Le soleil est l’un des objets physiques les plus puissants connus de l’homme. Pensez-y : il est massif, plus de 100 fois la taille de la terre. Il est tellement brillant qu’il peut vous éblouir. Il émet une radiations si intense qu’il peut vous brûler. La lumière, la chose se déplaçant le plus rapidement dans tout l’univers, met des minutes pour voyager du soleil à la terre. Plutôt puissant pour être à un incroyable 91,45 millions de miles de distance.
Le soleil est aussi la source d’énergie ultime. Il alimente presque toute la vie sur terre. Les seules exceptions sont une poignée d’écosystèmes éloignés des évents sous-marins profonds et des trempages froids. C’est la base de la chaîne alimentaire, la source ultime de l’énergie dont toute vie a besoin pour survivre et fonctionner.
Il est donc logique que le soleil soit également une source très importante d’énergie renouvelable pour nos foyers.
Il existe une meilleure alternative que les combustibles fossiles
Au cours de la seconde moitié du 20e siècle, il est devenu de plus en plus évident que notre dépendance historique aux combustibles fossiles n’était pas durable.
Les combustibles fossiles, comme le charbon et le pétrole, se forment uniquement sous des conditions géologiques très spécifiques, et l’approvisionnement est limité. La combustion des combustibles fossiles génère des gaz à effet de serre et pollue l’air. En entrant dans le 21e siècle, il est devenu évident que nous avons besoin d’une alternative aux combustibles fossiles.
Et quelle meilleure source d’énergie que le soleil, cette étoile puissante qui soutient notre existence même ? Ces dernières années, de nouveaux développements ont considérablement réduit le coût de l’énergie solaire, tout en améliorant l’efficacité des panneaux solaires et des cellules solaires.
Comment fonctionne l’énergie solaire ?
Toute lumière, y compris la lumière du soleil, contient de l’énergie.
Lorsque la lumière frappe certains types de matériaux, cette énergie se transforme en un courant électrique. Les premiers véritables panneaux solaires utilisaient de grands cristaux de silicium. Cet élément est un semi-conducteur intrinsèque. En raison de sa structure atomique, lorsque le silicium est exposé à la lumière, les électrons se déplacent, et un courant électrique est généré. Le silicium peut convertir une quantité significative d’énergie lumineuse en électricité, mais le coût de création de ces cristaux de silicium peut être assez prohibitif.
De nouveaux matériaux photovoltaïques utilisent de fines films flexibles fabriqués à partir de matériaux moins coûteux, comme le cuivre-indium-gallium-séléniure, qui sont combinés dans des dispositifs appelés cellules solaires, et disposés sur des panneaux solaires.
Les panneaux solaires sur les toits sont les meilleurs pour les maisons situées dans des zones géographiques où la lumière du soleil est fiable et où les arbres sont peu nombreux. Les cellules photovoltaïques sur un panneau solaire collectent la lumière du soleil durant la journée, qui se transforme en courant continu. Un dispositif appelé « onduleur » convertit cette électricité CC en courant alternatif (CA), qui est envoyé à un panneau électrique pour alimenter votre maison. Ces installations solaires génèrent un excès d’énergie, compensant l’utilisation d’énergie pendant la nuit et par temps nuageux.
Comment fonctionne l’énergie solaire étape par étape ?
- La lumière du soleil frappe le panneau solaire
- Les cellules photovoltaïques à l’intérieur du panneau transforment l’énergie lumineuse en courant continu
- Le courant continu passe ensuite dans un “onduleur”, qui convertit le courant continu en courant alternatif, qui peut alors être utilisé
- Dans une installation domestique, l’électricité est ensuite envoyée à travers un compteur et dans la maison
- La maison utilise alors cette électricité gratuite
- Toute électricité excédentaire non utilisée peut être renvoyée dans le réseau national pour être utilisée par d’autres ou stockée pour une utilisation ultérieure
Comment l’énergie est-elle produite à partir du solaire ?
Pour comprendre cela, nous devons revenir aux cours de sciences du lycée. Vous vous souvenez peut-être que la lumière est composée de photons, qui sont des particules d’énergie radiante produites par le soleil. Chaque photon contient une quantité d’énergie différente (selon la longueur d’onde du spectre solaire, mais vous n’avez pas besoin de comprendre cela pour continuer).
