Article publié le 22/06/2017
Le panneau solaire offre de l’énergie propre et renouvelable qui constitue une alternative intéressante face à l’épuisement des ressources et aux problèmes environnementaux. Il constitue surtout une solution adaptée aux besoins croissants en électricité dans le cadre de la vie quotidienne.
Carburant, gaz, électricité, trois types d’énergies indispensables dont la production coûte cher à la planète et la consommation coûte cher à l’espèce humaine. Ces sources d’énergie sont vitales si on ne parle que de l’électricité qui est indispensable dans les hôpitaux sans parler de son utilisation dans la vie de tous les jours (charger les téléphones, alimenter les éclairages, allumer la télé et l’ordi, etc.).
Le pétrole et le gaz deviennent un enjeu stratégique dans la mesure où les pays producteurs peuvent créer une crise mondiale rien qu’en contrôlant le marché. Or, ils sont nécessaire pour le chauffage, le transport, la production industrielle, etc. En parallèle, notre besoin en énergie s’accroit au même rythme que l’évolution technologique. Des nouveaux besoins voient le jour comme par exemple pour alimenter la domotique et les systèmes de sécurité d’un bâtiment. Les appareils mobiles (smartphone, tablette) consomment de plus en plus d’électricité à cause de leurs nombreuses fonctionnalités. Par conséquent, l’énergie nous revient de plus en plus cher chaque jour alors que l’énergie fossile (gaz, pétrole) s’épuise et que la production de ces énergies pollue l’environnement.
Force est de constater que les foyers ont besoin de source d’énergie pas cher et respectueux de la nature. Pour ce faire, le soleil est un astre générateur d’énergie considérable (température de son noyau : 15 000 000 °C). Il peut être exploité pour générer de l’électricité ou pour produire de l’eau chaude pour le sanitaire ou pour le chauffage. Pour en profiter, il suffit d’acheter le dispositif de transformation constitué de panneau solaire et de ses kits. C’est une solution très rentable dans la mesure où l’unique dépense de l’utilisateur est le prix d’achat et le frais d’installation.
Le soleil rend possible la vie sur terre grâce aux bienfaits de l’énergie lumineuse et de l’énergie thermique apportée par son rayonnement. En effet, la lumière transporte de l’énergie dans des particules appelées photons. Le rayonnement solaire produit deux types d’énergie : l’énergie photovoltaïque (lumière) et l’énergie thermique (chaleur). Dans l’une ou l’autre forme, l’énergie solaire est une énergie renouvelable. Théoriquement, elle est inépuisable car l’âge du soleil se compte en milliards d’années, ce qui est colossal par rapport à la civilisation humaine. C’est aussi une énergie propre dans la mesure où sa production ne génère pas d’émission de gaz nocif comme le CO2. Le panneau solaire est un dispositif qui exploite différemment les deux énergies fournies par le soleil.
Primo, le soleil est exploité pour le chauffage. C'est-à-dire que l’énergie thermique de son rayonnement est captée pour être transformé en source de chaleur. Une fois recueillie, la chaleur va être transférée à un fluide caloporteur (gaz ou un liquide). L’énergie calorifique véhiculée par le fluide est utilisée par la suite pour le chauffage d’un bâtiment ou pour produire de l’eau chaude sanitaire. Secundo, son énergie lumineuse est utilisée pour produire de l’électricité. Le rayon solaire ne produit pas du courant électrique en lui-même, c’est son énergie lumineuse qui est nécessaire pour générer de l’électricité grâce à l’exploitation de l’effet photovoltaïque.
Il existe deux types de panneau solaire : le panneau solaire thermique ou capteur solaire thermique et le panneau solaire photovoltaïque. Les panneaux solaires hybrides combinent ses deux technologies.
