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Mes Années Pour Devenir Infirmier

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L'environnement et la santé ne peuvent pas fonctionner séparément. Consultez des informations sur ces thèmes !


Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!

Publié par Damien Robinet sur 22 Avril 2016, 18:40pm

Catégories : #Ecologie - conso - biodiversité - énergie

I. L’histoire des panneaux solaires

Tout d’abord, il existe deux catégories de panneaux solaires : les photovoltaïques et les thermiques

1. Panneaux photovoltaïques

Au commencement, il s’agit d’une réaction à échelle atomique : l’effet photovoltaïque a été découvert par Antoine César Becquerel physicien Français, en 1839. En 1905, Albert Einstein écrit sur le potentiel de production d’électricité à partir du soleil. En 1916, une première production d’électricité est réalisée à partir d’une cellule solaire. Le premier panneau solaire est construit en 1954 par les laboratoires Bell. Le projet évoluera doucement par la suite car il coûte trop cher. Cependant, avec la recherche spatiale, l’énergie solaire est de nouveau mise en avant dans les années 1960 car le soleil est une énergie constante dont les satellites doivent se nourrir pour rester en orbite. Ce sera la première fois que les panneaux solaires seront utilisés d’une façon importante entraînant une baisse du coût de production et prouvant l’efficacité du produit.

La crise énergétique et la hausse du coût du pétrole est le second élan que va connaitre l’énergie solaire en 1970. C’est à partir de cette période que les panneaux solaires seront utilisés sur les toits des maisons pour produire de l’électricité moins chère.

Aujourd’hui, l’énergie solaire est en plein essor pour combler le futur manque de pétrole et autres énergies fossiles. Elle est un espoir pour limiter le réchauffement de la planète et contrer le prix très élevé de l’énergie. Les centrales solaires sont en construction dans le monde entier, des subventions sont accordées aux propriétaires pour équiper leur maison et les encourager à investir dans cette énergie verte.

Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!
2. Panneaux thermiques

Le four solaire a été inventé par Antoine Laurent de Lavoisier en utilisant des lentilles convergentes pour fondre des métaux sans polluer. Les panneaux utilisent la même technologie : la chaleur du soleil chauffe l’eau (ou l’air) mise dans un circuit transmettant cette chaleur à un chauffe-eau local.

Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!

II. Fonctionnement

1. Photovoltaïque

Les panneaux photovoltaïques sont très complexes car c’est un assemblage de cellules photovoltaïques.

Pour simplifier, une cellule photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium. Une couche est dopée avec du Bore (zone P) et l’autre avec une couche de Phosphore (zone N). L’énergie d’un photon de la lumière créé une rupture entre un atome de Silicium et un électron modifiant ainsi les charges électriques. Cette différence de potentielles crée une tension source de l’énergie électrique.

Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!

2. Thermique

Les rayons du soleil passent sur une plaque de verre pour être absorbés par un absorbeur (Chrome) faisant chauffer l’eau mise en circuit tout en créant des infrarouges chauffant l’air en créant un effet de serre.

Ensuite, l’eau est acheminée vers un ballon d’eau chaude à l’aide d’une pompe (ou par la gravité) qui transfère sa chaleur à l’eau du ballon. Si l’ensoleillement n’est pas suffisant, le chauffe-eau est également raccordé à une chaudière d’appoint qui se charge de combler le manque.

En moyenne, l’eau chaude correspond à 20% des dépenses énergétiques par foyer. Avec un chauffe-eau solaire, 80% de l’énergie nécessaire à faire chauffer l’eau pourrait être économisée. La chaudière d’appoint s’occupera des 20% restants.

Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!

III. Photovoltaïque : produire l’électricité

Il existe 3 types de cellules photovoltaïques :

  • Cellules monocristallines : rendement de 15 à 22% mais très chères
  • Cellules polycristallines : rendement de 10 à 13% et pris moyen
  • Cellules amorphes : rendement de 5 à 10% mais peu chères.

Un rendement à 10% signifie que pour 1000W reçus, le panneau produira 100W d’électricité.

1m² de photovoltaïque produit 100 kWh/an correspondant à environ 10,58€ d’économie sur la facture EDF. Cela comprends une énergie consommée directement sans stockage (qui coûte très cher) ni revente. EDF peut racheter votre électricité produite pour 0.56€/kWh si l’installation participe à l’isolation de la maison (toit), sinon elle est à 0.31€/kWh. Cela correspond de 31 à 56€ de bénéfices sur l’année. De plus, un panneau solaire a une durée de vie de 25 ans.

1m² coûte 400€ à l’installation (prix d’achat moins les subventions de 60%). Vous pouvez donc gagner au minimum 1’000€ pour toute sa durée de vie. Tout en sachant qu’il est possible de mettre 20m² de panneaux solaires sur un toit, cela correspond à 8’000€ d’investissement pour un gain final de 20’000€.

IV. France et environnement

La France, signataire du Protocole de Kyoto, doit œuvrer pour diminuer la production de gaz à effets de serre.

Les centrales thermiques et photovoltaïques sont un bon moyen pour avancer dans ce sens car elles ne produisent aucun gaz ni déchet radioactif, elles utilisent une source naturelle et inépuisable. Elle permet aux lieux isolés d’obtenir de l’électricité verte. Ces appareils ne demandent que très peu d’entretien une fois installés et assurent une production continue.

Cependant, la France est encore en retard dans sa production. En 2015, le bilan était de 6,19 GW de produits, soit une hausse de 16,9% par rapport à 2014. Cependant, nous produisons moins de 27 GWh contre 115 pour l’Allemagne. Nous avons encore des progrès à faire !

Ce graphique montre la place du solaire et des autres énergies renouvelables (4,9%) dans la part de production de l’énergie électrique en France en 2013.

Ce graphique montre la place du solaire et des autres énergies renouvelables (4,9%) dans la part de production de l’énergie électrique en France en 2013.

Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!

Les centrales solaires, en France, se répartissent là où le soleil est le plus présent pour assurer une production optimale et efficace. Bien entendu, certaines régions sont équipées pour assurer une production sur tout le territoire et éviter les kilomètres de câble pour aller d’un bout à l’autre du pays. Le nord, même s’il est moins ensoleillé que le sud, produits tout de même de l’électricité par ses panneaux solaires.

V. Conclusion

L’énergie solaire est une énergie d’avenir. Malheureusement, elle est très couteuse et on ne ressent les bénéfices qu’après trois années de mise en service. Cependant, par son temps de vie et ses capacités à n’avoir besoin de rien d’autre que de la lumière du soleil pour fonctionner, elles en font un atout pour nous permettre d’avoir de l’électricité en continue et pour toujours. Du moins jusqu’à ce que le soleil, la terre ou bien les humains disparaissent.

Malheureusement, sa part en France, tout comme l’éolien, reste trop mince par rapport aux énergies polluantes comme le pétrole, le charbon mais surtout face au nucléaire qui a bien du mal à diminuer.

La baisse du prix des énergies renouvelables devraient être un point d’attrait pour permettre au plus grand nombre de produire leur propre énergie, diminuer leurs factures voire même gagner de l’argent.

Le temps presse, il faut faire vite pour protéger notre chère planète !

Les énergies renouvelables : Les panneaux solaires !!

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