Depuis sa création en 1954, jusqu’à nos jours, le photovoltaïque a connu d’importantes évolutions.La technologie des panneaux solaires est encore considérée comme émergente. Elle dispose notamment d’un haut potentiel en Asie, mais également en Europe.
Comment fonctionne l’électricité photovoltaïque ?
L’énergie photovoltaïque est un phénomène physique qui représente la transformation d’une partie du rayonnement solaire en électricité. Plus précisément, un photon de lumière rayonnant sur une installation solaire permet un mouvement d’électron, ce qui produit un courant électrique.
Comment est fabriqué un panneau solaire ?
Ce système est fabriqué par des matériaux semi-conducteurs, comme principalement le silicium. Le silicium est un élément chimique produit par la Terre, qui est l’élément le plus abondant après l’oxygène sur la planète. L’énergie photovoltaïque est donc considérée comme une électricité verte et fait partie des Énergies renouvelables (EnR).
Quelle est la production d’électricité photovoltaïque ?
Une installation classique de panneaux solaires de 3 kWc fournira généralement autour de 3 200 kWh d’électricité gratuite par an dans de bonnes conditions.
Source : connaissance des énergies
Qu’est-ce qu’un parc de panneaux photovoltaïques ?
Un parc photovoltaïque est une concentration de panneaux solaires regroupés au même endroit. Leur fonctionnement est simple et similaire à un parc éolien ou nucléaire : concentrer une production importante d’électricité. dans un même lieu.
Les différents types de centrales de panneaux photovoltaïques
Il existe plusieurs installations de centrales de panneaux photovoltaïques :
- Panneaux photovoltaïques au sol
- Panneaux photovoltaïques sur les toitures
- Panneaux photovoltaïques flottantes
Les panneaux photovoltaïques au sol
Dans ce cas, les panneaux solaires sont fixés à même le sol par des installations métalliques surélevées et inclinées. Cette orientation permet une captation maximale des rayons du soleil pour optimiser la production d’électricité. Ces parcs sont fabriqués par des producteurs d’énergie. Cette énergie éco-responsable est revendue aux particuliers et aux professionnels sous forme d’offre énergétique issue des énergies renouvelables.
On peut ici citer les principaux parcs de production d’énergie solaire français :
La centrale photovoltaïque de Narbonne ;
- La centrale photovoltaïque solaire de Ploufragan en Bretagne ;
- La centrale photovoltaïque de Thémis dans les Pyrénées Orientales ;
- La ferme solaire de Torreilles exploitée par Poweo ;
- La centrale photovoltaïque de Saint-Denis-de-la-Réunion ;
Les panneaux photovoltaïques sur les toitures
Les centrales photovoltaïques sur toitures disposent de plusieurs avantages. Par exemple, ce mode de production d’électricité est adapté aux bâtiments ou aux sites isolés, dont le raccordement au réseau électrique est difficile. En outre, les panneaux photovoltaïques sur les toitures permettent une autoconsommation et une autonomie énergétique. Il est utilisé à titre personnel, c’est-à-dire que seul le particulier ou le professionnel bénéficiera de cette énergie. Cependant, si votre production d’électricité photovoltaïque est supérieure à votre consommation, il est possible de réinjecter l’excédent au réseau public.
Les panneaux photovoltaïques flottantes
L’énergie solaire flottant se caractérise par l’installation de panneaux photovoltaïques sur des étendus d’eau, qui sont en majeure partie artificiels. Ces étendus d’eau sont en effet des lacs artificiels, des sites de traitement d’eau ou des retenues de barrage. Outre l’énergie responsable qui en émerge, les centrales photovoltaïques évitent également les conflits d’intérêt de l’usage des sols. En effet, un parc photovoltaïque mesure plus ou moins 10 hectares, ce qui pose problème dans un contexte de densité de population élevée.
L’état du photovoltaïque en France
À leur création, les panneaux photovoltaïques étaient utilisés à des buts personnels sur des sites isolés. C’est depuis 1999 que le marché s’oriente vers le raccordement au réseau public. À partir de ce moment-là, les centrales de panneaux solaires ont commencé à se développer dans des zones géographiques à haute capacité comme le sud de la France.
En 2021, la France produit au total 13.067 MWh d’électricité photovoltaïque, dont 9 490 MWh en France continentale. C’est 10% de plus que l’année précédente. Cette hausse est significative de l’augmentation des raccordements, en particulier ceux des centrales photovoltaïques à forte puissance.
Cette carte ci-dessous représente la dispersion de la production d’énergie photovoltaïque en France. On note que les régions du sud de la France restent les principales zones géographiques disposant d’une puissance solaire importante.
