Les panneaux solaires sont des dispositifs constitués de cellules photovoltaïques qui convertissent l’énergie solaire en électricité. Composant essentiel de la transition énergétique, ils se composent généralement de trois parties :
- Un ou plusieurs panneaux solaires
- Un onduleur
- Un compteur
Ces panneaux solaires photovoltaïques sont de plus en plus populaires pour leur contribution à la production d’énergie propre. Ils se différencient des panneaux solaires thermiques qui produisent de la chaleur pour l’eau chaude et le chauffage. Les panneaux solaires photovoltaïques, qu’ils soient monofaciaux ou bifaciaux, génèrent de l’électricité à partir de la ressource illimitée et gratuite qu’est l’énergie solaire
Fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques
Le processus de conversion de l’énergie solaire en électricité via un panneau solaire photovoltaïque se déroule en plusieurs étapes :
- Les photons du rayonnement solaire frappent les cellules photovoltaïques.
- Les électrons dans les cellules se mettent en mouvement, créant ainsi un courant électrique continu.
- L’onduleur solaire transforme le courant continu en courant alternatif, qui peut ensuite être utilisé dans les habitations, les bâtiments, etc.
Rendement des panneaux solaires
Le rendement d’une cellule photovoltaïque mesure l’efficacité de la conversion de l’énergie solaire en électricité. Le rendement d’un panneau solaire, exprimé en pourcentage, représente la puissance générée (en watts-crête, Wc) divisée par la surface du panneau (en mètres carrés).
Plusieurs facteurs peuvent influencer cet élément :
- Le niveau d’ensoleillement de votre résidence, principalement lié à son orientation
- Les ombres et éventuels obstacles tels que les arbres ou les bâtiments voisins qui pourraient obstruer votre installation
- L’orientation et l’inclinaison de votre toiture si vous choisissez d’installer les panneaux solaires sur celle-ci.
Avantages de l'énergie photovoltaïque
L’utilisation de l’énergie photovoltaïque offre plusieurs avantages :
- Utilisation d’une énergie propre et gratuite.
- Réduction des factures d’électricité et des dépenses énergétiques.
- Fiabilité et rentabilité à long terme, avec une durée de vie des installations de plus de 30 ans.
- Accroissement de l’indépendance énergétique et réduction de la dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’électricité.
Installation des panneaux solaires photovoltaïques
L’installation de panneaux solaires photovoltaïques nécessite des précautions et l’intervention d’un professionnel qualifié. Un système de fixation est utilisé pour monter les panneaux sur le toit, avec une attention particulière à l’étanchéité.
Il est recommandé de faire appel à un professionnel certifié « Reconnu Garant de l’Environnement » (RGE) pour évaluer la viabilité de l’installation et obtenir des devis compétitifs.
Empreinte carbone des panneaux solaires
L’empreinte carbone d’un panneau solaire varie en fonction du modèle et de son lieu de fabrication. Comme souligné par l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) en 2021, les données indiquent que pour un mix électrique chinois, l’empreinte carbone du photovoltaïque s’élève à 43,9 gCO2eq/kWh, tandis que pour un mix électrique européen, elle est de 32,3 gCO2eq/kWh et de 25,2 gCO2eq/kWh pour un mix électrique issu de la production française. La fabrication de panneaux solaires engendre des émissions de carbone non négligeables. En effet, le processus nécessite de l’énergie pour l’extraction des matières premières, leur transformation, leur assemblage, ainsi que pour le transport des produits finis vers leur lieu de destination, en particulier pour transformer la matière première en silicium.
La localisation de la fabrication joue également un rôle, avec la Chine en tant que principal producteur. Un autre aspect à considérer est le transport des panneaux une fois qu’ils sont fabriqués. Habituellement, ils doivent être acheminés vers leur lieu de vente, qui est souvent en dehors du continent asiatique. Néanmoins, le transport est généralement effectué par bateau, et chaque navire contient plusieurs tonnes de panneaux. Cela réduit considérablement l’impact environnemental si l’on compare la pollution globale générée par le transport à l’échelle individuelle de chaque panneau.
Bien que la fabrication puisse avoir des émissions de carbone, l’utilisation des panneaux pour la production d’électricité ne génère pas directement de CO2. L’ONG France Nature Environnement souligne que lors de la conversion de l’énergie solaire en électricité, l’énergie solaire photovoltaïque ne produit pas directement de polluants ni de gaz à effet de serre (GES). Actuellement, la majorité des panneaux solaires installés en France sont importés de Chine. C’est pourquoi une valeur standard de 43,9 gCO2eq/kWh est utilisée en 2022 pour évaluer leur empreinte carbone. Au fil du temps, le bilan carbone des panneaux solaires s’améliore. En 2013, il était de 55 gCO2eq/kWh. Cette amélioration est principalement due à une augmentation progressive du recyclage des matériaux, notamment le silicium.
Durée de vie et recyclage des panneaux solaires
Les panneaux solaires ont une durée de vie garantie d’environ 25 à 30 ans, mais ils peuvent continuer à fonctionner au-delà. L’impact environnemental de leur fabrication est compensé par leur longue durée de production d’énergie verte. Le recyclage des matériaux, notamment du silicium, contribue à améliorer le bilan carbone des panneaux solaires au fil du temps.
En conclusion, les panneaux solaires photovoltaïques jouent un rôle crucial dans la transition vers une énergie propre et durable en transformant l’énergie solaire en électricité utilisable. Malgré certaines considérations environnementales liées à leur fabrication, leurs avantages en matière de réduction des émissions de carbone et de production d’énergie renouvelable en font une solution attrayante pour l’avenir énergétique.
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