Lorsqu’on prend du recul, c’est assez incroyable que l’on soit aujourd’hui capable de transformer de la lumière en électricité. De nos jours, tout le monde est au courant que c’est possible, mais comment cette opération qui peut presque sembler magique s’opère-t-elle réellement ?
Dans cet article, nous disséquons le fonctionnement des panneaux solaires pour mieux comprendre leurs avantages et leurs inconvénients.
Sommaire de l'article
I. Quel est le fonctionnement général d’un panneau solaire ?
Il existe différents types de panneaux solaires, parmi eux, le panneau photovoltaïque, le panneau solaire thermique, le panneau aérovoltaïque ou encore le panneau hybride. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques ! Bon, vous savez sûrement déjà qu’un panneau solaire photovoltaïque fonctionne en captant le rayonnement du soleil et en le transformant en énergie électrique. Mais, comment cela se produit-il exactement ?
D’abord, votre panneau va capter la lumière solaire grâce à ses cellules photovoltaïques. Ce sont des petits composants électroniques qui convertissent l’énergie lumineuse en électricité grâce à l’effet photovoltaïque. Elles sont généralement composées de silicium, qui est un matériau semi-conducteur. Ainsi, les photons issus du rayonnement solaire transmettent leur énergie aux électrons contenus dans chaque cellule photovoltaïque, ce qui les met en mouvement et crée un courant électrique. C’est ce courant que l’on collecte ensuite pour pouvoir l’utiliser comme source d’énergie ! Pas si compliqué, n’est-ce pas ?
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II. Quels sont les principaux éléments d’une installation photovoltaïque ?
1. L’onduleur solaire : la pièce centrale
L’onduleur solaire est un dispositif indispensable à toute installation photovoltaïque. Pourquoi cela ? Et bien d’abord, parce que sans lui, vous seriez incapable d’utiliser l’énergie électrique produite par vos panneaux solaires. En effet, c’est l’onduleur qui permet de convertir le courant électrique continu que produisent vos panneaux solaires pour le transformer en courant alternatif. Et oui, vos appareils électriques ne fonctionnent qu’avec du courant alternatif !
Mais, ce n’est pas tout, l’onduleur solaire va aussi vous servir à optimiser votre production d’électricité. En effet, il analyse en permanence le courant qui est généré par vos panneaux solaires, et adapte en continu la tension de sortie afin de limiter les pertes d’énergie. C’est aussi lui qui assure la sécurité de vos appareils électroniques, que ce soit en stabilisant la tension électrique, ou en coupant le courant en cas de court-circuit. Vous comprenez maintenant pourquoi on parle de pièce centrale de votre installation photovoltaïque ?
2. Le compteur électrique : l’équipement pour gérer votre production
Le compteur électrique est, lui aussi, une pièce importante de votre installation solaire. Son rôle est de mesurer la quantité d’électricité produite par vos panneaux solaires, tout en surveillant celle que vous consommez ! Finalement, il opère un suivi de votre production et de votre consommation, ce qui est indispensable si vous avez opté pour l’autoconsommation avec vente de surplus au réseau public. Mais, même si vous êtes en autoconsommation totale, il vous permet d’opérer un suivi de votre production et d’optimiser la gestion de l’énergie que vous générez !
3. La batterie de stockage : optimiser le fonctionnement de vos panneaux solaires
Si la batterie de stockage n’est pas une pièce indispensable au fonctionnement d’une installation solaire, elle reste un équipement particulièrement utile pour améliorer le fonctionnement d’un panneau solaire. Pourquoi cela ? Et bien, vous le savez peut-être déjà, mais le point faible principal de l’énergie électrique, c’est son incapacité à être stockée une fois produite. Et, c’est là que les batteries de stockages sont intéressantes ! Elles vous permettent de conserver l’énergie produite par vos panneaux solaires pendant la journée, afin de pouvoir l’utiliser plus tard, par exemple, durant les périodes où la production est faible. Oui, vous vous en doutez sûrement, vos panneaux produiront bien moins lors des journées pluvieuses, et quasiment rien durant les nuits !
Ainsi, la batterie de stockage réduit votre dépendance au réseau électrique public et améliore la rentabilité de votre installation solaire. De cette manière, vous maximisez les avantages de l’autoconsommation de votre énergie et vous réduisez davantage vos factures d’électricité. Et, plus généralement, c’est une excellente manière d’éviter de perdre l’énergie que vous produisez, lorsque vous n’en avez pas réellement besoin lorsque vous la générez.
