Informations COVID-19Bien qu’anciennes, les technologies photovoltaïques n’ont pas suscité l’engouement auxquelles elles auraient pu prétendre, notamment auprès des particuliers. Pourtant l’évolution du cadre réglementaire pourrait bien changer la donne.
L’énergie solaire, si elle était exploitée, suffirait à elle seule à répondre à la demande humaine puisqu’on estime que le rayonnement solaire annuel est 10 000 fois supérieur à la consommation mondiale. Il peut être exploité de deux façons : directement comme dans le cas du chauffage de l’eau chaude sanitaire, ou indirectement, en le transformant en électricité.
Sommaire
Comprendre la technologie photovoltaïque
Différents modes d’utilisation
L’ensoleillement : variable incontournable
Des champs photovoltaïques
Un contexte réglementaire favorable
Positionner les panneaux photovoltaïques
Respecter les règles de l’art
Le photovoltaïque : une environnementale non négligeable
Comprendre la technologie photovoltaïque
Cette méthode se fonde sur l’effet photovoltaïque : les éléments de la lumière du soleil (les photons) sont transformés en électricité par certains composants comme les semi-conducteurs.
Un métal rare est particulièrement efficace pour cette utilisation et c’est pour cela qu’il constitue la base des cellules photovoltaïques : le silicium. Des cellules photovoltaïques, élaborées avec ce métal, se comportent comme des petites piles. Montées en série, elles forment des modules et l’association de plusieurs modules donne un panneau. Les panneaux sont couverts par une vitre qui les protège des intempéries et doit donc présenter une excellente résistance à toutes les attaques naturelles, y compris la grêle.
À la sortie des cellules, et donc des panneaux, on obtient un courant continu. Pour pouvoir l’utiliser, on le fait passer dans des onduleurs qui le transforment en courant alternatif.
Différents modes d’utilisation
Actuellement, le marché du photovoltaïque utilise trois types de cellules :
- les cellules en silicium poly-cristallin le plus courant dont le rendement atteint jusqu’à 14%,
- les cellules en silicium mono-cristallin, d’un rendement atteignant 17% plus coûteuse,
- les cellules en silicium amorphe, de faible coût mais de faible rendement (6%).
L’énergie photovoltaïque peut être utilisée sur place dans le cas par exemple de l’alimentation de panneaux signalétiques ou pour des installations éloignées de tout. Mais généralement, et c’est le cas des particuliers qui investissent dans des panneaux, elle est revendue à EDF.
L’ensoleillement : variable incontournable
Tant qu’il y a de la lumière, la production électrique est assurée, mais le rendement sera bien sûr meilleur par une belle journée ensoleillée, quelle que soit la saison (puisque c’est la lumière qui compte).
On place donc les panneaux aux endroits susceptibles de recueillir le plus longtemps possible de la lumière : au sol ou en superstructure. Quand les panneaux photovoltaïques sont rassemblés en grande quantité et fournissent une énergie suffisamment importante, on dit qu’ils constituent une centrale photovoltaïque.
Des champs photovoltaïques
Plusieurs projets visent aussi à exploiter d’immenses surfaces libres sur les constructions comme les toitures des bâtiments industriels ou, plus généralement, toutes les toitures des bâtiments publics. Mais la plus grande utilisation à l’heure actuelle est celle qui est due aux particuliers.
Un contexte réglementaire favorable
Jusqu’au 26 février 2017, les utilisateurs de panneaux photovoltaïques n’avaient d’autre alternative que de revendre l’électricité ainsi produite à EDF. Si les économies réalisées ainsi sur la facture énergétique étaient indéniables, elles étaient néanmoins conditionnées à l’engagement d’achat par l’opérateur. Une situation qui n’incitait pas véritablement au développement du marché.
Mais le cadre réglementaire et législatif a évolué, désormais vous pourrez directement consommer l'électricité d'origine renouvelable (EnR) que vous aurez produit plutôt que de la revendre à EDF ou un autre opérateur autorisé. Ces dispositions ont évidemment redistribué les cartes d’autant que l’électricité auto-consommée sera exonérée de la CSPE, une taxe payée par tous les consommateurs pour développer notamment les énergies renouvelables. Un double-bénéfice non négligeable !
Positionner les panneaux photovoltaïques
On peut placer les panneaux photovoltaïques sur les toitures comme sur les façades, dès lors que leur éclairement est long dans la journée. Aujourd’hui, plusieurs industriels travaillent à la mise au point de véritables panneaux de façades photovoltaïques.
Un ensemble photovoltaïque est constitué par les panneaux, les systèmes de liaisons à la toiture (ou la façade), des câblages, un onduleur, auxquels s’ajoute le compteur qui permet de déterminer la part de l‘énergie envoyée sur le réseau EDF ou autoconsommée.
Respecter les règles de l’art
Si la performance du panneau lui-même (en production) est importante, c’est l’ensemble du système qu’il faut considérer. En effet, quand les panneaux s’intègrent à une toiture par exemple, il ne faut pas que le système de fixation mette en cause la fonction première de la toiture : la protection à l’eau.
Pour s’assurer que le système a été étudié globalement et qu’il s’intègre sûrement dans la construction, ou que sa pose ne remette pas en cause l’intégrité de la fonction principale de son support, il faut vérifier qu’il bénéficie d’une garantie sérieuse (comme les Avis techniques ou les Pass Innovation, délivrés par le CSTB).
La plupart des panneaux photovoltaïques actuellement disponibles sont bleus, ce qui n’est pas sans poser problème du point de vue architectural. Mais de nouvelles couleurs commencent à arriver sur le marché.
Le photovoltaïque : une ressource environnementale non négligeable
Comme il ne fait appel qu’à une ressource indéfiniment renouvelable (on estime que le soleil vivra au moins 5 milliards d’années), qu’il n’est pas à l’origine de dégagement de CO2, qu’il est exploitable partout dans le monde et sans créer de nuisances environnementales ; le photovoltaïque constitue sans aucun doute un énorme gisement d’énergie propre. D’autant qu’il est utilisable bien au-delà de l’habitat.
Toutefois, les panneaux qui le constituent doivent être fabriqués et, pour cela, une quantité non négligeable d’énergie est dépensée et des matériaux, comme le silicium ou l’argent, qui entrent dans leur composition, deviennent rares. Par ailleurs, les fabricants n’ont pas encore su s’affranchir de l’utilisation de produits qui sont toxiques pour l’environnement.
En revanche, les composants des panneaux sont globalement recyclables, à l’exception des éléments de plastique. Enfin, les scientifiques estiment qu’il faut moins de trois ans pour qu’un panneau ait produit l’énergie qui a été nécessaire pour le fabriquer.
En ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre, on considère que la filière photovoltaïque est globalement sensiblement moins émissive que les autres modes de production d’électricité. Et les progrès constatés chaque année la rendent de plus en plus performante.
Si vous souhaitez installer des panneaux photovoltaïques, n’oubliez pas qu’il s’agit d’une technologie complexe et surtout que leur intégration sur votre toit ou votre façade exige d’être réalisée avec le plus grand soin, tout comme les branchements.
Aussi est-il primordial de faire appel à un professionnel agréé qui, de plus, pourra vous conseiller sur le choix des produits et de leur entretien !