Lorsque la lumière frappe une cellule solaire, certains des photons seront absorbés, tandis que d’autres seront réfléchis. Vous vous souvenez peut-être que les surfaces noires tendent à absorber la chaleur (ce qui est une bonne nouvelle pour les panneaux solaires), tandis que les surfaces blanches la reflètent. Lorsqu’une cellule absorbe un nombre suffisant de photons, les électrons à l’intérieur de la cellule se séparent de leurs atomes.
Les électrons se déplacent ensuite vers la surface avant de la cellule, qui est conçue pour être attrayante pour les électrons libres. Ces électrons portent une charge négative, et ainsi un déséquilibre est créé entre l’arrière de la cellule et l’avant. L’espace entre les deux crée un potentiel de tension (comme à chaque extrémité d’une batterie). Lorsque chaque extrémité (dans ce cas, la surface) est connectée à d’autres sources, l’électricité circule.
Comment fonctionne l’énergie solaire dans une maison ?
Lorsque des panneaux solaires sont installés sur une maison, ils absorbent des photons plongés dans la lumière du soleil, puis le processus expliqué ci-dessus se produit. Une fois que l’électricité est générée, c’est un « courant continu », qui ne peut pas être utilisé dans nos maisons. Un onduleur convertit ensuite cette énergie en courant alternatif, qui peut circuler dans la maison et être utilisé pour l’énergie.
À moins qu’une maison ne soit entièrement hors réseau, l’énergie excédentaire sera acheminée vers le réseau, où elle peut être utilisée par d’autres. Le propriétaire sera payé pour cette énergie. Une maison utilisera également de l’énergie provenant du réseau lorsqu’il n’y a pas assez de lumière du soleil pour créer de l’énergie pour alimenter la maison.
Pouvons-nous faire fonctionner la climatisation avec l’énergie solaire ?
La plupart des panneaux solaires (sur les propriétés résidentielles) produisent en moyenne entre 250 et 400 watts par heure. La plupart des maisons ont besoin de 20 à 25 panneaux pour couvrir tous leurs besoins, y compris la climatisation.
Si vous envisagez de faire fonctionner votre climatisation exclusivement avec des panneaux solaires, vous devrez considérer si cela en vaut la peine. Les systèmes de climatisation consomment jusqu’à 2,5 kW, donc le minimum de votre système solaire devrait être de 3 kW. Cela signifie que vous aurez besoin d’environ 12 panneaux juste pour faire fonctionner votre climatisation, et les panneaux ne sont pas bon marché.
Bien qu’il puisse sembler logique de faire fonctionner votre climatisation en cas de forte ensoleillement, le système peut ne pas suffire à vous garder à l’aise. Étant donné que les systèmes solaires sont un investissement important, il est probablement mieux de les installer pour l’ensemble de la maison, ou pas du tout.
Si vous recherchez une manière écologique de faire fonctionner votre climatisation, envisagez de passer à l’énergie renouvelable. Energie-alt. fournit aux clients un accès à 100 % d’énergie propre sans installation nécessaire. Découvrez nos plans d’énergie propre ici.
Une maison peut-elle fonctionner uniquement à l’énergie solaire ?
Oui et non. Si vous avez un système solaire assez grand, il devrait être capable d’alimenter votre maison entière. Cependant, la (grande) mise en garde ici est qu’il ne peut le faire que lorsqu’il y a un bon niveau de lumière du soleil. Cela signifie que vous pourriez être en mesure de faire fonctionner votre maison à partir de vos panneaux solaires toute l’année dans des zones comme Los Angeles, mais une maison avec des panneaux solaires dans l’ouest de Washington aura du mal à le faire.
Quel pays est le plus grand producteur d’énergie solaire ?
Actuellement, la Chine produit la plus grande quantité d’énergie solaire 1. La Chine dispose d’une capacité photovoltaïque de plus de 30,1 GW. L’avance de la Chine était autrefois énorme (51 % de plus que les autres pays en 2021), mais a diminué avec le temps, représentant environ 27 % de l’ensemble du marché solaire. Les États-Unis, le Japon, le Vietnam et l’Inde suivent.
Qui a inventé l’énergie solaire ?
Le physicien français A. E. Becquerel a été le premier à découvrir un effet photovoltaïque, dès 1839. Cependant, il y a beaucoup plus à cette histoire, que vous pouvez lire ici : Qui a découvert le solaire ?
