Tout ce que vous devez savoir à propos de l’énergie solaire


Par Alexis. Mis à jour le 27/09/2018
Temps de lecture : 10 min.

L’Histoire de l’énergie solaire résumée pour vous
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L’énergie solaire rend possible la vie sur Terre depuis des millions d’années, et nous permet d’exister aujourd’hui.

Au fil du temps, l’Homme est parvenu à maîtriser cette énergie solaire. Pour produire du feu d’abord, de l’électricité ensuite.

Aujourd’hui, lorsqu’on parle d’énergie solaire, on distingue deux principaux types d’énergie :

L’énergie photovoltaïque

L’énergie thermique

 

A travers ce guide, nous nourrirons votre curiosité en répondant à ces questions :

  • Comment l’Homme a-t-il maîtrisé l’énergie du soleil ?
  • Que sont l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie solaire thermique ?
  • Pourquoi le solaire est l’énergie de demain ?

CONTENU DU GUIDE :

 

CHAPITRE 1 :

Qu’est-ce que l’énergie solaire ?


 

Le soleil émet des rayons électromagnétiques que nous percevons sous deux formes : la lumière et la chaleur.

La chaleur est nécessaire au maintien de l’eau dans sa forme liquide, élément essentiel de la vie telle qu’on la connaît.

L’énergie solaire permet aux plantes de synthétiser la matière organique nécessaire à leur alimentation.

Les rayons électromagnétiques émis par le soleil sont composés de photons, de toutes petites particules lancées à une vitesse folle : 299 792 458 m/s (Vitesse de la lumière) !

L’énergie solaire c’est la conversion du rayonnement électromagnétique provenant du soleil en énergie électrique ou en chaleur.

 

Ce qui est fantastique, c’est que le soleil produit en continu une énergie considérable et illimitée (ou presque, le soleil a encore quelques 5 milliards d’années devant lui).

Si phénoménale que même après avoir parcouru 150 000 000 de km, en traversant l’atmosphère, elle arrive sur Terre en quantité ahurissante : 1h des rayons lumineux sur Terre suffirait à couvrir tous nos besoins en énergie pendant 1 an !

En 1h, la quantité d’énergie solaire captée par la Terre est de 120 000 TWh (Nature, Septembre 2006) tandis que la consommation mondiale annuelle s’élevait à 109 166 TWh en 2015 (Ressources et consommation énergétiques mondiales).

 

Aujourd’hui, on capte une partie cette énergie pour la transformer en électricité ou en chaleur.

Cela dit, avant d’en arriver là, il a fallu un florilège d’inventions et d’avancées technologiques. A notre connaissance, l’utilisation de l’énergie solaire par les Hommes remonte à 1500 avant J.C. chez les Égyptiens.

 

CHAPITRE 2 :

Brève Histoire de l’énergie solaire

Les premiers pas


Nous pouvons observer une première utilisation de l’énergie solaire dès 1 500 avant JC au cœur de l’Egypte Antique. Les Égyptiens avaient alors mis au point le premier pseudo-cadran solaire. Il permettait, à l’aide de l’ombrage créé par soleil, de déterminer l’heure de la journée.

Dès 700 avant JC, l’Homme apprend à concentrer la lumière du Soleil pour faire du feu. Les Grecs allument par exemple la flamme olympique grâce à un savant système de miroirs, concentrant les rayons du Soleil en un point précis.

On trouve également, très tôt dans Histoire de l’énergie solaire, les racines du concept architectural d’« habitat solaire passif » qui fait fureur aujourd’hui. En Amérique du Nord, l’emplacement des maisons Anasazies leur permet de capturer les rayons du soleil pour se réchauffer pendant l’hiver, et garder leurs maisons fraîches durant l’été.

Du feu à l’électricité 


En 1839, le scientifique français Edmond Becquerel, âgé de 19 ans à l’époque, fait une découverte qui n’a pas fini de révolutionner le monde de l’énergie : l’effet photovoltaïque.

Cette découverte initiale permet un nouvel usage du rayonnement solaire : produire de l’électricité.

Le premier panneau solaire naît avec l’essor de l’industrie spatiale dans les années 50. Les panneaux solaires étant bien plus pratiques à embarquer que d’énormes cuves de pétrole, et le rayonnement du Soleil plus intense dans l’espace.

A partir de 1981, les panneaux solaires conquièrent de nouveaux secteurs. A la fin des années 60, des chercheurs mettent au point des cellules photovoltaïques beaucoup plus efficaces. En effet, entre 1958 et 1969, le gouvernement américain a dépensé environ 50 millions de dollars dans la R&D solaire. Il n’en faudra pas plus pour permettre à l’énergie solaire de devenir la principale source d’énergie pour les satellites. Telstar 1, premier satellite de télécommunication, est recouvert de cellules photovoltaïques, avec 14 Watts crête de puissance chacune.

