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Le cadre de vie - Les énergies renouvelables

Energie solaire photovoltaïque – Extraits du site de l’ADEME -

L’énergie solaire, une solution pour produire de l’électricité :

L’énergie solaire fait appel à la ressource la mieux partagée : le rayonnement solaire…
En une heure, l’énergie solaire captée par la terre pourrait suffire à couvrir les besoins énergétiques mondiaux… pendant un an !

Si vous voulez contribuer à la diminution des gaz à effet de serre responsables des dérèglements climatiques, tout en vivant confortablement ;

Si vous êtes concernés par le montant de votre facture d’électricité …

Le soleil brille pour tout le monde :
Où que vous soyez, apprenez à en tirer partie et produisez de l’électricité

Midi-Pyrénées : une région ensoleillée :

Le gisement solaire en France

altUne durée moyenne d’ensoleillement de 2 000 heures par an, l’énergie solaire incidente sur le plan horizontal est, en moyenne, de 1 300 kWh/m2/an

Si l’usage de l’énergie solaire thermique se développe en France et plus particulièrement en Midi-Pyrénées, la production d’électricité à partir d’énergie solaire reste encore marginale.
Ce n’est pas le cas chez nos voisins allemands, où près de 500 000 m2 de capteurs photovoltaïques sont installés annuellement

 

 

 

 

 

 

 

 

Les avantages de l’électricité solaire photovoltaïque sont multiples :

- C’est une source d’énergie non polluante
- Modulaires, ses composants se prêtent bien à une utilisation innovante et esthétique en architecture
- Elle permet d’offrir l’électricité à des populations qui auront difficilement accès au réseau électrique
- Sa maintenance est aisée

 

altDe nombreuses applications ont été développées : pour l’électrification rurale, en étant connecté au réseau, pour les télétransmissions, pour l’éclairage public ou la signalisation, dans le traitement de l’eau, pour assurer l’autonomie énergétique de bâtiments…

 

 

 


Refuge de Bésines (65)

Le recours à un système photovoltaïque (énergie renouvelable) dans les résidences principales peut donner droit à un crédit d’impôts :
- Le crédit d'impôt 2006
- Site Internet de l'administration fiscale : http://www.impots.gouv.fr

Alors, pourquoi ne pas installer un générateur photovoltaïque chez vous ?

En tout premier lieu, apprenez à consommer autrement. Menez une réflexion sur vos habitudes et comportements en matière d’utilisation de l’énergie. Pensez maîtrise et économies.

Ensuite, 2 principaux cas de figures se présentent à vous :
- Votre habitation ou équipement est loin du réseau électrique : vous êtes en site isolé ;
- Vous êtes desservi par le réseau électrique, mais vous souhaitez produire de l’électricité non polluante pour votre usage ou pour la revendre : vous souhaitez vous connecter au réseau.

Comment ça marche ?

L’énergie solaire photovoltaïque en site isolé :

altDepuis 10 ans, près de 5 000 foyers (en France et dans les DOM-TOM) sont alimentés en électricité grâce à l’énergie solaire photovoltaïque.
A ce chiffre, il faut, en outre, rajouter de nombreuses autres applications : relais de télécommunication, refuges de montagne, stations de pompage…

crédit photo : tecsol

 

 

 

L’électrification en site isolé peut se faire de différentes manières :

- Groupe électrogène, turbine hydraulique, éoliennes ou modules photovoltaïques.


La première solution est certes peu onéreuse à l’investissement, mais les trois autres présentent l’avantage d’être non polluantes, souples, fiables, et moins coûteuses au fonctionnement.

Le choix d’une énergie renouvelable permet, de plus, de bénéficier de soutiens publics dans le cadre du FACE (Fonds d’Amortissement des Charges d’Electrification) si le site est en zone rurale ou d’une aide financière de l’ADEME et d’EDF ( http://www.edf.fr ) si le site est en zone urbaine.

Faites votre demande d’électrification par courrier auprès du Maire de votre Commune.

Il se chargera de la relayer après agrément:

  • Une étude préalable

Une étude préalable est nécessaire pour déterminer non seulement la consommation quotidienne en électricité sur le site (durée d’utilisation des équipements, puissances…), mais également la ressource la mieux adaptée à sa situation (site particulièrement venté, proximité d’une source d’eau exploitable, ensoleillement et exposition…).

En quoi consiste une installation photovoltaïque pour un site isolé ?

Des modules photovoltaïques composés de cellules photovoltaïques génèrent de l’électricité quand ils reçoivent la lumière du soleil.

