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électricité solaire avec panneaux photovoltaiques
électricité solaire avec panneaux photovoltaiques

Qu'est-ce que l'électricité solaire ?

Au soleil… m’exposer un peu plus au soleil 🎵… Il n’y a pas que pour bronzer qu’on aime le soleil ! Il nous aide aussi à nous chauffer, à réchauffer nos plats et même à nous éclairer. Et, comme le soleil est une ressource illimitée, on ne fait pas de mal à la planète. 

Vous aussi, vous aimeriez produire votre électricité solaire ? Avant toute chose, laissez-nous vous expliquer comment on obtient de l’électricité à partir du soleil et quelles sont les utilisations possibles, en général et dans une habitation. N’oubliez pas votre crème solaire, car vous allez être éblouis ☀️ !


Quels sont les deux types d’électricité solaire ?

On distingue deux types d’énergies solaires : 

  1. Le photovoltaïque : pour convertir les rayons du soleil en courant électrique continu ;
  2. Le solaire thermique : pour transformer le rayonnement en énergie thermique.

À titre d’information, on retrouve également d’autres technologies exploitant l’énergie solaire

En France, on utilise principalement le photovoltaïque. Les centrales solaires thermiques sont assez peu utilisées, sauf dans les DROM. À l’échelle mondiale, ce sont les États-Unis et l’Espagne qui se partagent la majorité de la production de ses installations solaires.

Comment l’énergie solaire se transforme-t-elle en électricité ?

Il y a plusieurs prérequis pour pouvoir convertir les rayons du soleil en électricité. Pour commencer, il faut du soleil (on s’en doute), ensuite on vous laisse le découvrir…

Fonctionnement du photovoltaïque

Le photovoltaïque peut fonctionner grâce à trois éléments principaux : 

  • Des cellules photovoltaïques pour capter les rayons
  • Un onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif (semblable à celui qu’on retrouve dans le réseau électrique)
  • Un boîtier de raccordement pour distribuer l’électricité jusqu’aux appareils

Ces cellules peuvent prendre plusieurs formes : 

  • Technologies cristallines (les plus répandues) : utilisation du silicium cristallin, matériau que l’on retrouve dans le sable ou le quartz, qui permet de produire de l’électricité lorsqu’il est en contact avec les rayons du soleil. Plus précisément, le silicium est intégré à la surface des panneaux solaires photovoltaïques et se présente sous la forme d’un atome autour duquel gravitent des électrons. Ces derniers s’agitent avec la lumière du soleil. Pour qu’ils circulent et créent un courant électrique, on ajoute alors du phosphore et du bore dans les couches du panneau solaire. Le panneau solaire monocristallin est le plus répandu sur le marche.
  • Technologies couches minces : superposition de plusieurs couches de matériaux semi-conducteurs (principalement le silicium amorphe) sur un support tel que du verre, de l’acier ou encore du plastique. L'intérêt de cette solution est économique, car les matériaux sont moins coûteux que le silicium cristallin. Toutefois, le rendement est inférieur.

Pour en savoir plus, vous pouvez consulter notre schéma d’une installation photovoltaïque.

Fonctionnement du solaire thermique

L’électricité solaire thermique utilise des miroirs pour capter les rayons du soleil et concentrer la chaleur. Celle-ci va directement être utilisée pour chauffer différents appareils de chauffage (chauffe-eau, chaudière, etc.).

Quelles conditions influent sur la production d’électricité solaire ?

Certains éléments vont affecter le niveau de production d’électricité solaire et le rendement des panneaux comme l’intensité des rayons du soleil ou l’orientation du panneau solaire.

Influence de la météo sur l’énergie solaire

Une rumeur laisse entendre qu’on ne peut pas profiter de l’électricité solaire lorsqu’on habite dans une région plutôt froide (nos ami-e-s normand-e-s se posent peut-être cette question). C’est faux, il s’agit d’une idée reçue ! En vérité, c’est la luminosité générée par le soleil (les photons comme on les appelle dans le jargon) qui nous intéresse, et non la température dégagée.

