond aux questions que les installateurs de système solaire thermique se posent. Les études sont une Licence pro « conseiller technique en énergie électrique et renouvelable licence « énergies renouvelables » ; BTS ou DUT « génie thermique». Le salaire est entre 18 000 et 20 000 euros annuels pour un débutant. http://www.cleantechrepublic.com/2010/02/17/energies-renouvelables-50-metiers/#metier46