Energies renouvelables Environnement

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

Le changement climatique et les risques environnementaux qui menacent la vie sur Terre imposent une remise en question complète de nos habitudes de vie. La consommation d’énergie fait notamment partie des principaux points sur lesquels il est possible de changer radicalement son impact environnemental. La transition de l’énergie fossile et nucléaire vers les énergies renouvelables est aujourd’hui à l’essai et se développe de plus en plus. Ces nouvelles énergies sont différentes et leur utilisation varie selon les types d’installations. Parmi les principales énergies renouvelables, on peut notamment citer l’énergie solaire photovoltaïque et thermique et tenter de présenter les différences entre ces deux types d’énergie. 

Qu’est-ce que l’énergie solaire ? 

Contrairement aux énergies fossiles et nucléaires, l’énergie solaire est renouvelable et n’entraîne pas d’épuisement des ressources naturelles. La production de cette énergie repose sur la fraction de l’énergie électromagnétique qui émane du soleil. Cette énergie va ensuite traverser l’atmosphère et parvenir jusqu’à la surface de la Terre où il est possible d’en récupérer une partie grâce à des installations adéquates. Cette énergie est bien plus qu’une source d’énergie pour les hommes et ses activités. En effet, l’énergie solaire a une influence sur l’ensemble de l’écosystème et sur son équilibre puisqu’elle impacte directement le cycle de l’eau, du vent et de la photosynthèse. Autant d’éléments qui régissent la planète et qui influent sur la vie humaine et animale. 

Les utilisations de l’énergie solaire

L’une des qualités de l’énergie solaire est qu’elle peut être utilisée pour différents usages. En effet, en fonction des installations mises en place, cette énergie se divise en différentes classes : solaire passif, solaire photovoltaïque, solaire thermique. Aujourd’hui, les énergies solaire photovoltaïque et thermique apparaissent comme des solutions intéressantes pour l’avenir. 

L’énergie solaire photovoltaïque

Alternative à l’énergie nucléaire, l’énergie solaire photovoltaïque permet de produire de l’électricité. La production de cette énergie se fait par la transformation du rayonnement solaire grâce à une cellule photovoltaïque. Les installations pour la production de l’énergie solaire photovoltaïque se composent d’un module photovoltaïque qui réunit plusieurs cellules. Selon la taille de l’installation, les modules photovoltaïques sont plus ou moins nombreux et forment à la fin ce qu’on appelle les panneaux solaires. Ces panneaux peuvent permettre une utilisation locale chez un particulier ou être installés à plus grande échelle dans des centrales solaires photovoltaïques.

L’énergie solaire thermique

L’énergie solaire thermique permet, elle, de produire de la chaleur. Grâce au capteur solaire thermique, les installations d’énergie solaire thermique vont transformer le rayonnement solaire en chaleur utilisable ensuite pour différents usages :

  • Usage direct : chauffe-eau, chauffage solaire (fours solaires, cuisinières)
  • Usage indirect : rafraîchissement solaire, centrales solaires thermodynamiques

Contrairement à l’énergie solaire photovoltaïque qui utilise le principe photoélectrique, l’énergie solaire thermique convertit directement le rayonnement solaire pour produire de la chaleur. 

Les avantages de ces énergies

Le photovoltaïque

  • Peut être installée partout
  • Source d’énergie inépuisable
  • Accès facile à l’électricité pour les sites isolés
  • Fiabilité des installations
  • Adaptable selon les besoins
  • Coût de fonctionnement faible
  • Possibilité de l’utiliser en complément d’autres énergies
  • Revente du surplus d’énergie

Le thermique 

  • Énergie inépuisable et propre
  • Solution d’énergie économique
  • Frais d’entretien faibles

Les défauts de ces énergies 

Le photovoltaïque

  • Budget d’installation important
  • Batterie de stockage chère
  • Les panneaux ne sont pas encore recyclables
  • Diminution progressive du rendement électrique (-20% environ après 20 ans)

Le thermique

  • Coût d’installation élevé
  • Nécessite suffisamment de place pour stocker la chaleur
  • Installation complexe (travaux de plomberie)
  • Pas de filière de recyclage à l’heure actuelle

Le développement de cette filière dans le monde

Un peu partout dans le monde, des centrales solaire photovoltaïque sont installées. Ces immenses parcs de panneaux solaires permettent de produire à grande échelle de l’énergie propre et n’épuisant pas les ressources naturelles. Au niveau mondial, les principales centrales se situent aux Etats-Unis, en Chine et en Inde. La plus grande installation se trouve aux Etats-Unis, dans le désert californien avec 2 500 hectares d’installation. La plus puissante fait 1 000 hectares et se situe en Inde. Au niveau de la France, la principale centrale solaire se situe à Cestas, à proximité de Bordeaux. A l’heure actuelle, elle fait partie des 10 principales centrales du monde. 

Une installation simple et adaptée à chaque territoire

Que ce soit au sol ou sur les toits, les installations pour la production de l’énergie solaire s’adaptent parfaitement à toutes les configurations de surface. Ainsi que ce soit au sol dans des grands espaces (déserts, champs) ou sur les toits dans les villes, les panneaux solaires sont des installations adaptées et qui permettent de capter facilement toute la lumière du soleil. Aujourd’hui, à l’échelle urbaine, il existe des cadastres solaires qui permettent d’informer au mieux sur la manière d’installer et d’orienter les panneaux solaires de façon à optimiser la production d’énergie. L’un des principaux obstacles est aujourd’hui le coût pour la mise en place de ce type d’installation. Pour réaliser la transition vers l’énergie solaire, il est donc nécessaire de mettre en place des aides financières et les investissements adaptés qui seront couverts par la suite. 

L’énergie solaire : une solution pour l’avenir ? 

Pour Patrick Jourde et Jean-Claude Muller, chercheurs au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et au CNRS, le potentiel de l’énergie solaire est immense. En effet, ils estiments que “5% de la surface des déserts permettrait de produire toute l’électricité de la planète”. Face à l’urgence climatique et l’obligation de modification des habitudes de consommation, le développement de l’énergie solaire apparaît donc comme un véritable enjeu. 

Contrairement aux énergies fossiles et nucléaire, l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie solaire thermique sont des alternatives propres et disposent d’une source inépuisable du fait qu’elles se basent sur le rayonnement solaire. L’un des points principaux d’amélioration de ces installations est celui de la question du recyclage. En effet, à l’heure actuelle, il n’existe pas de solutions pour prendre en charge les panneaux solaires qui ont une durée de vie estimée entre 20 et 30 ans. Comprenant des matériaux et composants dangereux, une prise en charge adaptée de ces installations doit donc être envisagée afin de rendre cette énergie totalement propre, tant sa production que dans sa fabrication.

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