Bien que les combustibles fossiles dominent encore notre planète aujourd'hui, les énergies renouvelables se retrouvent sur les marchés de tous les pays du monde. Les énergies renouvelables sont celles qui ne polluent pas l'environnement, qui ne s'épuisent pas et qui sont capables d'exploiter l'énergie des éléments de la terre et des environs, comme le soleil, le vent, l'eau, etc. Pour produire de l'électricité. Puisque les combustibles fossiles sont sur le point de s'épuiser, les énergies renouvelables sont l'avenir.
Aujourd'hui, nous allons parler en profondeur de énergie solaire photovoltaïque. Cette énergie est peut-être l'énergie la plus utilisée au monde dans le domaine des énergies renouvelables. Voulez-vous savoir comment cela fonctionne et les différentes utilisations qu'il a?
définition
Avant de commencer à décrire ses usages et ses propriétés, clarifions ce qu'est l'énergie solaire photovoltaïque pour ceux qui ne le connaissent pas encore bien. L'énergie solaire est ce qui est capable d'exploiter l'énergie solaire des particules légères pour produire de l'énergie qui est ensuite transformée en électricité. Cette source d'énergie est totalement propre, elle ne pollue donc pas l'environnement et n'émet pas de gaz nocifs dans l'atmosphère. De plus, il a le grand avantage d'être renouvelable, c'est-à-dire que le soleil ne va pas s'épuiser (ou du moins pendant quelques milliards d'années).
Pour collecter l'énergie du soleil, on utilise des panneaux solaires capables de capter les photons de lumière du rayonnement solaire et de les transformer en énergie.
Comment l'énergie solaire photovoltaïque est-elle générée?
Comme mentionné précédemment, pour générer de l'énergie photovoltaïque, il est nécessaire de capter les photons de lumière que possède le rayonnement solaire et de le convertir en électricité afin de l'utiliser. Ceci peut être réalisé en le processus de conversion photovoltaïque grâce à l'utilisation d'un panneau solaire.
Le panneau solaire a pour élément crucial cellule photovoltaïque. Il s'agit d'un matériau semi-conducteur (en silicium par exemple) qui ne nécessite aucune pièce mobile, pas de carburant ou qui génère du bruit. Lorsque cette cellule photovoltaïque est exposée en permanence à la lumière, elle absorbe l'énergie contenue dans les photons de lumière et aide à générer de l'énergie, mettant en mouvement les électrons qui sont piégés par un champ électrique interne. Lorsque cela se produit, les électrons collectés à la surface de la cellule photovoltaïque génèrent un courant électrique continu.
La tension de sortie des cellules photovoltaïques étant très faible (seulement 0,6V), elles sont placées en série électrique puis encapsulées dans une plaque de verre à l'avant et un autre matériau résistant à l'humidité à l'avant.arrière (puisque la grande majorité du temps où il sera situé dans l'ombre).
L'union de la série de cellules photovoltaïques et revêtues des matériaux mentionnés forment un module photovoltaïque. À ce niveau, vous pouvez déjà acheter le produit à changer en panneau solaire. Selon les technologies et le type d'utilisation qui en est fait, ce module a une surface de 0.1 m² (10 W) à 1 m² (100 W), des valeurs indicatives moyennes, et des tensions de décroissance de 12 V, 24 V ou 48 V selon l'application.
Comme mentionné ci-dessus, grâce au processus de conversion photovoltaïque, l'énergie est obtenue à très basse tension et en courant continu. Cette énergie ne peut pas être utilisée pour la maison, il est donc nécessaire que, plus tard, un onduleur pour le transformer en courant alternatif.
Éléments et performances
Les appareils où se trouvent les cellules photovoltaïques sont appelés panneaux solaires. Ces panneaux ont de multiples utilisations. Ils sont utilisés pour générer de l'énergie à la fois dans les domaines personnel, familial et professionnel. Son prix sur le marché est d'environ 7.000 XNUMX euros. Le principal avantage de ces panneaux solaires est que leur installation est très simple et nécessite peu d'entretien. Ils ont une durée de vie d'environ 25-30 ans, donc l'investissement est parfaitement récupéré.
Ces panneaux solaires doivent être installés dans un endroit correct. Autrement dit, dans les zones qui sont orientées vers le plus grand nombre d'heures d'ensoleillement par jour. De cette façon, nous pouvons tirer le meilleur parti de l'énergie du soleil et produire plus d'électricité.
Le panneau solaire a besoin d'une batterie qui stocke l'énergie générée pour l'utiliser pendant les heures où il n'y a pas de soleil (comme la nuit ou les jours nuageux ou pluvieux).
Concernant les performances d'une installation solaire photovoltaïque, on peut dire qu'elle dépend entièrement de l'orientation des panneaux solaires, de l'emplacement et de la zone géographique où elle est installée. Plus il y a d'heures d'ensoleillement dans la région, plus l'énergie peut être générée. La plupart des installations solaires récupèrent leur investissement en 8 ans environ. Si la durée de vie utile des panneaux solaires est de 25 ans, cela se paie de lui-même et vous obtenez un profit plus que suffisant.
Utilisations de l'énergie solaire photovoltaïque
Systèmes photovoltaïques connectés au réseau
L'une des principales utilisations de l'énergie solaire photovoltaïque est l'installation d'un capteur photovoltaïque et d'un onduleur de courant capables de transformer l'énergie continue générée dans les panneaux solaires en courant alternatif pour l'introduire dans le réseau électrique.
Le coût du kWh d'énergie solaire c'est plus cher que les autres systèmes de génération. Bien que cela ait beaucoup changé au fil du temps. Dans certains endroits où le nombre d'heures d'ensoleillement est plus élevé, le coût de l'énergie solaire photovoltaïque est le plus bas. Il est essentiel que vous disposiez de lignes d'aide financière et juridique pour compenser les coûts de production. En fin de compte, nous aidons notre planète à ne pas être polluée et à éviter le changement climatique et la pollution.
Autres utilisations de l'énergie solaire photovoltaïque
- L'éclairage Une autre utilisation de l'énergie solaire photovoltaïque est l'éclairage à de nombreuses entrées de village, aires de repos et intersections. Cela réduit les coûts d'éclairage.
- Signaling. Ce type d'énergie est utilisé de plus en plus fréquemment pour la signalisation sur les voies de circulation.
- Télécommunications. Cette énergie est utilisée à de nombreuses reprises pour les domaines des répéteurs de puissance mobiles, de la radio et de la télévision.
- Électrification rurale. Grâce à un système centralisé, les villes et les petits villages les plus dispersés peuvent bénéficier d'une électricité renouvelable.
- Fermes et élevage. Pour la consommation d'énergie dans ces zones, l'énergie solaire photovoltaïque est utilisée. Pour les éclairer, actionner des pompes d'eau et d'irrigation, pour la traite, etc.
Comme vous pouvez le voir, l'énergie solaire photovoltaïque est utilisée dans de nombreux domaines qui la rendent de plus en plus compétitive sur les marchés et est considérée comme l'avenir de l'énergie.