 

 

La révolution solaire en marche


Suite au premier choc pétrolier de 1971, le Dr Elliot Berman met au point un procédé permettant de concevoir une cellule solaire à faible coût. Le prix par watt est divisé par 5, passant de 100 $ à 20 $ seulement (The History of Solar Power, Experience, 2017). Les cellules photovoltaïques sont pour la première fois produites en grande quantité, démocratisant alors l’énergie solaire.

On les retrouve dans le bâtiment, avec des structures de plus en plus autonomes en énergie. Ou dans le transport avec la voiture solaire, le camion solaire… et même l’avion solaire ! Jusqu’à la prouesse réalisée en 2016 par Solar Impulse, qui a fait le tour du monde sans une seule goutte de carburant. Ce qui constitue, comme l’a si bien dit l’un de ses pilotes, « plus qu’un exploit dans l’histoire de l’aviation, [mais aussi] un exploit dans l’histoire des énergies renouvelables ».

 

 

Aujourd’hui, on trouve le plus le plus grand parc solaire du monde dans le désert de Tengger, en Chine. Sa puissance est de 1.500 MWc. Comme quoi, le solaire évolue vraiment à la vitesse de la lumière !

 

CHAPITRE 3 :

Energie solaire photovoltaïque

Qu’est-ce que c’est ?


C’est la conversion de l’énergie électromagnétique en électricité, grâce à l’effet photovoltaïque par lequel les photons transfèrent leur énergie aux électrons.

Depuis 1839, cette invention a fait du chemin, et les panneaux solaires ont produit en France plus de 9,4 TWh d’électricité entre juin 2017 et juin 2018 (Panorama de l’électricité Renouvelable au 30 juin 2018, RTE), soit près de 2% de la consommation française d’électricité.

 

Comment ça marche ?


Les panneaux solaires photovoltaïques produisent de l’électricité en transformant l’énergie solaire en électricité.

Concrètement, les panneaux captent la lumière du soleil, transforment son énergie en électricité, et envoient cette électricité pour qu’elle soit stockée ou consommée (un de nos articles est dédié aux batteries et au stockage de l’énergie solaire, si ça vous intéresse).

« Oui d’accord mais comment ça marche réellement ? » me direz-vous !

La quintessence même du panneau solaire, c’est la cellule photovoltaïque.

C’est une pièce rectangulaire ou octogonale, de 10 cm² environ. Cette cellule est généralement composée d’une couche de silicium (matériau semi-conducteur), calée entre deux autres couches de composés chimiques différents.

En percutant la cellule solaire, les photons vont transmettre leur énergie à un électron, et l’éjecter. Cette éjection est le mouvement à l’origine de l’électricité produite.

 

 

CHAPITRE 4 :

Energie solaire thermique

Qu’est-ce que c’est ?


L’énergie solaire thermique est une autre forme de l’énergie solaire.

Dans ce cas-là, les panneaux solaires captent le rayonnement émis par le soleil et le transforme en chaleur. Cette chaleur pourra servir à produire de l’eau sanitaire, ou du chauffage.

Comment ça marche ?


Pour transformer l’énergie solaire en chaleur, on utilise un panneau solaire thermique, ou un chauffe-eau solaire.

Un chauffe-eau solaire se compose de capteurs vitrés sombres dans lesquels circule un fluide caloporteur (gaz ou liquide qui transporte efficacement la chaleur).

Une fois chauffé grâce à l’énergie solaire, ce fluide circule dans des canalisations jusqu’à rejoindre un réservoir d’eau qu’il réchauffe.

 

CHAPITRE 5 :

Les avantages des énergies solaires photovoltaïque & thermique

Les panneaux photovoltaïques comme les panneaux solaires thermiques ont permis de fournir à tout un chacun des possibilités d’utiliser l’énergie solaire (là où avant il était relativement compliqué d’en bénéficier). Leurs avantages sont incontestables et nombreux.

Faire des économies sur ses factures


En consommant l’électricité ou la chaleur produite par vos panneaux solaires, vous réduisez le montant de vos factures d’énergie.

Grâce aux panneaux solaires photovoltaïques, vous faites en moyenne 20 à 45% d’économies sur vos factures d’électricité.

Avec une installation de panneaux solaires thermiques, vous réduisez vos factures d’eau chaude de 50%.

Pourquoi ?

Parce que vous consommez en priorité l’électricité ou l’eau chaude que vous produisez. Vous consommez ainsi une énergie moins chère et faites des économies.

Aides de l’Etat


Pour encourager le développement de cette énergie verte, l’Etat a mis en place des subventions conséquentes.