 

altPour une habitation, cette électricité doit être stockée dans des batteries d’accumulateurs, les besoins en électricité ne correspondant pas aux heures d’ensoleillement ou nécessitant une intensité régulière. La capacité de stockage est fonction du nombre de jours d’autonomie nécessaire. Une source d’énergie d’appoint est généralement nécessaire (groupe électrogène).

Le courant produit doit donc être modifié 2 fois pour être utilisé :

- Une première fois, un redresseur transforme le courant alternatif en courant continu, seule forme susceptible d’être stockée dans les batteries;

- Ensuite, l’onduleur le retransforme en courant alternatif pour alimenter les appareils électriques du site (il sert aussi à supprimer les variations d’intensité dues aux intermittences de la ressource).

 

 

 

Ce qu’il faut savoir :


Le dimensionnement de l’installation se fait en général sur la base de la situation la plus défavorable (soit l’hiver si l’installation doit fonctionner toute l’année). Des cartes donnent l’énergie moyenne quotidienne en kWh/m2 en fonction de la latitude du lieu ; il faut ensuite tenir compte de la présence de masques éventuels, de l’inclinaison des modules et de la période.
Les batteries ont une durée de vie limitée (5 à 8 ans) et leur coût de remplacement représente une part importante des frais de maintenance ; elles contiennent du plomb et de l’acide ; leur recyclage en fin de vie est donc indispensable.
Le coût d’une installation est d’environ 15 000 euros;/kWc, le Wc (Watt-crête) étant la puissance fournie sous un ensoleillement ‘standard’ de 1 000 W/m2 à 25°C.


Une installation de 1,6 kWc (soit 16 m2 de modules) permet d’alimenter des besoins standards : éclairage par lampes fluocompactes, petit électroménager, téléviseur, chaîne-hifi et ordinateur, lave-linge à double entrée eau chaude - eau froide, réfrigérateur économe.
Pour d’autres applications comme le pompage de l’eau, les batteries ne sont pas toujours utiles. Pour reprendre cet exemple, le stockage s’effectue ainsi sous forme de hauteur manométrique d’eau dans un réservoir.

Des systèmes de contrôle à distance permettent de signaler une panne éventuelle et d’en assurer ainsi la réparation au plus vite.

Apprenez à consommer autrement :

Limitez, autant que possible, vos besoins : privilégiez les appareils économes et réservez l’électricité aux utilisations dédiées (éclairage, appareils électronique, moteurs). Chauffer à l’électricité revient à transformer de l’énergie électrique en énergie thermique et cette transformation a un très mauvais rendement.

Attention :

- La consommation électrique des appareils électroménagers peut varier du simple au quintuple selon les modèles et marques ; pensez à regarder l’étiquette énergie lors de l’achat de ces appareils

Une couche de givre de 3 mm sur nos appareils frigorifiques les fait consommer jusqu’à 30 % de plus,

alt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

altPrivilégiez les ampoules fluocompactes, qui, à luminosité égale, consomment 5 fois moins qu’une ampoule à incandescence et ont une durée de vie 10 fois plus longue,

- Supprimez la veille de certains appareils en les équipant de rallonge avec interrupteur,

- Prenez l’habitude d’éteindre les lampes et lumières inutilisées …

 

 

La consommation moyenne d’un ménage (hors chauffage) est d’environ
3 500 kWh/ an
En faisant la chasse au gaspi, on peut facilement descendre à 2 500 kWh.

L’énergie solaire photovoltaïque connectée au réseau :

La multiplication de points de production d’électricité à base d’énergies renouvelables réduit les gaspillages, notamment les pertes au niveau des lignes électriques, et vous permet de devenir un producteur d’électricité non polluante.
De plus, depuis février 2000, EDF ( http://www.edf.fr ) a l’obligation de racheter l’électricité d’origine photovoltaïque, les tarifs de rachat ayant été fixés par l’arrêté du 13/03/02.

Le principe de fonctionnement ressemble à celui d’une installation photovoltaïque en site isolé :

Des modules photovoltaïques composés de cellules photovoltaïques génèrent un courant continu quand ils reçoivent la lumière du soleil, un onduleur transformant ce courant en alternatif. Celui-ci est ensuite consommé par le producteur ou injecté dans le réseau, un double comptage permettant de mesurer les kWh consommés par le producteur d’une part, et ceux injectés d’autre part.

Faites dimensionner votre installation par un professionnel, puis faites votre demande de raccordement à la Préfecture et à EDF pour en connaître les conditions (pour l’établissement d’un contrat de rachat d’électricité).

