Quels sont les différents types d'énergie solaire ?

Par
Pierre Manches
Le
09
September
2022
, le
20
May
2021
Temps de lecture :
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min.
Quels sont les différents types d'énergie solaire ?

Il existe différents types d’énergie solaire, qui sont transformés en électricité ou en chaleur. Découvrez tout sur ces différents procédés dans cet article !

Comment transformer l’énergie solaire en électricité ou en chaleur ?

Il existe trois méthodes différentes pour capter de l’énergie solaire et créer de l’électricité. Celles-ci sont l’énergie solaire photovoltaïque, l’énergie solaire thermique et l’énergie solaire thermodynamique que nous détaillons ci-dessous. 

Ces trois méthodes reposent sur le même principe : il s’agit d’utiliser les propriétés de certaines particules présentes dans les rayons du soleil, appelées “photons”, pour produire des réactions qui aboutissent à l’apparition d’énergie utilisable par les humains. Cette énergie peut se présenter sous la forme de chaleur ou de courant alternatif, transformé en courant électrique dans un second temps. 

Pour mieux comprendre comment l’énergie solaire est captée et transformée en chaleur ou en électricité, nous vous expliquons ces trois procédés dans la suite de l’article.

panneaux solaires photovoltaïques

Qu’est-ce que l’énergie solaire photovoltaïque ?

L’énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique renouvelable et inépuisable à l’échelle humaine, qui ne produit pas de CO2.  

Celle-ci utilise des panneaux solaires ou des centrales photovoltaïques, composés de cellules photovoltaïques qui vont capter les rayons solaires.

Comment fonctionne l'énergie solaire photovoltaïque ?

Les cellules photovoltaïques présentes dans les panneaux solaires, captent et transforment les rayons lumineux produits par le soleil et plus précisément les photons dont ils sont composés. Le phénomène produit par la rencontre de ces deux éléments crée de l’électricité qui sera ensuite transportée par un matériau semi-conducteur.

Comment fonctionne une centrale solaire photovoltaïque ?

Les centrales photovoltaïques sont des installations qui ont le même objectif que les installations photovoltaïques domestiques : capter les rayons solaires pour produire de l’électricité. 

Une centrale photovoltaïque est toutefois beaucoup plus importante qu’une simple installation individuelle. Elle dispose notamment d’un plus grand nombre de panneaux solaires. Ceux-ci sont en outre installés avec un plus grand degré de précision. Par exemple, leur inclinaison et leur alignement sont soigneusement calculés pour optimiser l’ensoleillement et ainsi, produire un maximum d’électricité. 

Tout comme les installations photovoltaïques domestiques, ces centrales ont besoin d’un onduleur. Celui-ci sert à transformer le courant continu créé par les panneaux en courant alternatif utilisable au quotidien. Il permet ainsi de raccorder la centrale au réseau électrique et de l’alimenter en électricité verte.

Onduleur permettant de transformer le courant continu en courant alternatif - source : monkitsolaire

Qu’est-ce que l’énergie solaire thermique ?

L’énergie solaire thermique est une technologie qui consiste à capter les rayons solaires pour produire de la chaleur ou de l’eau chaude. 

Comment utiliser l’énergie solaire thermique ?

L’énergie solaire thermique repose sur l’utilisation de capteurs capables de réagir à la présence de photons. Cette réaction se traduit par un dégagement de chaleur. 

Cette chaleur est alors transportée par un fluide caloporteur (souvent de l’eau ou du gaz) qui est diffusé au sein du bâtiment (par exemple dans les tuyaux de chauffage) ou stocké pour un usage ultérieur (par exemple dans le ballon d’eau chaude).  

Quelle est la différence entre l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie solaire thermique ? 

La différence entre les énergies solaires thermique et photovoltaïque est double :  le matériel utilisé est bien distinct et les résultats obtenus ne sont pas les mêmes.

  • Le photovoltaïque repose sur des panneaux solaires dont les capteurs réagissent aux photons des rayons solaires en produisant un courant électrique. Ce courant peut alimenter le réseau domestique et le réseau public de distribution d’électricité. 
  • Le thermique repose sur des panneaux dont les capteurs réagissent aux photons en produisant de la chaleur. Cette chaleur est utilisable au sein du bâtiment équipé. 

Il s’agit donc de deux méthodes distinctes d’utilisation des rayons solaires. 