Pour le photovoltaïque :

  • Il existe une prime à l’autoconsommation dont le montant est compris entre 1 170 et 9 000€ (selon la puissance installée)
  • De plus, EDF Obligation d’Achat peut racheter l’électricité que vous produisez à un tarif bonifié et fixe pendant 20 ans, à la date de signature de contrat.

Pour le solaire thermique :

  • Il existe un crédit d’impôt de 30 % du montant du matériel installé.

Et d’autres aides existent, comme l’éco-prêt à taux 0, ou des taux de TVA réduit jusqu’à 5.5% au lieu de 20%.

Energie propre & illimitée


Le soleil est ressource une ressource renouvelable, propre et gratuite. Il n’appartient à personne.

Renouvelable : on considère le soleil comme renouvelable à l’échelle du temps humain. En effet, le soleil s’éteindra dans 5 milliards d’années. D’ici là, il continuera d’envoyer en continu ses photons chargés d’énergie.

Propre : l’énergie solaire n’émet ni CO², ni de déchets toxiques. Quant aux panneaux solaires, ils ont un bilan écologique excellent : après seulement 3 ans de fonctionnement, un panneau photovoltaïque a déjà produit une énergie équivalente à celle qui a été nécessaire à sa fabrication.

Accessible et gratuit : le soleil émet ses rayons partout sur Terre. Le soleil n’appartient pas à un Lobby. Ses rayons profitent à tous, et gratuitement.

 

Autonomie énergétique


 

Grâce aux panneaux solaires, chacun est capable de produire son eau chaude ou son électricité, et ce directement depuis son habitation. C’est d’ailleurs une des raisons pour laquelle cette technologie tend à se développer dans les régions du monde où les réseaux électriques sont moins développés.

Cette technologie à un avantage de taille : les panneaux solaires sont modulables : une habitation avec une faible consommation électrique nécessitera peu de panneaux, tandis qu’une habitation avec une grande consommation accueillera plus de panneaux solaires sur son toit.

Pas besoin d’une énorme centrale ou d’une éolienne pour produire son électricité !

Richesse et emploi locaux


L’énergie solaire génère de la richesse au niveau local, en réduisant la dépendance énergétique vis-à-vis de l’étranger. Quand on produit soi-même, on n’achète pas à son voisin.

Enfin, l’énergie solaire est en train de devenir un bassin d’emploi important.

Une étude menée par The New Climate Economy (NCE) affirme qu’il pourrait y avoir 65 millions d’emploi d’ici 2030 dans le secteur des énergies renouvelables. En France, il pourrait s’agir de 25 000 emplois uniquement pour le solaire d’ici 2023 (Compétitivité et emploi de la filière solaire française d’ici 2023, ADEME).

 

Installer des panneaux solaires avec In Sun We Trust c’est soutenir l’activité locale, les artisans de votre région, tout en réalisant des économies. Après avoir demandé gratuitement votre devis en quelques clics, nous vous conseillons et vous mettons en relation avec un installateur certifié de votre région.

 

CHAPITRE 6 :

L’énergie de demain ?


Depuis 2010, le prix des modules photovoltaïques a chuté de près de 80 %.

Faut-il toujours espérer une baisse des prix ? Attendre, encore et toujours ?

Non, comme le montre le graphique, le prix des panneaux solaires a presque atteint son prix plancher. Les fluctuations d’un panneau solaire sont désormais très faibles. Attendre encore 1 ou 2 ans ne vous permettra pas nécessairement d’économiser plus.

En installant vos panneaux solaires maintenant, vous faites des économies dès à présent sur une facture d’électricité qui, quant à elle, ne fait que grimper.

 

L’énergie solaire est aujourd’hui compétitive et accessible. Cette baisse est rendue possible par les économies d’échelle que permet une production en grands volumes, à la baisse du coût des matières premières (notamment du silicium) et à l’amélioration des procédés de fabrication.

 

A cela s’ajoute l’évolution rapide des méthodes de stockage : les prix des batteries solaires ont été divisés par 5 en 10 ans dans le secteur des batteries automobiles, et elles sont désormais tout à fait accessibles (Etude Blackrock, 2017)

Une baisse importante du coût des dispositifs de stockage batteries est attendue à l’horizon 2025, ce qui permettra d’accélérer l’essor du solaire.

 

Avec tout le chemin que l’industrie de l’énergie solaire a déjà parcouru, et les progrès immenses qu’elle a fait ces dernières années :

« L’énergie solaire Photovoltaïque s’impose comme l’énergie renouvelable la plus populaire et est en train de devenir l’énergie renouvelable la plus compétitive et la plus acceptable sur le territoire.»

Sébastien Lecornu, « Place Au Soleil », 28 avril 2018