Panneau solaire photovoltaïque
Pour qu’il ait électricité, il faut qu’il ait un déplacement d’électrons dans un corps conducteur. Pour rappel, l’électron est un élément de charge négative qui gravite autour du noyau d’un atome, le noyau étant composé de proton de charge positive et de neutron de charge neutre. En principe, un atome porte un nombre égal de proton et de neutron, ce qui lui confère une charge électrique neutre. Mais il se peut qu’un électron se détache ou vient s’ajouter à un atome. Dans ce cas, ce dernier serait chargé négativement ou positivement. L’effet photovoltaïque est la production d’électricité par déplacement d’électrons au sein d’un matériau semi-conducteur sous l’effet de l’énergie apportée par le rayonnement solaire. Ce type de panneau solaire est composé de nombreuses cellules photovoltaïques. C’est dans chaque cellule que se fait l’échange d’électrons au sein des cristaux de silicium quand les photons entrent en action. Le courant généré par ce phénomène est ensuite recueilli pour alimenter un appareil ou recharger une batterie.
Panneau solaire thermique
Pour ce faire, les capteurs absorbent les rayons solaires pour les transformer en énergie calorique. La chaleur ainsi obtenue servira chauffe un conduit à l’intérieur duquel se trouve un fluide caloporteur (conducteur de chaleur). Le conduit passe dans un ballon de stockage d’eau pour chauffer cette dernière. L’eau chauffée par le système servira par la suite en eau chaude sanitaire ou pour chauffer un bâtiment en la laissant circuler dans le système du chauffage central à eau chaude ou les deux en même temps.
L’investissement pour un panneau solaire photovoltaïque est rentable. Le coût total payé (achat + frais) est amorti en 10 à 15 ans pour le panneau solaire photovoltaïque, qui a une durée de vie de 20 à 25 ans. De ce fait, l’utilisateur bénéficie d’une électricité gratuite pendant 10 à 15 ans. Pour le panneau solaire thermique, l’amortissement se fait entre 7 à 12 ans. Ce qui offre de l’eau chaude et/ou de chauffage gratuit pendant plus de 13 ans. Mais avant cela, il faut payer son panneau solaire, ses accessoires et ses frais d’installation.
Pour être bien fourni en électricité nécessaire, un foyer a besoin en moyenne de 10 m² de panneau solaire. Pour cela, il faut compter entre 10 000 € à 13 000 € pour un panneau qui produit 3kWc, 16 000 € à 19 000 € pour 6kWc et 25 000 € à 35 000 € pour 9kWc. Mais ce prix tend à baisser d’année en année, et de plus, la revente de l’électricité fait gagner de revenu supplémentaire au propriétaire. À titre d’exemple, une installation de 3kWc peut générer 650 € de revenu par an. Cela implique que l’investissement devient rentable dès sa 8ème année, voire moins.
La collectivité locale offre des subventions pour encourager les particuliers à utiliser cette énergie propre et renouvelable. Le montant dépend de la commune, du département ou de la région du lieu l’installation. L’intéressé peut demander des informations concernant ces aides auprès de sa mairie, de son Conseil Général, de l’espace info-énergie ou du distributeur d’énergie local. L’ANAH ou Agence nationale d’habitat fournit également ses aides.
À titre d’exemple, la Corse offre 2 €/Wc installé soit 6 000 € pour un panneau photovoltaïque de 3kWc. 6 000 €, c’est également le plafond d’aide accordé dans cette collectivité. Le département de Saône et Loire propose un montant forfaitaire de 700 €, l’Île de France 750 € et le Poitou-Charentes de 2 000 €. L’ANAH, dans le cadre du programme « habiter mieux » offre 1 600 € à 2 000 € par foyer.
Ainsi, ces différentes aides au financement réduisent fortement le coût d’acquisition de panneau solaire. En résumé, un panneau de 3kWC coûte en moyenne 11 500 €. Avec un tel investissement, le propriétaire bénéficie d’une électricité gratuite pendant au moins 10 ans après que ce coût soit amorti. Il peut gagner encore plus s’il revend le surplus de son énergie et son investissement devient de moins en moins cher grâce aux subventions fournies par des organismes territoriaux.
Actualités sur l'energie photovoltaique et solaire