Énergie solaire : Notre guide complet 2021 pour découvrir le potentiel de cette énergie renouvelable

L’énergie solaire est une nouvelle perspective pour sortir de la dépendance énergétique. Au Luxembourg, la consommation énergétique par habitant est  3,4 fois plus que la moyenne mondiale. Elle s’élève au environ de 4,1 fois de la moyenne mondiale pour l’énergie électrique.

Le pays ne possède pas de ressources fossiles et reste jusqu’à maintenant dépendant de l’exportation de ces combustibles. Afin d’alléger cette dépendance énergétique, le pays passe par la transition énergétique. 

L’énergie solaire est donc en tête de ligne de cette conversion. En 2020, le Plan d’action luxembourgeois pour les énergies renouvelables était d’un total de 150 MW installés.

Le pays est même arrivé au 7^ème rang dans le top 13 des pays européens des capacités de production photovoltaïque par habitant. 

Dans ce guide nous allons plonger dans tout ce qui concerne l’énergie solaire. Depuis sa découverte jusqu’à son exploitation et aussi le futur qu’elle nous inspire.

Sommaire

Une énergie gratuite sur toute la planète

Le soleil est l’une des sources de la vie sur notre belle planète. Il est une source d’énergie inépuisable. Le faune et la flore, l’océan utilisent cette énergie sous différentes formes pour établir l’équilibre sur terre. 

Le soleil joue ce rôle de générateur d’énergie depuis plus de 5 milliards d’années, par la transformation des atomes d’hydrogène en atomes d’hélium. Cette réaction chimique libère une quantité astronomique d’énergie.

 
Les plantes et les arbres l’utilisent pour la photosynthèse, l’océan l’utilise comme source thermique pour chauffer sa surface dont l’évaporation entre dans le cycle de l’eau.

Ce changement de chaleur aux différents niveaux de la colonne d’eau est aussi une source des différents courants marins qui jouent un grand rôle sur notre climat. 

En résumé, l’énergie fournie par le soleil est partout sous forme thermique, électrique, etc. À l’époque où la transition vers de l’énergie verte est en marche, l’énergie solaire est devenue incontournable. De plus, nous sommes totalement capables de l’exploiter sous les quelques formes présentées ci-dessus. 

Comment quantifier l’énergie solaire ? 

L’énergie solaire est totalement gratuite sur terre, elle est quantifiable grâce au concept d’irradiation ou de radiation solaire. 

Mesurée en Wh/m2, elle définit la quantité de l’énergie solaire qui atteint une surface précise de la Terre. En moyenne, la radiation sur la Terre est d’environ 361 W/m2. En entrant dans l’atmosphère terrestre, une partie de cette énergie est absorbée par les différentes couches de l’atmosphère.

 » La quantité qu’on prend en compte dans l’estimation est celle qui arrive sur la surface terrestre durant un temps donné (en général durant une année).« 

Chaque pays possède donc son irradiation globale horizontale.

Cette donnée est utilisable pour estimer en grosso modo l’énergie solaire reçue dans un pays donné. Cependant, d’autres paramètres devront être pris en compte pour le cas de votre ville ou de votre jardin.

Une étude plus approfondie est nécessaire pour estimer le rendement et la rentabilité de vos panneaux solaires. Nous vous proposons notre devis gratuit et nos services pour avoir une bonne estimation. L’énergie solaire est vraiment un nouvel investissement à découvrir. 

Première découverte de l’énergie obtenue à partir des rayonnements solaires

La première découverte de la conversion de l’énergie solaire en énergie électrique a été effectuée par le physicien français Alexandre Edmond Becquerel en 1839. La technique de cette découverte repose sur deux principes: 

Le courant obtenu est un courant continu qui nécessite une transformation avec un onduleur pour devenir du courant alternatif utilisable sur nos appareils électriques.

Il pourra être raccordé à un réseau et l’énergie produite sera utilisée dans les foyers pour la consommation quotidienne. 

Différentes exploitations de l’énergie venant du soleil

L’utilisation de l’énergie solaire a évolué, depuis 1839, aujourd’hui elle est l’une des meilleures ressources énergétiques renouvelables de la planète.

