Énergies renouvelables : principe de fonctionnement des panneaux solaires

Quand on parle d'énergie renouvelable, il s'agit de différentes sources d'énergie disponibles sans limites dans le temps. Théoriquement, ces sources d'énergie sont dites illimitées, dépendant en grande partie d'un processus de production, considéré par plusieurs scientifiques comme le plus sécurisé et avantageux. L'eau, le vent, la chaleur, le soleil sont autant de ressources exploitées, avec des outils particuliers pour produire un type d'énergie particulièrement prisé. Dans le cadre de l'énergie solaire, comment fonctionnent les panneaux solaires ?

Énergie solaire, panneau solaire : à quoi renvoient ces notions ?

Par définition, l'énergie solaire désigne une source d'énergie qui dépend du soleil. Concrètement, elle renvoie à un système de production de l'électricité grâce aux rayons solaires qui sont captés et transformés. Ce système de captation se fait à partir de panneaux photovoltaïques ou des centrales solaires thermiques, qui transforment la lumière du soleil en électricité.

De l'avis des spécialistes, les rayons solaires produisent deux principaux types d'énergie ; l'énergie solaire thermique convertit le soleil en chaleur, tandisque celle photovoltaïque convertit directement les rayons solaires en électricité. En France, ce dernier type d'énergie solaire est particulièrement prisé, justifiant ainsi l'explosion du marché de l'installation solaire dont l'élément convertisseur concerne les panneaux solaires. Chez Alma solar, ces panneaux solaires sont compatibles à tout type d'utilisation, que ce soit pour un usage domestique, dans le cadre d'activités industrielles, le chauffage, ou encore l'alimentation d'appareils divers.

Que dit la réglementation française sur les énergies solaires ?

En France, les énergies renouvelables commencent à avoir la part belle des discussions politiques. Plus précisément, elles sont devenues une priorité nationale, avec un engagement profond de l'actuel gouvernement. Dans cette veine, l'Assemblée nationale a adopté le Projet de loi relatif à l'accélération de la production d'énergies renouvelables en novembre 2022. Dans sa version modifiée de février 2023, ce projet de loi prévoit, d'ici à 2050, l'atteinte du seuil de 100 gigawatts en énergie solaire, de 40 GW en énergie éolienne en mer grâce aux 50 parcs éoliens et de doubler la production d'éoliennes terrestres pour arriver à 40 GW.

Avantages de l'énergie solaire

Étant une énergie renouvelable, l'énergie solaire représente une ressource gratuite, inépuisable. Pour autant que l'installation soit effectuée, avec les bons outils et l'expertise de spécialistes, cette énergie devient autonome et bénéfique dans le temps, le soleil existant pour des millions d'années selon les scientifiques.

D'un autre côté, grâce à son côté naturel, l'énergie solaire est une énergie sécurisée (sans risque et danger pour l'organisme ainsi que l'environnement) produite par des panneaux composés pour la plupart de matériaux recyclables. Avec la forte expansion connue par le secteur, ces panneaux deviennent de moins en moins coûteux, rendant plus encore l'énergie solaire économique à toutes les bourses. Concrètement, comment fonctionnent ces panneaux solaires pour produire et diffuser l'électricité au sien des appareils ?

Fonctionnement des panneaux solaires : du principe de captation de l'énergie solaire

L'énergie solaire photovoltaïque fonctionne suivant plusieurs éléments indispensables, à savoir les panneaux solaires, un onduleur et un compteur ou un tableau électrique. Généralement, les panneaux solaires sont installés sur le toit ou sur un endroit particulièrement exposé aux rayons du soleil. L'énergie diffusée par ces rayons est essentiellement captée par des modules de forme rectangulaire, qui produisent à leur tour un courant électrique continu.

Les spécialistes aguerris proposent, pour la plupart du temps, une technique d'installation en série, permettant de relier plusieurs panneaux solaires à un seul et même onduleur. Ce type de montage offre l'avantage d'optimiser l'espace d'installation, de résoudre les problèmes de tension et de minimiser les pertes de production des installations de panneaux photovoltaïques.

Rôles de l'onduleur dans le fonctionnement des panneaux solaires

De façon certaine, l'onduleur est la clé de voûte de tout système d'installation de panneaux solaires. Concrètement, l'onduleur intervient pour transformer le courant continu en courant alternatif. À partir de là, ce courant alternatif devient exploitable sur le réseau électrique ou dans un bâtiment et est susceptible d'alimenter les éclairages électriques et tout autre matériel, ou d'être utilisé pour des fins de commercialisation ou de stockage.

Dans le principe, l’onduleur est toujours accompagné d’un disjoncteur capable de protéger contre les risques d’électrocution. Aussi, il peut être aussi complété par un régulateur qui limite plus précisément les risques d'endommagement des appareils en cas de panne subite. Pour sa part, le tableau électrique permet de mesurer la quantité de courant injectée dans le réseau. En gros, il s'agit d'un compteur électrique qui définit la puissance du courant injecté par les photons et constitue, par la même occasion, un guide de bord pour anticiper, toute sorte de défaillance.

Quid des panneaux solaires thermiques ?

Prévus pour chauffer de l’eau contenue dans un boiler, les panneaux solaires thermiques utilisent la chaleur du soleil grâce à des capteurs solaires thermiques. Ces derniers réchauffent un fluide caloporteur qui achemine la chaleur vers la réserve d'eau et permet de chauffer jusqu'à son utilisation. Tout comme dans le cas du panneau solaire photovoltaïque, un onduleur est utile, de même qu'un compteur électrique et l'appareillage mécanique pour mettre sur pied le dispositif.