Source RTE / Les énergies renouvelables
Installation de plusieurs usines de production de panneaux solaires en France
Face à la hausse accrue de la demande de panneaux solaires et à la recherche d’une amélioration de l’autonomie énergétique de la France, plusieurs projets de giga-usines de production de panneaux solaires voient le jour en France. La première usine, qui sera établie à Fos-sur-Mer, doit pouvoir produire chaque année 5 GW de cellules photovoltaïques, et 3,5 GW de modules. Le coût de ce projet est estimé à 1,5 milliards d’euros, et devrait aboutir à la création de plus de 3000 emplois d’ici fin 2025. Le second projet, annoncé lors du sommet Choose France 2023, doit voir le jour en Moselle, à Hambach. Ce projet, d’une valeur de 700 millions d’euros, devrait permettre la production de 5 GW crêtes chaque année, et généré 1700 emplois.
Quels sont les avantages et les inconvénients de l’énergie solaire ?
Les avantages de l’électricité photovoltaïque
- L’énergie solaire est gratuite : une fois l’installation de panneaux photovoltaïques faite, le coût de fonctionnement est minime. Les panneaux solaires nécessitent peu de rénovation, et fonctionnent avec comme seule ressource le soleil, qui est bien sûr, une denrée gratuite et abondante.
- L’énergie solaire est renouvelable : Ce mode de production d’énergie est bon pour l’environnement, il génère aucun gaz à effet de serre, tout comme les éoliennes ou les barrages hydrauliques. Son empreinte carbone est alors minime.
- L’énergie solaire est exploitable partout : les technologies actuelles permettent une meilleure captation des rayons du soleil. Ainsi, chaque région a la capacité de produire de l’énergie photovoltaïque.
Les inconvénients de l’électricité photovoltaïque
- Un coût d’achat conséquent : les prix des panneaux photovoltaïques sont importants. Le prix peut aller de 10 000 à 30 000 euros en moyenne pour cette installation. Néanmoins, l’État met à la disposition des industries et des entreprises plusieurs aides financières pour leur permettre de financer une partie de vos travaux d’économie d’énergie comme les CEE, ou le prêt Éco-Énergie (PEE).
- La disponibilité solaire : Dans certaines conditions, l’énergie solaire n’est pas disponible, notamment la nuit et lors d’intempéries. Ce qui implique un rendement pas assez suffisant, avec 15% de rayonnement solaire converti en courant électrique.
- Des matériaux polluants : les cellules et modules utilisés pour créer l’effet photovoltaïque, comme silicium, le tandem ou le CIGS, sont malgré tout des matériaux polluants.
Le marché du photovoltaïque inclut également des incitations financières telles que la prime autoconsommation pour les entreprises. Cette prime encourage les entreprises à installer des systèmes de production d’énergie solaire destinés à l’autoconsommation, ce qui peut contribuer à accélérer le retour sur investissement pour les entreprises investissant dans des solutions d’énergie renouvelable.
Les projets de développement de l’énergie photovoltaïque en France
Le projet photovoltaïque pour 2030
Le ministère de la Transition écologique a annoncé un objectif de réduction de 40% de la consommation d’énergies fossiles d’ici 2028. Pour atteindre cet objectif, l’une des mesures du gouvernement se concentre sur l’électricité photovoltaïque. Barbara Pompili a effectivement prévu un plan d’action pour accélérer le développement des centrales de panneaux photovoltaïque.
En termes de chiffres, la France ayant dépassé le 12 gWh, l’objectif est de multiplier par trois cette puissance solaire d’ici 2028, pour atteindre une réduction de 40% de la consommation d’énergies fossiles. Cette mesure sera bien entendu accompagnée par le développement de l’ensemble des Énergies Renouvelables (EnR).
Le projet photovoltaïque pour 2050
Ce 10 février, le Président de la République, en même temps que d’annoncer la construction de six nouveaux réacteurs EPR2 sur l’hexagone, a promis une accélération du développement des énergies renouvelables.
De nouveaux jalons ont été fixés, notamment pour l’énergie éolienne et l’énergie solaire d’ici 2050. Un accent a été mis en particulier sur le solaire, puisqu’il s’agit d’une énergie moins chère, et qui s’intègre plus facilement dans le paysage, comparé aux éoliennes qui font débat sur ce point.
Ainsi, le gouvernement souhaite atteindre les 100 GWh de production d’énergie photovoltaïque en 2050, ce qui représente 10 fois la puissance solaire actuelle. Avec ce déploiement de l’énergie solaire, ainsi que des autres Énergies Renouvelables, le gouvernement vise la neutralité carbone pour l’horizon 2050.
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