À l’échelle humaine, le soleil possède encore une longue durée de vie et son utilisation gratuite est l’un des points forts de cette énergie. Aujourd’hui, elle occupe trois exploitations bien distinctes. 

Énergie solaire passive 

L’énergie solaire passive signifie une utilisation directe du rayonnement solaire. Le rayon lumineux du soleil joue un très grand rôle dans le chauffage d’un bâtiment. Ces rayons apportent de l’énergie passive qui sert entre autres d’énergie de chauffage.

Avec une bonne conception architecturale d’une bâtisse (baie vitrée, excellente isolation), celui-ci peut bénéficier d’un chauffage et d’un éclairage gratuit. 

On désigne un habitat passif par la réduction de ses dépenses de chauffage allant de 80% par rapport à d’autres bâtiments de normes allemandes.

Il tire profit des conditions environnementales de son emplacement pour chauffer une partie ou la totalité du bâtiment. Les factures de chauffage d’un tel bâtiment sont totalement légères. 

Exploitation en énergie solaire photovoltaïque

L’énergie solaire photovoltaïque est sans doute la plus populaire et la plus en vogue. Elle sert à transformer directement le rayonnement solaire en électricité. Il requiert l’utilisation de matériel hautement technologique. 

Les rayons lumineux du soleil sont transformés en énergie électrique dans les cellules photovoltaïques des panneaux solaires. C’est une énergie polyvalente, simple et gratuite. 

Elle peut être utilisée par les particuliers, tout comme pour une communauté ou par une entreprise. Son application est très vaste, car les satellites, le balisage maritime et aérien, le pompage de l’eau l’utilisent. 

Elle nécessite l’utilisation de batterie et d’onduleur pour le stockage et sa conversion. L’électricité produite est continue tandis que celle qui sera utilisée par nos appareils est alternative. Ces deux appareils sont nécessaires pour que la consommation de l’énergie solaire photovoltaïque soit fluide. 

Dans les prochains articles, nous parlerons en détails du mode de consommation, la rentabilité et l’installation des panneaux solaires pour exploiter au maximum cette énergie. 

L’exploitation de l’énergie solaire sous cette forme est celle que nous allons mettre en détail dans les prochaines sections de ce guide. 

Énergie solaire thermique 

L’énergie solaire thermique consiste à utiliser la chaleur des rayons du soleil. Elle sera stockée et réutilisée pour certains besoins comme le chauffage d’eau chaude ou la cuisson. Elle possède deux usages bien distincts:

Les capteurs thermiques sont utilisés dans les installations pour fournir ce type d’énergie. Les photons du rayonnement solaire sont absorbés par les capteurs thermiques et transformés en chaleur. Elle sera ensuite transmise à un caloporteur pour être transportée vers le réservoir de stockage de chaleur.  

Il est parfaitement possible de l’ajouter à l’installation solaire de votre logement pour enlever la charge de chauffage de l’eau sanitaire. 

CSP ou Énergie solaire thermodynamique

Cette dernière exploitation de l’énergie solaire se fait à grande échelle. À l’aide de la thermodynamique, l’énergie thermique solaire va produire de l’électricité. Le principe de cette méthode repose sur le chauffage d’un fluide caloporteur (eau ou gaz) à 250° ou à plus de 1000 °C. Ceci produira de la vapeur ou de gaz à haute pression.

Ces produits seront ensuite turbinés et transformés en électricité. Pour obtenir une telle température, la lumière solaire sera concentrée  avec des miroirs vers le fluide en question. 

Certaines technologies permettent le stockage d’une partie de l’énergie sous forme de chaleur. Les terminales solaires pourront ainsi continuer à produire même sans ensoleillement. 

Énergie respectueuse de l’environnement

Dans le contexte du changement climatique et de la forte variation des ressources fossiles, l’énergie solaire possède de nombreux avantages. Elle possède le potentiel de réduire l’émission de gaz à effet de serre. 