Des techniques d’intégration des modules photovoltaïques dans le bâtiment sont actuellement disponibles et présentent plusieurs intérêts :
- L’utilisation de grandes surfaces libres pour produire de l’énergie, autres que la toiture (façades, pergolas, verrières…)
- Le remplacement de matériaux de construction traditionnels par un matériau actif, pouvant contribuer à un projet global d’architecture bioclimatique
- La modernisation de l’image de marque pour une entreprise…

Ce qu’il faut savoir :
Le dimensionnement de l’installation se fait en général à partir des cartes indiquant l’énergie moyenne quotidienne (en kWh/m2) à la latitude du lieu et en fonction de la surface disponible. Il en découle une puissance en kWc (kiloWatt-crête), celle-ci étant la puissance fournie avec un ensoleillement ‘standard’ de 1 000 W/m2 à 25°C. Il faut ensuite tenir compte de l’inclinaison des modules, de la présence éventuelle de masques et des performances techniques du matériel envisagé pour avoir une estimation de la production annuelle de l’installation.


La pose de modules sur un bâtiment existant nécessite une déclaration de travaux et, s’il se situe à proximité d’un monument historique ou dans un site protégé, le projet devra être soumis à l’avis de l’architecte des Bâtiments de France.
Optez pour une installation ‘sécurisée’ si vous souhaitez avoir une certaine autonomie en cas de défaillance du réseau. En effet, en cas de mise hors tension de celui-ci, l’onduleur s’arrêtera par sécurité pour le personnel intervenant. Un système sécurisé comporte en plus une batterie d’accumulateurs et un boîtier de sécurisation vous permettant d’alimenter dans ce cas certains appareils que vous jugez ‘prioritaires’.

Qu’est-ce qu’une cellule photovoltaïque ?

Une cellule photovoltaïque transforme l’énergie lumineuse du soleil en courant électrique grâce au matériau semi-conducteur qu’elle contient. La majorité des cellules sont actuellement à base de silicium cristallin et ont un rendement de conversion de 12 à 16%.

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(source : Graphies)

 

 

 

 

L’assemblage en série de cellules permet de constituer un module photovoltaïque produisant un courant continu, le standard ayant en général une tension aux bornes de 12 V (les installations les plus courantes font 12 V, 24 V ou 48 V).

La puissance produite par un module de 0,5 m² est, en général, de 50 Wc (Watt-crête).

Les modules photovoltaïques ont une durée de vie de 20 à 30 ans. Ils sont garantis par les fabricants (jusqu’à 20 ans pour certains) et sont insérés dans un cadre étanche résistant aux intempéries, intégrable à la plupart des architectures. Ils sont généralement mis en toiture pour des questions de place, de sécurité, d’inclinaison, mais on les trouve également de plus en plus souvent en façade, en protections solaires, en verrières …

Si le plein sud reste la meilleure des orientations, une exposition sud-est ou sud-ouest donnera quand même des résultats satisfaisants.

La meilleure inclinaison pour un usage à longueur d’année est celle de la latitude de l’endroit où sont installés les capteurs (donc environ 45°). Toutefois, ce sont souvent les dispositions constructives de l’habitation qui la détermine, in fine.

Une maintenance régulière est recommandée, surtout en cas d’usage de batteries, pour contrôler l’état général de l’installation et nettoyer, si besoin était, la surface des capteurs.

Record d'efficacité pour une cellule photovoltaïque

altLe département de l'énergie américain vient de battre un record, en présentant une nouvelle cellule photovoltaïque. Cette cellule dépasse la barre des 40% d'efficacité (rendement). Une bonne nouvelle pour les panneaux solaires.

 

La plupart des cellules photovoltaïques du marché utilisent directement les rayons du soleil et ne permettent de récupérer que 12 à 18% de l'énergie. En utilisant un concentrateur optique, on peut grandement améliorer les résultats. Le tout est de mettre au point des nouveaux procédés de fabrication.

La technique consiste à créer des cellules multi jonctions. Le but est de capter un plus grand spectre de la lumière. La cellule est constituée de plusieurs couches, chacun spécialisée dans une gamme de fréquences. En utilisant une telle technique, le département à l'énergie américain atteignait les 16% dans les années 1980, puis dépassa les 30% en 1994. Aujourd'hui, la plupart des satellites utilisent pour leurs panneaux solaires ces cellules multi jonctions à 30% de rendement.

La nouvelle cellule présentée a été mise au point par Boeing-Spectrolab, elle a atteint 40,7% de rendement. Cela permet de diviser la surface des panneaux solaires par deux. Mais il faudra attendre un peu pour voir ces cellules débarquer dans votre magasin de bricolage.

Source: energy.gov