D’ailleurs, pour vous convaincre un peu plus, sachez que le panneau solaire n’aime pas les fortes températures. En période de canicule, on observe d’importantes pertes de puissance des panneaux et un rendement réduit à 80%. Ce n’est pas pour rien que le meilleur moment pour produire de l’électricité solaire est en hiver ou au printemps, lorsque les températures sont fraîches et que le soleil est au rendez-vous.

En revanche, il est vrai qu’une météo peu clémente (jours nuageux) diminue l’efficacité de la production d’électricité solaire. C’est donc davantage une question de jours d’ensoleillement que de températures qui affecte le rendement de l’installation.

Orientation et inclinaison des panneaux solaires

Pour capter au mieux les rayons du soleil, il est important que les cellules photovoltaïques soient placées au bon endroit et dans la bonne direction. 

Concernant l’orientation justement, le mieux est d’orienter vos panneaux solaires photovoltaïques vers le sud. Ce n’est toutefois pas gravé dans le marbre puisque toutes les orientations sont possibles (si le sud n’est pas envisageable) sauf le nord, le nord-est et le nord-ouest !

Pourquoi ? Parce que le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest. Oui… et ? Vous le savez, la Terre est ronde (c’est pas vrai ?!) et légèrement inclinée par rapport au soleil, lui-même au centre de notre galaxie. 

Ce qui veut dire que les rayons du soleil frappent la planète Terre différemment selon qu’on se trouve dans l’hémisphère nord (c’est nous) ou l’hémisphère sud. C’est pour cela qu’en France on oriente nos panneaux vers le sud, alors que les habitants d’Afrique du Sud ont plutôt intérêt à les orienter vers le nord. CQFD !

Parlons maintenant de l’inclinaison de nos panneaux photovoltaïques (son angle par rapport au soleil), car c’est tout aussi important. En général, en France, on opte pour une inclinaison entre 30 et 35°C. En réalité, il faudrait changer l’inclinaison à chaque saison pour qu’elle soit la plus optimale. 

Évidemment, si les panneaux sont installés sur une toiture, c’est assez fastidieux comme démarche. C’est pour ça qu’on a préféré opter pour une moyenne qui permet de s’adapter aux différentes saisons de l’année. Et, ça tombe bien, puisque c’est justement l’inclinaison moyenne d’une toiture en France !

Et la nuit alors ?

Lorsque le soleil se couche, les panneaux photovoltaïques ne produisent plus d'électricité, vous l’avez compris. Parallèlement à cela, la quantité produite pendant la journée peut être supérieure aux besoins réels. On se retrouve donc avec une énergie en surplus la journée et une absence de production la nuit (et également des journées où l’activité est moins bonne en raison de la grisaille).

C’est là qu’interviennent les systèmes de stockage de l’électricité solaire. Lors des pics de production, les panneaux photovoltaïques vont recharger une batterie solaire qui pourra être utilisée par la suite pour alimenter l’installation pendant les périodes d’inactivité.

Ce type de procédé permet d’atteindre l’autoconsommation solaire, c'est-à-dire le fait d’être moins dépendant du réseau public. Il arrive même que l’on puisse vendre le surplus pour qu’il soit injecté dans le réseau et profite aux autres consommateurs-ices.

L'autoconsommation solaire est à la portée de toutes les personnes qui le souhaitent (il est même possible d'installer un panneau solaire en appartement). Pour cela il vous suffit de disposer de panneaux solaires sur votre toit (soit une toiture photovoltaïque). Et d'ailleurs, si vous n'avez pas envie, dans l'immédiat, de vous lancer dans une telle aventure (ou si le prix d'un panneau solaire est trop élevé), il vous est possible de "tester" l'autoconsommation grâce à un petit kit solaire. Ces kits d'autoconsommation sont très faciles à monter (15 minutes montre en main) et se branchent sur une prise de courant classique. Cela permet de réaliser des économies d'énergie et donc d'argent sans entreprendre toutes les démarches liées à l'installation de panneau. Les kits solaires pour autoconsommation peuvent s'installer au sol ou en toiture et il existe même des kits solaires pour site isolé afin de bénéficier d'une production d'électricité même si le raccordement au réseau n'est pas possible (être autonome en énergie reste cependant très compliqué). Choisir un kit solaire c'est choisir l'autoconsommation sans prendre trop de risques dans un premier temps (un bon compromis pour débuter 😉).

