Aujourd’hui, l’installation de panneaux solaires à domicile connaît une forte expansion en France. En effet, la démarche est bien plus accessible qu’auparavant et donne lieu à de nombreux avantages aussi bien sur le plan financier qu’économique. Mais alors, qu’est-ce qu’une installation solaire et comment ça fonctionne concrètement ? C’est ce que nous allons voir dans cet article.
Qu’est-ce que l’énergie solaire ?
Comme son nom l’indique, l’énergie solaire permet de créer de l’énergie grâce rayons du soleil. L’avantage est qu’elle est à la fois illimitée, accessible n’importe où dans le monde et peu néfaste pour l’environnement. Au même titre que l’hydraulique et les éoliennes, on la qualifie donc communément d’énergie renouvelable. Dans un avenir proche, l’énergie solaire deviendra de plus en plus développée pour augmenter les capacités de production partout dans le monde et remplacer les énergies fossiles.
On distingue trois différents types d’énergie solaire :
- photovoltaïque
qui est la plus prisée puisqu’elle permet de produire de l’électricité. - thermique
permettant de produire de la chaleur et ainsi alimenter le système de chauffage d’un logement. - thermodynamique
permettant aussi de produire de la chaleur mais à une température plus élevée.
Panneaux solaires et autoconsommation : ce qu’il faut savoir
Quand on installe des panneaux solaires sur sa maison dans le but de consommer sa propre électricité, on fait un pas vers l’autoconsommation. Deux options sont ainsi envisageables : l’autoconsommation intégrale et l’autoconsommation partielle.
L’autoconsommation intégrale
Dans le cas d’une autoconsommation intégrale, le logement est approvisionné exclusivement via l’énergie produite par les panneaux solaires. Cette option est toutefois assez rarement choisie par les particuliers car l’installation est plus coûteuse et moins facile à mettre en place. C’est pourquoi la plupart des gens optent pour l’autoconsommation partielle.
L’autoconsommation partielle
Ici, vous serez toujours relié au réseau public tout en consommant au maximum l’énergie produite par les panneaux. Vous aurez donc encore des factures à payer auprès de votre fournisseur d’énergie, mais les montants seront bien moins élevés. On estime qu’il est possible de faire jusqu’à 45% d’économies sur ses factures via l’autoconsommation solaire partielle, ce qui est déjà énorme. De plus, dans ce cas de figure il sera possible de revendre le surplus d’énergie à un fournisseur et également de bénéficier d’une prime à l’autoconsommation.
Ce qui permet de faire davantage de profit et obtenir un retour sur investissement bien plus rapide. Si vous souhaitez compléter la production de vos panneaux photovoltaïques par la signature d’un contrat avec un fournisseur, n’hésitez pas à utiliser un comparateur d’électricité et gaz. Cela vous permettra de trouver l’offre la plus adaptée à vos besoins.
De quoi est composée une installation photovoltaïque ?
Plusieurs éléments composent une installation photovoltaïque. Il ya les panneaux bien sûr, mais également l’onduleur et potentiellement une batterie pour stocker le surplus d’énergie. Voyons cela de plus près.
Les panneaux solaires
Pièce maîtresse de l’installation photovoltaïque, le panneau solaire est l’élément qui permet de capter le rayonnement du soleil afin de le transformer en énergie. Pour ce faire, le panneau intègre des cellules photovoltaïques recouvertes d’une plaque de verre permettant de laisser passer la lumière. Il se maintient par une structure conçue soit pour être fixée sur une toiture, soit posée au sol. Pour assurer une qualité optimale, il est conseillé de se rendre sur un annuaire solaire référençant des installateurs vérifiés.
L’onduleur
Une fois l’énergie puisée grâce aux rayons du soleil, elle crée une tension électrique que l’on appelle courant continu. L’onduleur a pour rôle de transformer ce courant continu en courant alternatif afin que l’électricité puisse être utilisable au sein d’un logement ou revendue à un fournisseur.
La batterie
Normalement, une installation solaire n’a pas besoin de batterie pour fonctionner. Toutefois, si vous souhaitez stocker le surplus d’énergie afin de l’exploiter ultérieurement, la principale solution qui s’offre à vous est de vous procurer une batterie. C’est notamment nécessaire dans le cas d’une autoconsommation intégrale.
Le fonctionnement d’une installation solaire à domicile
Le processus de fonctionnement d’une installation photovoltaïque est assez simple à comprendre. Nous allons ici prendre l’exemple d’un logement en autoconsommation partielle avec vente du surplus d’énergie à un fournisseur, car c’est le cas de figure le plus répandu. Dans un premier temps, les panneaux solaires (en général posés sur le toit) envoient l’énergie produite vers l’onduleur. Le courant est maintenant prêt à être exploité, il se redirige ensuite vers le tableau électrique. Ce dernier fait office d’intermédiaire entre le compteur et l’installation électrique du logement.