Qu’est-ce que l’énergie solaire thermodynamique ?

L’énergie solaire thermodynamique est une technologie qui consiste à convertir l’énergie des rayons solaires en chaleur, puis à utiliser cette chaleur pour produire un courant électrique. 

Comment est utilisée l’énergie solaire thermodynamique ? 

L’énergie solaire thermodynamique est une technologie qui permet de transformer les rayons solaires en courant électrique. À la différence de l’énergie solaire photovoltaïque, l’électricité n’est pas produite directement. En effet, c’est de la chaleur qui est produite dans un premier temps à partir des rayons solaires et qui sera ensuite transformée en électricité L’électricité produite à grande échelle, sert ensuite à alimenter le réseau public et les bâtiments qui y sont raccordés. 

Comment fonctionne une centrale solaire thermodynamique ?

Une centrale solaire thermodynamique est une installation relativement complexe. Celle-ci est davantage utilisée dans les pays possédant un fort taux d’ensoleillement, et permet de concentrer les rayons solaires et ainsi de continuer à produire de l’énergie même la nuit.

Elle fonctionne selon les modalités suivantes : 

  • Des miroirs captent et concentrent les rayons solaires puis les diffusent vers des capteurs solaires. Ces capteurs réagissent au contact des photons en émettant de la chaleur. Grâce à la concentration des photons favorisée par les miroirs, cette chaleur est beaucoup plus importante que dans une centrale thermique classique : elle peut atteindre 1000°C.
  • Un fluide caloporteur récupère cette chaleur importante et la transmet à un fluide thermodynamique. Celui-ci a pour caractéristique de se mettre en mouvement au contact de la chaleur. 
  • Ce mouvement active une turbine qui produit de l’électricité. 
installation d'énergie solaire

Quels sont les coûts des installations d’énergie solaire ?

Est-il intéressant d'installer des panneaux solaires ?

C’est la première question que l’on se pose lorsque l’on envisage d’installer des panneaux photovoltaïques : l’investissement initial est-il amorti par la réduction ultérieure de la facture d'électricité ? 

  • Il faut d’abord savoir que le prix d’une installation photovoltaïque dépend de la puissance nécessaire dans un logement : plus celle-ci est importante, plus le coût est élevé. La plupart des logements individuels peuvent toutefois se contenter d’une puissance relativement modeste : 3 ou 6 kWc, voire 9 pour les grandes maisons et appartements.
  • Un autre élément qui va impacter le prix d’une installation photovoltaïque est la surface disponible pour y recourir. Celle-ci va avoir un impact d’un côté sur le nombre de panneaux que vous pouvez installer, mais aussi sur le type de configuration d’installation possible. Ceux-ci peuvent être installés sur votre toit, ce qui est la solution la plus courante, ou bien au sol, ce qui sera une solution potentiellement moins coûteuse. Mais attention, les panneaux installés au sol ne sont pas éligibles à la prime à l’autoconsommation, et vous ne pourrez pas non plus revendre votre électricité.

<div class="textbox">Le Watt-crête est une unité utilisée pour le solaire photovoltaïque. Une puissance de 1 Wc représente la puissance fournie par un ensoleillement de 1000 W/m2 à une température de 25°C. On estime que 1 kWc correspond à 1000 kWh par an. </div>

Les coûts d’une installation photovoltaïque se répartissent de la manière suivante : 

  • Nombre et type des panneaux solaires : compter entre 1800€ et 2500€ par kWc. 
  • Frais de raccordement 
  • Frais de pose : entre 200€ et 2800€ pour la pose de panneaux sur le toit. 

Le total peut atteindre 13000€ pour les installations les plus importantes. 

Les pouvoirs publics soutiennent le passage au photovoltaïque : les foyers concernés reçoivent une prime répartie sur les 5 premières années et pouvant aller jusqu’à 380€, s’ils choisissent l’autoconsommation et la revente du surplus. Pour en savoir plus sur ces subventions, vous pouvez cliquer ici .

Pour savoir si l’investissement est intéressant, il faut comparer ce coût estimé à votre facture annuelle et mesurer le temps nécessaire à l’amortissement de l’investissement initial… Sachant que l’autoconsommation réduit considérablement votre facture d’électricité,  vous pouvez revendre votre surplus éventuel d’électricité à votre fournisseur ! 

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