L’énergie solaire, comme son nom l’indique, est l’énergie tirée du rayonnement solaire.
L’énergie solaire, comme son nom l’indique, est l’énergie tirée du rayonnement solaire.
Le soleil constitue une source idéale d’énergie durable et propre. Cette énergie renouvelable dispose d’un potentiel énorme. Ainsi, des chercheurs du CNRS affirment que seule 5% la surface des déserts permettrait de produire toute l'électricité de la planète. Cela prouve que le solaire est encore à développer !
Longtemps restée à la traîne en ce qui concerne l’énergie solaire, la France cherche aujourd’hui à rattraper son retard. Par ailleurs, parmi les 20% d’énergies renouvelables devant être mises en place d’ici à 2020 (50% en 2040) suite au Grenelle Environnement, la Commission Européenne a prévu que l’énergie solaire représente 20% de cette part d’énergies renouvelables. En outre, un Institut national de l'énergie solaire a été crée dans ce but en juillet 2006.
On peut distinguer aujourd’hui deux formes principales d’énergie solaire : le solaire photovoltaïque et le solaire thermique. Ces deux formes d’utilisation de l’énergie solaire font appel à deux types de panneaux solaires différents : les panneaux solaires photovoltaïques (ou cellules photovoltaïques) qui convertissent la lumière solaire en électricité, et les panneaux solaires thermiques (ou capteurs solaires thermiques) qui convertissement la lumière solaire en chaleur, cette dernière étant ensuite récupérée et utilisée sous forme d’eau chaude. On peut éventuellement y ajouter une troisième forme d’utilisation de l’énergie solaire : le solaire passif.
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Energie solaire photovoltaïque.
L’énergie solaire photovoltaïque permet de produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire, via un groupement de cellules photovoltaïques (panneaux solaires photovoltaïques. Ces cellules permettent de produire du courant continu grâce aux rayons du soleil.
Aujourd’hui, en France, de plus en plus de particuliers s’équipent en panneaux solaires photovoltaïques, notamment grâce aux aides fiscales proposées par l’état (crédit d’impôt). Par ailleurs, l’énergie électrique produite par des particuliers et non consommée par le foyer est rachetée par l’EDF, tenu depuis 2002 de récupérer l’électricité d’origine renouvelable (électricité verte) produite par les particuliers ou les collectivités. L’utilisation de l’énergie solaire photovoltaïque permet donc de produire une énergie propre et durable, et qui peut être utilisée pour un usage domestique. Cependant, il existe des inconvénients à l’utilisation de l’énergie solaire photovoltaïque. En effet, la fabrication d’un panneau solaire photovoltaïque nécessite beaucoup d’énergie et rejette du CO2. Ainsi – même si ces chiffres n’ont pas été affirmés par des calculs scientifiques – certains affirment qu’un panneau solaire photovoltaïque mettra entre 2 à 3 ans pour produire autant d'énergie qu'il en a fallu pour le construire, en tenant compte de la chaîne complète (depuis l'extraction des matières premières jusqu'à la fabrication, le transport et la pose).
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Energie solaire thermique.
L’énergie solaire thermique consiste en l’utilisation du rayonnement solaire pour produire de la chaleur. On peut l’utiliser de manière directe (chauffe-eau solaires, cuisinières solaires…) ou indirecte (centrales solaires thermodynamique), son utilisation la plus courante étant l’usage direct.
L’énergie solaire thermique utilise le rayonnement solaire et le transforme en énergie thermique. Le principe général est de concentrer les rayons solaires en un seul endroit. Ceux-ci sont alors piégés par des capteurs solaires thermiques vitrés qui transmettent l’énergie solaire à des absorbeurs métalliques. Ces mêmes absorbeurs réchauffent alors un réseau de tuyaux où circule un fluide caloporteur (c’est-à-dire un fluide qui reçoit de la chaleur en un point de son circuit et qui la cède en un autre point). Cet échangeur va ensuite chauffer à son tour de l’eau stockée dans un cumulus, cette même eau qui ira alimenter chauffe-eau (pour l’eau sanitaire) et systèmes de chauffages solaires. Les capteurs solaires thermiques vitrés qui permettent de recueillir l’énergie solaire (panneaux solaires thermiques) sont le plus souvent installés sur les toitures des bâtiments équipés. Ce procédé permet de couvrir environ 50 % en moyenne en France des besoins en eau chaude, et d'apporter éventuellement un complément de chauffage. De nombreuses aides de l’état (crédit d’impôt, éco-prêt à taux zéro) ont favorisé l’installation de ce type d’équipements qui a connu une importante croissance ces dernières années. Par ailleurs, 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.
Le solaire thermodynamique, quant à lui, est une technique qui utilise l’énergie solaire thermique pour produire de l'électricité, grâce à des centrales solaires thermodynamiques.
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Energie solaire passive.
Il s’agit de la plus ancienne utilisation de l’énergie solaire. Le principe est simple : utiliser au maximum l’apport direct du rayonnement solaire. Ainsi, pour qu’un bâtiment bénéficie au mieux des rayons du soleil, il est important de tenir compte de l’énergie solaire lors de sa conception architecturale (surfaces vitrées, orientation au sud, etc…). Par ailleurs, c’est pourquoi les maisons orientées plein sud sont plus recherchées. Cet apport solaire permet en effet de faire des économies d’énergies considérables, aussi bien au niveau de l’éclairage (une maison solaire passive bénéficie d’un rayonnement solaire plus important qu’une maison « classique ») que du chauffage. Enfin, pour optimiser l’apport de l’énergie solaire passive dans le chauffage et/ou l’éclairage d’un bâtiment, l’isolation thermique joue un rôle-clé !
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Crédit Photo : Jeremy Levine Design / Flickr
Conçernant la compensation CO2/énergie d'un panneau solaire photovoltaïque la fourchette est plutôt entre 2 et 5 ans selon la région ou il va être installé. Ca peut parraitre important mais finalement c'est moins que pour les autres sources d'énergies alternatives. Il faut aussi considérer la durée d'exploitation d'un panneau solaire photovoltaïque, 20 ans minimum avec une baisse de rendement faible (encore 85 % d'efficacité au bout de 30 ans). Ajoutons à cela l'absence de nuisance de fonctionnement, des coûts de maintenance quasi nuls et un recyclage efficace en fin de vie.
En terme de production électrique individuelle, et particulièrement du fait du tarif de rachat garantie et indexé (0.60€/kW en 2009) le photovoltaïque est assez convainquant pour les particuliers. Mais comme vous le laissez entendre l'idéal est d'utiliser conjointement le solaire thermique, le solaire photovoltaïque et une bonne isolation.