L’énergie solaire, comment ça marche ?

Notre soleil est un réacteur nucléaire naturel. Il lance de minuscules paquets d’énergie appelés photons, qui parcourent les 149,6 millions de kilomètres du soleil vers la Terre en environ huit minutes et demi. Toutes les heures, suffisamment de photons ont une incidence sur notre planète afin de satisfaire théoriquement les besoins énergétiques mondiaux pendant toute une année. Cependant, l’énergie produite par l’énergie solaire ne représente actuellement que 1,6 % de l’énergie totale consommée en France.
La technologie solaire s’améliore et les coûts diminuent rapidement, de sorte que notre capacité à exploiter l’abondance de l’énergie solaire est à la hausse.
En fait, un rapport de l’Agence internationale de l’énergie indique que l’énergie solaire pourrait devenir la plus grande source mondiale d’électricité d’ici 2050. Dans les années à venir,

Alors, comment fonctionne l’énergie solaire?

Panneaux solaires photovoltaïques

Les panneaux solaires photovoltaïques (PV) sont constitués de nombreuses cellules solaires. Les cellules solaires sont en silicium, comme les semi-conducteurs. Ils sont construits avec une couche positive et une couche négative qui, ensemble, créent un champ électrique, tout comme dans une batterie. Lorsque les photons frappent une cellule solaire, ils frappent les électrons de leurs atomes. Si les conducteurs sont attachés aux côtés positif et négatif d’une cellule, il forme un circuit électrique. Lorsque les électrons traversent un tel circuit, ils génèrent de l’électricité .
Plusieurs cellules constituent un panneau solaire, et plusieurs panneaux (modules) peuvent être câblés ensemble pour former un réseau solaire. Plus vous pouvez déployer de panneaux, plus vous pouvez espérer générer d’énergie.

Principes fondamentaux de l’électricité

Les panneaux solaires PV génèrent de l’électricité à courant continu (courant continu). Avec l’électricité CC, les électrons circulent dans une direction autour d’un circuit. Par exemple, imaginons une batterie alimentant une ampoule. Les électrons se déplacent du côté négatif de la batterie, à travers la lampe, et reviennent sur le côté positif de la batterie.

Avec l’électricité AC (courant alternatif), les électrons sont poussés et tirés, inversant périodiquement la direction, tout comme le cylindre du moteur d’une voiture. Les générateurs créent de l’électricité à courant alternatif lorsqu’une bobine de fil est filée à côté d’un aimant. De nombreuses sources d’énergie différentes peuvent « tourner la poignée » de ce générateur, comme le gaz ou le carburant diesel, l’hydroélectricité, le nucléaire, le charbon, le vent ou l’énergie solaire.

L’électricité au courant alternatif a été choisie pour le réseau électrique français, principalement parce qu’il est moins coûteux de transmettre sur de longues distances. Cependant, les panneaux solaires créent de l’électricité CC. Comment pouvons-nous avoir de l’électricité CC dans la grille AC ? Nous utilisons un onduleur.

Onduleurs

Un onduleur solaire prend l’électricité CC à partir du réseau solaire et l’utilise pour créer de l’électricité à courant alternatif. Les onduleurs sont comme les cerveaux du système. Avec l’inversion de courant continu à l’alimentation en courant alternatif, ils fournissent également une protection contre les défauts à la terre y compris la tension et le courant sur les circuits AC et DC, la production d’énergie et le suivi maximal du point d’alimentation etc.

Les onduleurs centraux ont dominé l’industrie solaire depuis le début. L’introduction de micro-onduleurs est l’un des plus grands changements technologiques dans l’industrie photovoltaïque. Les micro-onduleurs optimisent pour chaque panneau solaire individuel, pas pour tout un système solaire, comme les inverses centrales. Cela permet à chaque panneau solaire de réaliser un maximum de production électrique. Un panneau solaire ne fera pas glisser les performances de l’ensemble du système solaire, par opposition aux onduleurs centraux aux performances plus faible.

Mettre tout ensemble Panneaux photovoltaïques et onduleur

Voici un exemple de fonctionnement d’une installation d’énergie solaire résidentielle. Tout d’abord, la lumière du soleil touche un panneau solaire sur le toit. Les panneaux convertissent l’énergie en courant continu, qui s’écoule vers un onduleur. L’onduleur convertit l’électricité de DC à AC, que vous pouvez utiliser pour alimenter votre maison. C’est très simple et propre, et il devient de plus en plus efficace et abordable tout le temps.

Cependant, que se passe-t-il si vous n’êtes pas à la maison pour utiliser l’électricité que vos panneaux solaires génèrent chaque journée ensoleillée ? Et ce qui se passe la nuit lorsque votre système solaire ne génère pas de puissance en temps réel ? À ce stade, nous ne stockons pas l’énergie générée par l’énergie solaire pour une utilisation ultérieure, de sorte qu’elle repart dans le réseau

L’étape suivante, le stockage de l’énergie photovoltaïque générée :
L’Autoconsommation Photovoltaïque avec Stockage

Un système photovoltaïque lié au réseau n’a pas de batteries. Donc, lorsque le soleil brille et que l’utilisateur solaire n’utilise pas toute l’énergie générée en une journée, un excès de puissance est envoyé hors de la maison dans les maisons des voisins. C’est ce que l’on appelle « redresser » le réseau.
La nuit, le réseau fournira de l’énergie pour les lumières et autres appareils comme d’habitude, de sorte que les utilisateurs solaires sont couverts en échange de l’excès d’énergie qu’ils ont partagé avec le réseau pendant la journée.
Mais cette solution n’est pas parfaite. Pourquoi ne pas consommer la nuit, l’énergie électrique produite en surplus la journée.
C’est ce qu’il s’appelle l’Autoconsommation photovoltaïque avec stockage. Ce principe optimise votre installation et vous affranchi presque du réseau électrique si votre installation est bien dimensionnée. Vous consommez le soir, l’énergie électrique stockée la journée dans des batteries.

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