TPE: L'énergie solaire, l'énergie du futur

« Etude de cas : Sanlucar la Mayor : « Impossible de les rater dans le paysage désertique de ce coin de l'Andalousie, tout au sud de l'Espagne.

Les deux tours, l'une de 115m, l'autre de 160 m, attirent lescurieux avec des milliers de miroirs qui semblent se prosterner à leurs pied.Nous sommes sur le site de Sanlucar la Mayor, où a été inaugurée, en mars 2007, la première centrale solaire commerciale de ce type : Solucar.

La plus petite desdeux tours, PS10, fournit déjà 11 mégawatts d'électricité- de quoi alimenter 5500 foyers.

PS20, en construction, en fournira le double ! Et tout cela rien qu'avec dusoleil ! Le principe est simple.

Vous avez déjà surement joué à réfléchir une lumière vers un mur, avec un petit miroir.

Cette centrale fonctionne de la même façon,mais à une échelle gigantesque.

Dans le cas de PS10, ce sont 624 miroirs de 120 m carrés chacun qui jouent avec le soleil.

Pilotés par ordinateur, ces miroirss'inclinent pour suivre sa course dans le ciel, de manière à renvoyer les rayons vers un collecteur de chaleur tout en haut de la tour.

Forcément, lorsque ces rayons,captés par les miroirs sur une surface de 75 000 m carrés, se retrouvent concentrés sur une petite surface (quatre plaques de 66 m carrés), ça chauffe : 400°C!Cette chaleur est ensuite utilisée pour transformer l'énergie solaire en énergie électrique (…) Et la nuit ? C'est le seul problème des centrales solaires : Pas de lumière,pas d'énergie.Les prochaines générations de centrales devraient pouvoir stocker la chaleur durant six à huit heures.

Comment ? En utilisant des sels fondus-des liquides visqueuxqui absorbent beaucoup de chaleur.

Leur température monte très haut, jusqu'à 600°C.

Bien isolés dans des réservoirs semblables à de gigantesque bouteille thermos,ils pourront réchauffer l'eau de la nuit, permettant ainsi à la centrale de continuer à fabriquer de l'électricité.

» Fabrice Nicot, SVJ n°225, Juin 2008. Sanlucar la Mayor B) Energie solaire photovoltaïque : L'énergie solaire photovoltaïque est une énergie électrique produite à partir du rayonnement solaire, elle est donc particulièrement adaptée aux milieux ensoleillés.L'énergie solaire étant une énergie renouvelable, on peut penser que l'énergie solaire photovoltaïque le soit aussi.

Les cellules photovoltaïques ayant une durée de vielimitée, on ne peut pas parler véritablement de renouvelable, même si leur durée de vie est longue.

L'énergie solaire photovoltaïque est une énergie électriqueproduite à partir du rayonnement solaire.

L'énergie solaire étant une énergie renouvelable, on peut penser que l'énergie solaire photovoltaïque le soit aussi.

Lescellules photovoltaïques ayant une durée de vie limitée, on ne peut pas parler véritablement de renouvelable, même si leur durée de vie est longue.

La cellulephotovoltaïque est un composant électronique qui est la base des installations produisant cette énergie.

Elle fonctionne sur le principe de l'effet photoélectrique.Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque et forment ainsi une installation photovoltaïque. Technologie :Les cellules photovoltaïques sont généralement réalisées à base de silicium cristallin, soit tranchées à partir de lingots, soit sous forme de rubans de silicium, soit encouches minces déposées sur un support à bas-coût.La performance d'une cellule solaire se mesure en termes de rendement de transformation de la lumière du soleil en électricité.

Les cellules solaires les plus répanduesdans le commerce ont un rendement de 15% - ce qui signifie qu'environ un sixième de la lumière du soleil frappant une cellule produit de l'électricité.

Améliorer lerendement des cellules tout en poursuivant la réduction des coûts de production est un objectif important pour l'industrie photovoltaïque.Voici le présentation des technologies photovoltaïques existantes : Technologie du silicium cristallin :Les cellules en silicium cristallin sont composées de fines tranches coupées à partir d'un seul cristal de silicium (monocristallin) ou d'un bloc de cristaux de silicium(poly cristallin).

Leur rendement varie entre 12% et 17%.

Il s'agit de la technologie la plus répandue, représentant aujourd'hui environ 90% du marché. Technologie des couches minces (Thin Film) :Les modules en couches minces sont constitués de très fines couches d'un matériau photosensible déposées sur un support à bas-coût tel que le verre, l'acierinoxydable ou le plastique.Les coûts de production du procédé des couches minces sont inférieurs à ceux de la technologie cristalline qui nécessite davantage de matière première.

Cet avantageen termes de prix est toutefois contrebalancé par des rendements généralement moins élevés (entre 5% et 13%).Influence de l'ensoleillementMême si la constante solaire est de 1,367 kW/m², les pertes de lumière lors de la traversée de l'atmosphère réduisent l'énergie reçue au sol à environ 1 kW/m² au midivrai : 1 m² de panneaux exposés en plein soleil reçoivent 1 kW (1000 watts).

Au final, l'énergie qui arrive au sol dépend de l'heure de la journée.Au cours d'une journée, même sans nuage, la production électrique du panneau varie en permanence en fonction de la position du soleil et n'est à son maximum quependant un bref passage au plein midi.Alors que cette question peut être étudiée plus en détail sur le site de l'Institut de l'énergie solaire (INES), il faut aussi tenir compte de l'albédo du sol, c'est-à-dire deson pouvoir de réflexion de la lumière.

Lorsqu'une installation est dans un environnement très réfléchissant (un paysage de neige par exemple), sa productionaugmente parce qu'elle récupère une petite partie de la lumière réfléchie par la neige alentour.Avant de s'équiper en panneaux photovoltaïques, il est intéressant de savoir ce qu'on peut en tirer au lieu géographique concerné.

L'information se trouve facilementsur internet, par exemple la Communauté Européenne a mis en ligne un logiciel gratuit PV Estimation Utility. Selon cet outil, nous pouvons obtenir : Villes kWh/kWc/anFaro (Portugal)1550Séville1470Cannes1465Madrid1400Malte1480Perpignan. »