Quels sont les avantages et les inconvénients de l’énergie solaire ?
Avantages :
- 100 % d’énergie propre
- Renouvelable
- Abondante (bien que dans certaines régions du monde plus que d’autres)
- Ne disparaîtra jamais
- Peu coûteuse à entretenir
- Peut être installée sur les toits, au lieu de prendre un nouvel espace
Inconvénients :
- Coûteuse à installer
- Ne fonctionne toujours pas la nuit ou par jours nuageux
- Pas pratique dans toutes les zones du monde
Les panneaux solaires fonctionnent-ils la nuit ?
Pas encore. Au début de 2020, un groupe de scientifiques 2 a conçu un nouveau type de cellule solaire capable de générer de l’énergie lors de nuits dégagées. Bien que ce ne soit pas beaucoup (environ 25 % de la production qu’ils peuvent obtenir pendant la journée), nous pouvons espérer voir des panneaux solaires fonctionnels 24 heures sur 24 dans un avenir proche.
Les panneaux solaires fonctionnent-ils sous la pluie ?
La pluie elle-même n’entrave pas la capacité d’un panneau solaire à fonctionner, mais les nuages le font. Les panneaux solaires ne fonctionnent pas encore pendant de fortes couvertures nuageuses, qui sont presque toujours présentes lors des jours de pluie.
Les panneaux solaires fonctionnent-ils en hiver ?
Oui, à condition qu’il y ait une lumière du soleil brillante. Comme pour la pluie, les panneaux solaires ne sont pas affectés par la température, mais seulement par la couverture nuageuse, qui est courante en hiver. Il convient de noter que les chauffe-eau solaires seront probablement affectés par les températures froides puisqu’ils dépendent de la chaleur du soleil plutôt que de la lumière du soleil.
Les panneaux solaires durent-ils éternellement ?
Malheureusement, non. La durée de vie utile d’un panneau solaire augmente constamment, mais ils durent actuellement environ 20 à 25 ans avant de devoir être remplacés.
Combien de panneaux solaires faut-il pour alimenter une maison ?
La maison moyenne aux États-Unis a besoin de 21 à 34 panneaux pour couvrir l’intégralité de sa facture d’utilité mensuelle 3.
Les panneaux solaires en valent-ils la peine ?
Tout dépend de vos objectifs. Si vous cherchez des moyens d’économiser de l’argent sur vos factures d’utilité, l’installation de panneaux solaires signifie que vous ne verrez pas les bénéfices avant environ 6 à 7 ans, car le coût de l’installation est si élevé. Si vous envisagez de vendre votre maison dans un avenir proche, alors vous pourriez les installer et récupérer votre argent lors de la vente de votre propriété.
Cependant, pour la plupart, le coût d’installation et leur inadéquation à de nombreuses zones du monde signifient qu’ils ne valent peut-être pas la peine, et vous seriez peut-être mieux de faire votre part pour la planète en passant à un plan d’énergie renouvelable.
Le futur de l’énergie solaire
La clé pour améliorer l’efficacité et le rapport coût-efficacité de l’énergie solaire réside dans le développement de cellules photovoltaïques plus efficaces.
À mesure que la technologie solaire se développe, elle pourrait potentiellement devenir l’une des principales sources d’électricité au monde. Un rapport de 2011 de l’Agence internationale de l’énergie estimait qu’en 2060, l’énergie solaire pourrait potentiellement fournir plus de 30 % de l’énergie mondiale. Cela pourrait contribuer à réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et les émissions de gaz à effet de serre.
Avec un financement suffisant pour la recherche et le développement technologique, ainsi qu’un véritable engagement de la part des politiciens et des dirigeants de l’industrie, l’énergie du soleil pourrait être un facteur qui nous rapproche d’un avenir plus propre.
L’énergie solaire est-elle faite pour vous ?
Nous sommes tous ici chez Energie-alt. déterminés à réduire la dépendance des États-Unis aux combustibles fossiles et à rendre l’énergie propre accessible à tous. Si vous souhaitez réduire votre empreinte carbone, nous sommes là pour vous aider. Nos plans d’énergie propre peuvent fournir à votre maison un accès à 100 % d’énergie renouvelable à un prix fixe mensuel.
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