Quelques définitions de termes
Cellules solaires amorphes
Les cellules solaires amorphes sont réalisées par dépôt de silane en phase vapeur (technique des couches minces). Elles se différencient des cellules monocristallines et polycristallines par l’absence de structure cristalline. Le rendement de ces cellules photovoltaïques est inférieur à celui des cellules cristallines. En revanche, elles réagissent mieux à la lumière diffuse.
Installations en toiture
Ce type de montage consiste à fixer les installations solaires photovoltaïques sur une toiture au moyen d’une structure métallique. Pour les solutions en toiture, les modules sont fixés sur la couverture du toit. Ce type d’installation s’effectue rapidement et à moindre coût. Outre les rails et les modèles à cadre en acier galvanisé à chaud ou en aluminium, il existe aussi des consoles ou châssis en PVC, appropriés pour les toits terrasse.
Prix d’achat de l’électricité produite injectée dans le réseau de distribution
Le prix d’achat de l’électricité produite défini par la législation est reversé à tous les producteurs pour l’électricité injectée dans le réseau de distribution. Une installation solaire constitue un bien d’investissement à long terme, dont la durée de vie excède largement sa durée d’amortissement. D’autres informations concernant la législation et les différentes aides financières sont disponibles sur les sites Web www.developpement-durable.gouv.fr et www.enerplan.asso.fr.
Législation et aides financières concernant la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables
Le kilowattheure d’électricité produit par votre installation est vendu a un tarif fixé par arrêté a un prix attractif. Selon le genre de l’installation, le type de localisation et la localisation géographique du site de production, les subventions varient- des nouveaux tarifs d’achat de l’électricité sont sorti le 14. janvier 2009:
Communiqué de presse: Nouveaux tarifs d’achat de l’électricité
En plus, beaucoup des collectivités locaux mettent en œuvre des subventions. Contactez l'Espace INFO ENERGIE de votre région. Un conseiller vous indiquera les aides disponibles dans votre région en fonction de votre projet.
Installations en pleine champs/au sol
Les installations solaires en pleine champ/au sol sont généralement de grande taille et ont une puissance de plusieurs mégawatts. Ce type d’approche fait appel à des modules de grandes dimensions (jusqu’à 330 W) et la distance entre le bord inférieur du module et le sol doit être d’environ 1 m, afin de garantir la circulation de l’air et d’éviter les problèmes d’ombre liés à la croissance des plantes. Les châssis servant à ce type d’installation sont en bois ou en acier inoxydable. Des systèmes de suiveur solaire sont souvent mis en œuvre pour garantir en permanence une orientation optimale du module photovoltaïque par rapport au soleil.
Installations intégrées
Avec ce type d’approche, les modules photovoltaïques font partie intégrante de la toiture et assurent, outre la fonction de production d’électricité, également des tâches de protection contre les intempéries et le soleil, ou encore d’isolation thermique. En cas d’intégration en toiture, par exemple, les modules remplacent des tuiles ou panneaux.
Installations isolées
Les installations isolées ou autonomes, autrement dit les installations non raccordées au réseau de distribution, sont constituées d’un module photovoltaïque, d’une batterie d’accumulateurs et d’un régulateur de charge placé entre les deux, lequel fournit le courant de charge approprié et protège la batterie des surcharges et décharges profondes. Les consommateurs électroniques peuvent être des appareils fonctionnant en courant continu 12 V. Le recours à un onduleur permet d’alimenter tous les appareils 230 V usuels, lesquels sont généralement meilleur marché que leurs homologues 12 V. En cas d’installation isolée, il faut impérativement renoncer aux appareils gros consommateurs d’électricité, comme les cuisinières électriques, les radiateurs soufflants, les chaudières, les sèche-cheveux, etc.
Régulateur de charge
Les régulateurs de charge sont utilisés uniquement avec les installations isolées. Ils ont pour fonction d’assurer une surveillance constante de l’état de charge des accumulateurs. Afin de protéger ceux-ci contre une décharge profonde ou une surcharge, un régulateur est raccordé en amont, afin de générer un modèle de charge optimal.
Cellules solaires monocristallines
Les cellules solaires monocristallines fabriquées à partir de silicium pur sont obtenues par un procédé extrêmement lent à partir de la fusion du silicium. Ce procédé est extrêmement coûteux car il permet de produire un cristal unique ou monocristal. Les modules photovoltaïques constitués de cellules monocristallines sont mis en œuvre lorsque la place disponible est réduite car elles offrent le rendement le plus élevé.
Installations raccordées au réseau
Les installations photovoltaïques raccordées injectent de l’électricité dans le réseau de distribution public, lequel se substitue aux batteries comme solution de stockage. Un onduleur convertit le courant continu en courant alternatif pour l’injecter dans le réseau. Dans le bâtiment proprement dit, un deuxième compteur est installé et sert à mesurer l’énergie injectée.
Installations non raccordées au réseau
Voir Installations isolées
Photovoltaïque
Le terme photovoltaïque désigne la conversion directe de l’énergie rayonnante, principalement celle issue du soleil, en énergie électrique au moyen de cellules solaires.
