En termes simples, l'énergie solaire est la source d'énergie la plus courante sur Terre. Environ 173 000 térawatts d'énergie solaire frappent la Terre à tout moment, soit plus de 10 000 fois les besoins énergétiques totaux de la planète.

En captant l'énergie du soleil et en la convertissant en électricité pour votre maison ou votre entreprise, l'énergie solaire est une solution importante pour lutter contre la crise climatique actuelle et réduire notre dépendance aux combustibles fossiles.

Comment fonctionne l'énergie solaire ?

Notre soleil est un réacteur nucléaire naturel. Il libère de minuscules paquets d'énergie appelés photons qui parcourent 150 millions de kilomètres du soleil à la Terre en environ 8,5 minutes. Chaque heure, suffisamment de photons impactent notre planète pour générer suffisamment d'énergie solaire pour répondre théoriquement aux besoins énergétiques mondiaux pendant une année entière.

Actuellement, l'énergie photovoltaïque ne représente que cinq dixièmes de pour cent de la consommation d'énergie aux États-Unis. Mais la technologie solaire s'améliore et le coût de l'énergie solaire baisse rapidement, de sorte que notre capacité à exploiter l'abondance d'énergie du soleil augmente.

En 2017, l'Agence internationale de l'énergie a montré que l'énergie solaire était devenue la source d'énergie à la croissance la plus rapide au monde ; c'était la première fois que la croissance de l'énergie solaire dépassait celle de tous les autres combustibles. Depuis lors, l'énergie solaire n'a cessé de croître et de battre des records dans le monde entier.

 

Comment la météo affecte-t-elle l'énergie solaire ?

Les conditions météorologiques peuvent affecter la quantité d'électricité produite par un système solaire, mais pas exactement comme vous pourriez le penser.

Les conditions idéales pour générer de l'énergie solaire sont bien sûr une journée claire et ensoleillée. Mais comme la plupart des appareils électroniques, les panneaux solaires sont en fait plus efficaces par temps froid que par temps chaud. Cela permet au panneau de produire plus d'électricité en même temps. À mesure que la température augmente, le panneau génère moins de tension et produit moins d'électricité.

Mais même si les panneaux solaires sont plus efficaces par temps froid, ils ne produisent pas nécessairement plus d'électricité en hiver qu'en été. Un temps plus ensoleillé est courant pendant les mois d'été les plus chauds. En plus de moins de nuages, le soleil occupe généralement une plus grande partie de la journée. Ainsi, même si vos panneaux peuvent être moins efficaces par temps chaud, ils sont toujours susceptibles de produire plus d'électricité en été qu'en hiver.

Comment fonctionnent les panneaux solaires ?

Lorsque les photons frappent une cellule solaire, ils détachent les électrons de leurs atomes. Lorsque des conducteurs sont attachés aux côtés positif et négatif d'une cellule, cela forme un circuit électrique. Lorsque les électrons traversent un tel circuit, ils génèrent de l'électricité. Plusieurs cellules forment un panneau solaire et plusieurs panneaux (modules) peuvent être connectés ensemble pour former un panneau solaire. Plus vous pouvez utiliser de panneaux, plus vous pouvez vous attendre à de l'énergie.

De quoi sont faits les panneaux solaires ?

Les panneaux solaires photovoltaïques (PV) sont constitués de nombreuses cellules solaires. Les cellules solaires sont faites de silicium, comme les semi-conducteurs. Ils sont constitués d'une couche positive et d'une couche négative, qui créent ensemble un champ électrique, comme dans une batterie.

Comment les panneaux solaires produisent-ils de l'électricité ?

Les panneaux solaires photovoltaïques génèrent de l'électricité en courant continu (CC). Avec l'électricité CC, les électrons circulent dans une direction autour d'un circuit. Cet exemple montre une batterie alimentant une ampoule. Les électrons se déplacent du côté négatif de la batterie, à travers la lampe, et retournent au côté positif de la batterie.

Le courant alternatif a été choisi pour le réseau électrique américain, principalement parce qu'il est moins cher à transporter sur de longues distances. Cependant, les panneaux solaires génèrent du courant continu. Comment faire entrer du courant continu dans le réseau de courant alternatif ? Nous utilisons un onduleur.

Que fait un onduleur solaire ?

Un onduleur solaire prend le courant continu des panneaux solaires et l'utilise pour générer du courant alternatif. Les onduleurs sont comme le cerveau du système. En plus de convertir le courant continu en courant alternatif, ils fournissent également une protection contre les défauts à la terre et des statistiques système, y compris la tension et le courant sur les circuits AC et DC, la production d'énergie et le suivi du point de courant maximal.

Les onduleurs centraux dominent l'industrie solaire depuis le début. L'introduction des micro-onduleurs est l'une des plus grandes technologiesche changements dans l'industrie du PV. Optimisez les micro-onduleurs pour chaque panneau solaire individuel, et non pour tout un système solaire, comme le font les onduleurs centraux.

Cela permet à chaque panneau solaire de fonctionner à son maximum. Lorsqu'un onduleur central est utilisé, un problème avec un panneau solaire (peut-être ombragé ou devenu sale) peut réduire les performances de l'ensemble du panneau solaire. Micro-onduleurs, assurez-vous que ce n'est pas un problème. Si un panneau solaire a un problème, le reste du panneau solaire fonctionnera toujours efficacement.

Comment fonctionne un système de panneaux solaires ?

Voici un exemple de fonctionnement d'une installation d'énergie solaire à la maison. Tout d'abord, la lumière du soleil tombe sur un panneau solaire sur le toit. Les panneaux convertissent l'énergie en courant continu, qui circule vers un onduleur. L'onduleur convertit l'énergie du courant continu en courant alternatif, que vous utilisez ensuite pour alimenter votre maison. C'est magnifiquement simple et propre, et c'est de plus en plus efficace et abordable.

Mais que se passe-t-il si vous n'êtes pas chez vous pour utiliser l'électricité générée par vos panneaux solaires chaque jour ensoleillé ? Et que se passe-t-il la nuit lorsque votre système solaire ne produit pas d'électricité en temps réel ? Ne vous inquiétez pas, vous pouvez toujours profiter d'un système appelé "net metering".

Un système photovoltaïque typique connecté au réseau produit souvent plus d'énergie qu'un client n'en a besoin pendant les heures de pointe, de sorte que l'excédent d'énergie est réinjecté dans le réseau pour être utilisé ailleurs. Le client éligible à la facturation nette peut recevoir des crédits pour l'énergie excédentaire produite et peut utiliser ces crédits pour puiser dans le réseau la nuit ou par temps nuageux. Un compteur net enregistre l'énergie envoyée par rapport à l'énergie reçue du réseau. Lisez notre article sur la mesure du filet et son fonctionnement.

En ajoutant du stockage à un système solaire, ces avantages sont encore amplifiés. Un système de stockage solaire permet aux clients de stocker leur propre énergie sur place, réduisant leur dépendance à l'électricité du réseau et conservant la capacité d'alimenter leur maison en cas de panne de courant. Si le système de stockage comprend une surveillance logicielle, ce logiciel surveille la production solaire, la consommation d'énergie domestique et les tarifs énergétiques pour déterminer la source d'alimentation à utiliser tout au long de la journée, ce qui maximise l'utilisation de l'énergie solaire, aide le client à réduire les taux de pointe et permet d'économiser de l'énergie pour utilisation ultérieure pendant une panne.