Cette énergie est présente sur tout le globe et elle est totalement renouvelable et inépuisable à l’échelle humaine. Elle fournira sa clarté et sa chaleur pour les siècles à venir.

C’est aussi une énergie respectueuse de l’environnement, elle fait partie des solutions les plus fiables pour la santé et pour lutter contre la pollution. 

« La durée d’utilisation des panneaux solaires est de 30 ans minimum. »

Leur démantèlement est facile, et certains composants pourront être recyclés. Contrairement à d’autres énergies comme l’énergie nucléaire.

Avantages de l’énergie solaire

L’utilisation de l’énergie solaire présente aussi d’autres avantages outre que l’avantage écologique. 

       Le premier avantage de cette énergie réside dans sa gratuité. Après l’installation, personne ne vous demandera de facturer la durée d’exposition de vos panneaux solaires. 

       Le deuxième avantage de l’utilisation de l’énergie solaire est qu’il est maintenant possible pour les particuliers de le consommer ou même d’investir dans le secteur.

Depuis la transition énergétique, de nombreuses solutions ont été élaborées pour faciliter l’accès à cette énergie. Il est maintenant possible d’installer les panneaux solaires chez soi. Vous pourrez ensuite  revendre la totalité de votre production.

       Le troisième avantage de l’énergie solaire photovoltaïque est qu’elle est un investissement sûr. La durée de vie minimale d’une installation solaire est de 30 ans.

Si vous choisissez le mix autoconsommation et revente ou la revente, alors la conversion vous permettra de diminuer considérablement votre facture et/ou d’obtenir un complément de revenu. 

         Le quatrième avantage est que l’utilisation de l’énergie photovoltaïque vous permet d’avoir un plan d’amortissement lors de la variation des tarifs d’électricité.

Par exemple, si votre installation vous permet d’avoir une belle marge, cette marge pourra amortir les possibles inflations des tarifs d’électricité.         

Le dernier avantage que nous allons évoquer est la possibilité d’obtention d’une aide de l’État pour l’installation de vos panneaux solaires. Il suffit de savoir si vous êtes éligible pour en bénéficier et amortir les dépenses.

Inconvénients de l’énergie solaire 

L’énergie solaire possède aussi quelques inconvénients qu’il faut bien comprendre avant de se lancer dans son utilisation. 

Transition énergétique avec l’énergie solaire au Luxembourg

Depuis 2008, l’EU s’était engagée à faire passer à une hauteur de 20 % la consommation finale d’énergie verte en 2020. La transition énergétique au Luxembourg était en bonne voie pour atteindre le 11 %.

Même si notre objectif était bien loin de celui des autres pays, cette transition reste une priorité pour l’État.

Pour atteindre des objectifs plus ambitieux, l’État envisage d’augmenter la puissance photovoltaïque à 1100 gigawattheures d’ici 2030 contre les 130 gigawattheures actuels. Le règlement grand-ducal a aussi été modifié pour faciliter l’installation de panneaux solaires. 

Dans cette conversion énergétique, le gouvernement présente des solutions résilientes et inclusives. Le concept de Smart city en est un bon exemple: un bâtiment totalement efficient sur tous les niveaux: chauffage avec pompes à chaleur, panneaux photovoltaïques, etc.

La production énergétique photovoltaïque est l’une des solutions primordiales dans cette transition. Les primes et les aides donnés par l’État sont donc des initiatives pour permettre à la population de participer à cette longue démarche et sortir de la dépendance énergétique. 

En résumé, l’Énergie solaire est une énergie abondante et gratuite. Elle est facile à exploiter et présente d’énormes investissements pour chacun.

Elle est aussi l’avenir pour une marche vers l’indépendance énergétique que ce soit pour votre foyer ou sur le plan national. Il est aussi possible d’obtenir des aides venant de l’État pour diminuer et amortir les dépenses.

Cependant, il est primordial de faire appel à des experts pour optimiser votre installation solaire et vous permettre d’en bénéficier. Vous pouvez nous contacter et profiter de nos aides et conseils ainsi que d’un devis gratuit pour votre future installation solaire.