La plupart de l’énergie est ainsi directement injectée dans le circuit électrique, alors que le surplus passe par le compteur pour être acheminé vers le réseau public. L’électricité provenant du réseau public pourra quant à elle continuer de faire son chemin vers le logement afin de l’alimenter en énergie lorsque le niveau d’ensoleillement n’est pas suffisant. Pour vous aider à visualiser tout ça, voici un schéma explicatif.
Mise à jour : Juillet 2024
Les panneaux solaires, également appelés modules photovoltaïques, sont des dispositifs qui convertissent la lumière du soleil en énergie électrique. Cette technologie repose sur l’effet photovoltaïque, découvert par le physicien français Edmond Becquerel en 1839. Depuis lors, les avancées technologiques ont permis de rendre les panneaux solaires plus efficaces et accessibles. En 2024, l’énergie solaire continue de jouer un rôle essentiel dans la transition énergétique mondiale, offrant une alternative durable aux combustibles fossiles.
Fonctionnement des panneaux solaires
Principe de l’effet photovoltaïque
L’effet photovoltaïque est le processus par lequel les cellules solaires convertissent la lumière en électricité. Lorsqu’un photon frappe une cellule solaire, il peut libérer un électron de son atome. Ce mouvement d’électrons génère un courant électrique. Les cellules solaires sont généralement fabriquées à partir de silicium, un matériau semi-conducteur. En 2024, des innovations dans les matériaux, comme les pérovskites, ont amélioré l’efficacité des cellules solaires, atteignant des rendements de conversion de plus de 25%.
Composants d’un panneau solaire
Un panneau solaire est constitué de plusieurs composants clés : les cellules photovoltaïques, le cadre, le verre de protection, et le boîtier de jonction. Les cellules photovoltaïques sont interconnectées et encapsulées dans un matériau protecteur. Le cadre, généralement en aluminium, assure la rigidité et la protection mécanique. Le verre de protection, souvent trempé, protège les cellules des intempéries tout en permettant une transmission optimale de la lumière. Le boîtier de jonction contient les connexions électriques et parfois des diodes de dérivation pour améliorer la performance.
Panneaux monocristallins
Les panneaux solaires monocristallins sont fabriqués à partir d’un seul cristal de silicium. Ils sont reconnaissables à leur couleur noire uniforme et à leurs coins arrondis. Ces panneaux offrent le meilleur rendement énergétique, souvent supérieur à 20%, et sont particulièrement efficaces dans des conditions de faible luminosité. En 2024, les panneaux monocristallins restent le choix privilégié pour les installations résidentielles et commerciales où l’espace est limité.
Panneaux polycristallins
Les panneaux polycristallins sont constitués de plusieurs cristaux de silicium fondus ensemble. Ils sont généralement de couleur bleue et ont une apparence plus granuleuse. Bien que leur rendement soit légèrement inférieur à celui des panneaux monocristallins, ils sont moins coûteux à produire. En 2024, les panneaux polycristallins sont couramment utilisés dans les grandes installations solaires où le coût est un facteur déterminant.
Panneaux à couches minces
Les panneaux à couches minces utilisent des matériaux semi-conducteurs déposés en fines couches sur un substrat. Ces panneaux sont flexibles et légers, ce qui les rend adaptés à des applications spécifiques comme les toits courbés ou les façades de bâtiments. En 2024, les technologies de couches minces, telles que le tellurure de cadmium (CdTe) et le séléniure de cuivre, indium et gallium (CIGS), continuent de progresser, offrant des solutions innovantes pour des applications variées.
Installation et maintenance des panneaux solaires
Étapes de l’installation
L’installation de panneaux solaires commence par une évaluation du site pour déterminer l’ensoleillement et l’orientation optimale. Ensuite, un support de montage est installé sur le toit ou au sol. Les panneaux solaires sont ensuite fixés sur ce support et connectés électriquement. Un onduleur est installé pour convertir le courant continu (DC) produit par les panneaux en courant alternatif (AC) utilisable par les appareils électriques. Enfin, le système est connecté au réseau électrique ou à une batterie de stockage.
Maintenance des panneaux solaires
Les panneaux solaires nécessitent peu de maintenance, mais un entretien régulier peut prolonger leur durée de vie et optimiser leur performance. Il est recommandé de nettoyer les panneaux au moins une fois par an pour enlever la poussière, les feuilles et autres débris. Les inspections régulières permettent de détecter et de réparer rapidement les éventuels dommages ou dysfonctionnements. En 2024, des technologies de surveillance à distance et des robots de nettoyage automatisés facilitent l’entretien des grandes installations solaires.