Quels sont les usages de l’électricité solaire ?

L’électricité solaire photovoltaïque permet d’alimenter le réseau électrique d’un local ou d’un logement résidentiel. En somme, on peut utiliser l’énergie générée pour s’éclairer, recharger ses appareils électroniques ou encore allumer sa télévision !

L’électricité solaire thermique permet, par exemple : 

  • De produire de l’eau chaude sanitaire
  • D’alimenter le système de chauffage (radiateurs, chauffage au sol, etc.)

En France, l’électricité solaire pesait pour 2,7% du mix énergétique (de production d’électricité) seulement en 2021 (source : IEA). L’inconvénient majeur de cette énergie est son intermittence (le fait qu’elle ne soit pas disponible tout le temps) et stocker l’électricité à grande échelle représenterait beaucoup d’investissements.

Elle reste toutefois une solution idéale pour les particuliers et les logements collectifs ! Néanmoins, compte tenu de ce que nous venons de dire, espérer obtenir une maison 100% autonome est extrêmement difficile. L'autoconsommation vous permettra malgré tout d'optimiser votre consommation et donc de réduire le tarif final de votre facture d'électricité.

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Comment produire de l’électricité solaire chez soi ?

Pour produire votre énergie solaire, et ainsi devenir autonome (ou presque), il vous suffit d’installer des panneaux solaires photovoltaïques sur le toit de votre maison. Pour des besoins plus ponctuels ou si vous ne souhaitez alimenter que quelques appareils, il existe aussi le kit solaire, économique et facile à poser (comme on l'a vu plus haut).

Si votre souhait est de couvrir la majorité de votre consommation d’électricité, alors les panneaux pour l'autoconsommation seront nécessaires. Après une étude sur la faisabilité de votre projet, un installateur viendra poser les panneaux solaires sur la toiture et vous pourrez entamer les démarches de raccordement au réseau électrique auprès d’Enedis. Eh oui, tout système de production d’énergie doit être déclaré et validé par le grand manitou (certains installateurs et même nous, Ekwateur, proposons dans nos services d'accompagnement de nous occuper des démarches administratives pour vous si vous le souhaitez).

Si vous prévoyez de revendre une partie de l’électricité produite, il faudra également souscrire un contrat de rachat avec EDF OA (Obligation d’Achat). Cette étape est obligatoire, vous pourrez ensuite choisir le fournisseur d’énergie de votre choix pour vendre votre surplus d’électricité solaire (Ekwateur le propose, par exemple 😀).

Quoi qu’il arrive, la rentabilité de votre projet et le coût d’installation seront estimés au moment de l’audit. Il est impossible de vous donner une tranche de prix à l’aveugle, tant les facteurs sont nombreux.

Pensez également à vous renseigner sur les aides financières pour l’installation de panneaux solaires. En effet, il existe des primes à l’autoconsommation et des avantages économiques pour encourager les particuliers à utiliser les énergies renouvelables. N'oubliez pas non plus de penser à la garantie panneaux photovoltaïques si vous vous lancez dans un tel projet. En cas de pépin c'est toujours utile.

Pour plus d’informations, vous pouvez nous contacter directement, nous nous ferons un plaisir de vous expliquer les étapes à suivre pour se lancer dans l’autoconsommation photovoltaïque avec Ekwateur et comment cela peut vous permettre d’économiser sur vos factures d’énergie !

Sources

https://www.narasolar.com/fr/vagues-de-chaleur-et-panneaux-solaires-photovoltaiques/ 

https://mypower.engie.fr/energie-solaire/conseils/panneaux-solaires-en-hiver.html 

https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-fonctionnement-d-une-centrale-solaire-thermique 

https://librairie.ademe.fr/cadic/1910/guide-pratique-electricite-solaire.pdf?modal=false 

https://www.otovo.fr/blog/le-solaire-et-vous/orientation-inclinaison-photovoltaique/ 

https://mypower.engie.fr/energie-solaire/conseils/optimisation-inclinaison-panneaux-solaires.html 

https://www.viessmann.fr/fr/tout-savoir/technologies-chauffage/solaire-photovoltaique/stockage-electricite.html 

https://www.iea.org/countries/france

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