Énergie solaire: définition et utilisation

L’énergie solaire représente la principale ressource d’énergie renouvelable disponible sur la planète. Le système le plus connu pour exploiter l’énergie solaire est sans aucun doute le système photovoltaïque capable de convertir le rayonnement solaire en énergie électrique.

Le rendement d’un système photovoltaïque dépend principalement de l’irradiation du lieu d’installation, à laquelle s’ajoutent d’autres variables telles que l’orientation et l’inclinaison des panneaux, les pertes d’énergie, etc.

Pour déterminer de manière précise la valeur d’irradiation en fonction du lieu d’installation, je vous suggère de vous fier à un logiciel photovoltaïque spécifique qui permet d’estimer la production solaire photovoltaïque à partir de données concrètes d’irradiation solaire, disponibles pour de nombreuses localités en Italie et à l’étranger.

Analysons en détail les caractéristiques de l’énergie solaire, comment elle est exploitée et les avantages et inconvénients découlant de son utilisation.

Qu’est-ce que l’énergie solaire ?

L’énergie solaire est la principale source d’énergie renouvelable sur Terre. Il s’agit d’une source inépuisable et totalement propre, car elle ne produit ni émissions de dioxyde de carbone ni particules fines dans l’atmosphère.

Les domaines d’application de l’énergie solaire sont divers et la collecte de cette énergie est devenue au fil des ans de plus en plus simple et accessible.

Comment exploiter l’énergie solaire

L’énergie solaire peut être exploitée à travers l’énergie photovoltaïque, thermique et thermodynamique :

• énergie photovoltaïque : le photovoltaïque est le maître de l’effet photovoltaïque, où le rayonnement solaire se convertit en électricité à travers des panneaux photovoltaïques. Ici, les semi-conducteurs, frappés par les particules de lumière solaire, génèrent un courant continu, ensuite transformé en courant alternatif pour être utilisé, injecté dans le réseau public ou stocké pour être utilisé lorsque l’installation ne produit pas ;
• énergie solaire thermique : dans ce cas, l’énergie solaire est utilisée pour chauffer l’eau ou les espaces, que ce soit dans un cadre résidentiel ou commercial. Le collecteur thermique est le composant principal d’une installation solaire thermique, dont la fonction est de chauffer un liquide, appelé fluide caloporteur, qui se déplacera ensuite à l’intérieur de l’installation pour apporter de la chaleur aux zones désirées ;
• énergie thermodynamique : elle associe à l’installation solaire thermique une pompe à chaleur, garantissant un fonctionnement continu tout au long de la journée et de l’année, même lorsque l’énergie solaire n’est pas directement disponible. L’installation peut fonctionner sans restrictions, indépendamment des conditions climatiques.

Avantages et inconvénients

L’utilisation de l’énergie solaire présente certains aspects positifs et négatifs. Les principaux avantages sont : 

• disponibilité : le soleil représente une source inépuisable d’énergie renouvelable, accessible même dans les régions les plus reculées ;
• pureté : l’utilisation de l’énergie solaire génère une énergie propre, contribuant à réduire les émissions de CO2 et à protéger l’environnement ;
• coûts : l’énergie solaire est économique car elle ne nécessite pas de coûts de production, de transport ou d’approvisionnement. Avec l’augmentation des coûts de l’électricité, cette solution pourrait aider à réduire les factures ;
• amortissement de l’investissement : bien que l’investissement initial puisse être important, il est amorti dans le temps, avec un retour sur investissement en quelques années seulement ;
• économies sur la facture : avec une installation photovoltaïque avec stockage, il est possible de réaliser des économies d’énergie jusqu’à 90% sur la facture d’électricité, permettant également l’utilisation d’appareils électroménagers pendant la nuit.

En ce qui concerne les inconvénients, ils comprennent : 

• faible rendement des installations solaires : actuellement, les installations photovoltaïques et thermiques ne produisent qu’une fraction de l’énergie potentielle du soleil ;
• manque d’espace : en raison des faibles concentrations de lumière solaire, les installations solaires nécessitent des zones assez vastes. Cela entraîne un impact paysager ou économique, car cela prive de terres utiles à d’autres fins (par exemple, l’agriculture) ;
• discontinuité de la ressource : le rayonnement solaire n’est pas constant en raison du cycle jour-nuit et des événements climatiques, nécessitant des solutions telles que les installations photovoltaïques avec stockage pour garantir un approvisionnement continu en énergie.

Les chiffres significatifs

L’énergie solaire a enregistré des progrès significatifs ces dernières années.

Les énergies renouvelables dépassent la production d’électricité et de gaz. Des pays comme l’Autriche et la Suède sont à l’avant-garde de la transition énergétique, avec des énergies propres couvrant plus de 75% des besoins en électricité.