Avantages et inconvénients des panneaux solaires
Avantages
Les panneaux solaires offrent de nombreux avantages. Ils produisent de l’énergie propre et renouvelable, réduisant ainsi les émissions de gaz à effet de serre. Ils permettent également de réduire les factures d’électricité et d’augmenter l’indépendance énergétique. De plus, les coûts des panneaux solaires ont considérablement diminué au cours des dernières années, rendant cette technologie plus accessible. En 2024, les incitations gouvernementales et les programmes de financement continuent de soutenir l’adoption des panneaux solaires.
Inconvénients
Malgré leurs nombreux avantages, les panneaux solaires présentent également quelques inconvénients. Leur installation initiale peut être coûteuse, bien que les coûts soient amortis sur le long terme. Les panneaux solaires dépendent de l’ensoleillement, ce qui peut limiter leur efficacité dans les régions moins ensoleillées. De plus, la production d’énergie solaire est intermittente, nécessitant des solutions de stockage ou une connexion au réseau pour assurer une alimentation continue. En 2024, les avancées dans les technologies de stockage d’énergie, comme les batteries lithium-ion, atténuent ces défis.
Perspectives futures des panneaux solaires
Innovations technologiques
Les innovations technologiques continuent de transformer le secteur des panneaux solaires. En 2024, les recherches se concentrent sur l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires, la réduction des coûts de production et le développement de nouvelles applications. Les cellules solaires tandem, qui combinent plusieurs matériaux pour capturer une plus large gamme de spectres lumineux, promettent des rendements encore plus élevés. De plus, les panneaux solaires bifaciaux, capables de capter la lumière des deux côtés, gagnent en popularité.
Intégration dans les bâtiments
L’intégration des panneaux solaires dans les bâtiments, connue sous le nom de photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV), est une tendance croissante. Les BIPV remplacent les matériaux de construction traditionnels par des éléments photovoltaïques, offrant à la fois des fonctions esthétiques et énergétiques. En 2024, les innovations dans les matériaux et les designs permettent une intégration harmonieuse des panneaux solaires dans les toits, les façades et même les fenêtres, transformant les bâtiments en producteurs d’énergie.
FAQ
Quelle est la durée de vie moyenne d’un panneau solaire ?
La durée de vie moyenne d’un panneau solaire est d’environ 25 à 30 ans. Cependant, leur efficacité peut diminuer légèrement au fil du temps.
Les panneaux solaires fonctionnent-ils par temps nuageux ?
Oui, les panneaux solaires fonctionnent par temps nuageux, mais leur rendement est réduit. Ils produisent moins d’électricité en l’absence de lumière directe du soleil.
Quelle est la différence entre un onduleur central et un micro-onduleur ?
Un onduleur central convertit l’électricité de plusieurs panneaux solaires en courant alternatif, tandis qu’un micro-onduleur est installé sur chaque panneau individuel, optimisant ainsi la performance de chaque panneau.
Les panneaux solaires nécessitent-ils un permis de construire ?
Dans de nombreux cas, un permis de construire est nécessaire pour installer des panneaux solaires, surtout pour les grandes installations. Il est recommandé de vérifier les réglementations locales.
Peut-on recycler les panneaux solaires ?
Oui, les panneaux solaires peuvent être recyclés. Les matériaux comme le verre, l’aluminium et le silicium peuvent être récupérés et réutilisés.
Quelle est la différence entre les panneaux solaires thermiques et photovoltaïques ?
Les panneaux solaires thermiques utilisent la chaleur du soleil pour chauffer de l’eau ou de l’air, tandis que les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité.
Les panneaux solaires peuvent-ils résister à la grêle ?
Oui, les panneaux solaires sont conçus pour résister à des conditions météorologiques extrêmes, y compris la grêle. Le verre trempé utilisé est très résistant.
Quelle est l’efficacité des panneaux solaires en 2024 ?
En 2024, l’efficacité des panneaux solaires varie généralement entre 15% et 25%, avec des avancées technologiques permettant d’atteindre des rendements encore plus élevés.
Peut-on installer des panneaux solaires soi-même ?
Il est possible d’installer des panneaux solaires soi-même, mais il est recommandé de faire appel à un professionnel pour garantir une installation correcte et sécurisée.
Les panneaux solaires augmentent-ils la valeur de la propriété ?
Oui, l’installation de panneaux solaires peut augmenter la valeur de la propriété en raison des économies d’énergie et de l’attrait pour les acheteurs soucieux de l’environnement.