Voir aussi Cellule solaire.
Module photovoltaïque (module PV)
Un module photovoltaïque ou module solaire convertit directement la lumière du soleil en énergie électrique. Tous les composants essentiels contiennent plusieurs cellules solaires. Les modules solaires sont utilisés seuls ou sont regroupés au sein d’installations photovoltaïques (installations PV). Les modules PV utilisent des cellules solaires monocristallines, polycristallines ou amorphes. Les puissances nominales communes des modules photovoltaïques sont de 50, 100, 160 W et vont jusqu’à 330 W.
L’essentiel consiste à choisir le module adapté selon l’application : Lorsque la place disponible est réduite, les modules photovoltaïques à cellules monocristallines constituent le meilleur choix, car ils offrent le rendement le plus élevé. Lorsque la surface disponible n’est pas un problème, les cellules polycristallines plus économiques à la fabrication sont employées plus fréquemment. Même les cellules amorphes ont entre temps étendue leur durée de vie utile.
Cellules solaires polycristallines
Similaires aux cellules monocristallines par leur structure, elles sont constituées de nombreux cristaux et ont généralement un aspect de paillettes ou de cristaux de glace. Lorsque la surface disponible n’est pas un problème, des modules intégrant des cellules polycristallines plus économiques à la fabrication sont employés plus fréquemment.
Kit solaire
Nos solutions standard pour les installations non raccordées au réseau, appelées « solutions en kit », servent de point de référence et sont conçues pour des exemples d’applications déterminées. Elles vont des installations pour l’exploitation de pompes solaires ou d’éclairages publics jusqu’aux installations d’électrification de maisons secondaires isolées, etc. Principalement dans de nombreux pays d’Afrique et d’Asie, les solutions isolées constituent bien souvent la seule possibilité d’accéder à une alimentation régulée en électricité. Les kits solaires constituent des solutions axées sur les besoins et réalisables à des prix raisonnables.
Module solaire
Voir Module photovoltaïque
Pompes solaires
Même si elle est plutôt présentée comme un gadget dans l’étang de nos jardins, ce produit est utilisé à des fins professionnelles dans de nombreux pays : la pompe à énergie solaire. L’effet photovoltaïque convient particulièrement pour l’entraînement des pompes à eau, afin de puiser l’eau potable des puits profonds. Une installation standard de 2 kW peut, par temps ensoleillé, pomper près de 30 m3 d’eau à 30 m de profondeur et, ainsi, couvrir les besoins en eau potable de 1200 habitants ou irriguer une surface agricole de 1 à 2 hectares.
Électricité solaire
Voir Photovoltaïque
Solaire thermique
Le terme solaire thermique désigne la conversion de l’énergie solaire en énergie thermique exploitable.
Cellule solaire
La conversion directe de l’énergie rayonnante, principalement celle issue du soleil, en énergie électrique, est assuré par les cellules solaires ou cellules photovoltaïques. La majorité des cellules solaires ou cellules photovoltaïques disponibles sur le marché sont réalisées en silicium. Le silicium est le deuxième élément chimique le plus répandu sur la Terre et est largement employé comme semi-conducteur dans le domaine de l’électronique.
La fabrication des cellules photovoltaïques nécessite du silicium purifié au moyen d’un procédé coûteux. Une cellule photovoltaïque est constituée en principe de deux couches de silicium cristallines. Ces couches sont composées de silicium faisant l’objet d’un dopage de type P (pour positif) ou N (pour négatif). Ce procédé consiste à introduire un nombre parfaitement déterminé d’impuretés (ou atomes étrangers) pour produire un effet photoélectrique.
Le physicien français Becquerel a découvert cet effet dès 1839, mais la cellule en silicium est une invention issue de l’aventure spatiale. Depuis les années 1960, les recherches permettent d’aboutir à des cellules sans cesse plus performantes. La technique est considérée comme parfaitement aboutie, ce qui transparaît dans les garanties élevées concernant la durée de vie des modules solaires photovoltaïques.
Les cellules solaires fonctionnent également par temps couvert car elles transforment en électricité non seulement le rayonnement direct du soleil, mais aussi la lumière diffuse.
Onduleurs
Toute installation photovoltaïque qui injecte du courant électrique dans le réseau de distribution public doit être équipée d’un onduleur. Cet équipement a notamment pour fonction de synchroniser en phase et en fréquence l’installation avec le réseau auquel elle est raccordée, et il l’isole en cas de perturbations sur ce dernier. Pour accroître le rendement de l’installation, il est judicieux d’utiliser un onduleur avec suivi de point de puissance maximum (Maximum Power Tracker), afin d’obtenir un fonctionnement optimal permanent Pmax des cellules solaires.
Les installations photovoltaïques non raccordées au réseau de distribution ont uniquement besoin d’onduleurs pour alimenter des appareils à courant alternatif 220 V. Ils convertissent le courant continu 6 V, 12 V, 24 V ou 48 V de la batterie en courant alternatif 230 V.