Donc, même s’il est vrai que les batteries ne sont pas nécessaires à votre installation solaire, elles restent un élément essentiel pour assurer son fonctionnement optimal.
III. Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire ?
C’est très simple, le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est le rapport entre l’énergie électrique produite par le panneau et l’énergie lumineuse qu’il a reçu du soleil. Vous le retrouverez fréquemment exprimé en pourcentage. Ainsi, un bon taux de rendement indique que votre panneau solaire convertit une quantité importante d’énergie solaire en énergie électrique et minimise donc les pertes. Habituellement, les panneaux solaires monocristallins comptent parmi les modèles les plus performants et affichent un rendement autour des 24%.
Les facteurs qui influencent le rendement de vos panneaux solaires
En plus du modèle de votre panneau solaire et de sa capacité à transformer l’énergie du soleil en électricité, plusieurs facteurs sont susceptibles d’influencer le rendement de vos panneaux solaires.
- L’inclinaison et l’orientation des panneaux solaires : et oui, si vous souhaitez maximiser leur rendement, vous devez positionner vos panneaux solaires de manière optimale. En France, on considère que la meilleure inclinaison se situe généralement entre 15 et 35° par rapport à l’horizon.
- Le niveau d’ensoleillement : le rendement des panneaux solaires dépend aussi du degré d’ensoleillement qu’ils reçoivent. Ce dernier varie en fonction de la saison, de l’heure de la journée, ainsi que des conditions météorologiques. Évidemment, vous n’avez aucune maîtrise sur ce facteur, tout ce que vous pouvez faire, c’est le prendre en compte lorsque vous essayez de prévisualiser vos capacités de production.
- La température : vous ne vous en doutiez sûrement pas, mais le rendement des panneaux solaires a tendance à diminuer lorsque la température augmente. La chaleur réduit en réalité l’efficacité de la conversion de l’énergie solaire en électricité.
- L’âge de vos panneaux solaires : le rendement des panneaux solaires baisse avec le temps. On considère généralement que votre installation solaire, si elle est bien entretenue, perd en moyenne 0,5 % de performance chaque année.
IV. Quels sont les avantages et inconvénients des panneaux solaires photovoltaïques ?
Voyons maintenant les avantages et inconvénients qui découlent du fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques.
1. Les avantages
- Une réduction de vos dépenses d’énergie : grâce à une installation solaire, il devient possible de produire sa propre énergie renouvelable et gratuite. Ainsi, vous pouvez considérablement diminuer vos factures d’électricité !
- De potentiels gains financiers : vous pouvez revendre (partiellement ou en totalité) l’énergie que vous produisez. De cette manière, vous pouvez accélérer l’amortissement financier de vos panneaux solaires.
- Une valorisation de votre résidence : en installant des panneaux solaires dans votre maison, vous la faites passer d’une simple habitation à une source d’énergie renouvelable et gratuite. Ainsi, même si l’investissement de départ est important, il n’est pas perdu : il augmente significativement la valeur de votre bien immobilier !
- Une longue durabilité : les installations solaires ont une durée de vie moyenne de plus de 25 ans et assurer leur bon fonctionnement ne nécessite pas énormément d’effort dans leur entretien.
2. Les inconvénients
Bon évidemment, tout n’est pas rose, vouloir produire de l’électricité grâce à des panneaux solaires comporte aussi son lot d’inconvénients. Il est essentiel que vous en preniez connaissance avant de vous lancer dans un projet d’installation solaire. Voici les principaux d’entre eux :
- Un investissement initial élevé : vous le savez sûrement, le gouvernement français a mis en place de nombreuses aides publiques pour soutenir les projets d’installations solaires. Mais, malgré ça, installer des panneaux solaires continue de représenter un investissement important. C’est aussi pour cela qu’il est primordial de bien budgétiser votre projet ainsi que son amortissement sur le long terme.
- Un impact visuel : forcément, un panneau solaire sur un toit, ça se voit. Aux yeux de certaines personnes, cela peut être un frein à l’achat. Notez que des systèmes de tuiles solaires commencent à se développer sur le marché afin de combler le manque d’esthétisme des panneaux solaires traditionnels.
- La nécessité de disposer de suffisamment d’espace : si vous souhaitez investir dans une installation solaire capable de réduire significativement vos factures, vous avez forcément besoin de pas mal de place. À vous de voir si vous avez assez d’espace pour aménager une installation solaire dont la production convient à vos besoins !
