Electricité Solaire : Comment ça fonctionne ?


En 1954, des scientifiques de Bell Téléphone ont constaté que le silicium, un élément trouvé dans le sable, créait une charge électrique lorsqu’il était exposé au soleil. Cette découverte a conduit à la mise au point de cellules solaires qui capturent l’énergie solaire et la transforment en électricité. Depuis, la technologie a évolué et les systèmes d’énergie solaire procurent désormais des avantages financiers incroyablement attrayants aux propriétaires, aux entreprises et aux organisations à but non lucratif de par le monde.

Grâce aux panneaux solaires (également nommés panneaux photovoltaïques), nous avons accès à une source d'énergie inépuisable: le soleil. Tout au long de la journée, les cellules de vos panneaux solaires absorbent l'énergie du soleil. Les circuits à l'intérieur des cellules collectent cette énergie et la transforment en électricité à courant continu (CC). L'électricité CC passe par un dispositif appelé onduleur pour la convertir en courant alternatif (AC) utilisé par la plupart des foyers et des entreprises. Vous pouvez utiliser cette électricité dans votre maison, la stocker avec une batterie solaire. Le Maroc est également en cours de développer des lois pour injecter l’excès d’énergie au réseau basse tension.

Les systèmes solaires PV ont quatre composants principaux :

 

Panneaux solaires

Les panneaux solaires collectent et convertissent l'énergie du soleil en électricité. Ils constituent l’élément clé d’un système solaire. Les panneaux les plus couramment disponibles sur le marché sont des panneaux solaires polycristallins ou monocristallins. Les principales différences entre les panneaux poly et monocristallins sont l'efficacité et le coût. En règle générale, les panneaux monocristallins sont plus efficaces (et donc plus coûteux) que les panneaux polycristallins.

Onduleurs

Les cellules des panneaux solaires captent l’énergie du soleil et la transforment en électricité à courant continu. Cependant, la plupart des maisons et des entreprises utilisent le courant alternatif (AC). Les onduleurs transforment l’électricité CC de vos panneaux en électricité AC utilisable. Il existe trois approches de base pour les onduleurs solaires.


Onduleur string (ou centralisé): Un seul onduleur est utilisé pour connecter tous vos panneaux solaires à votre panneau électrique. Les onduleurs string sont l’option d’onduleurs la moins cher. Toutefois, si l’un des panneaux cesse de produire de l’électricité, en raison d’ombrage temporaire par exemple, la performance de l’ensemble du système peut être réduite.

Micro-onduleurs: Si vous choisissez des micro-onduleurs, un sera installé sur chaque panneau solaire, ce qui permettra à chaque panneau de maximiser la production. Si certains de vos panneaux sont ombragés à différents moments de la journée ou s’ils ne sont pas tous installés dans le même sens, les micro-onduleurs minimiseront les problèmes de performances. Le prix des micro-onduleurs à tendance à être supérieur à celui des onduleurs en string.

Optimiseurs de puissance: les systèmes utilisant des optimiseurs de puissance sont un hybride de micro-onduleurs et d'onduleurs string. Comme les micro-onduleurs, des optimiseurs de puissance sont installés sur chaque panneau. Cependant, au lieu de convertir le courant continu provenant des panneaux solaires en courant alternatif, les optimiseurs « conditionnent » le courant continu avant de le transmettre à un onduleur centralisé. Comme les micro-onduleurs, ils fonctionnent bien lorsqu'un ou plusieurs panneaux sont ombrés ou si les panneaux sont installés dans des directions différentes. Les systèmes d'optimisation de la puissance ont tendance à coûter plus cher que les systèmes à onduleur string, mais moins que les systèmes à micro-onduleur.

Supports et systèmes de montage

Les systèmes de support et de montage permettent d’apposer vos panneaux solaires sur votre toit ou au sol. Ils vous permettent également de positionner vos panneaux selon l’angle qui convient le mieux pour capter les rayons du soleil. Pour fonctionner au mieux, les panneaux solaires doivent faire face au sud et être installés à un angle compris entre 30 et 45 degrés (en fonction de la distance qui vous sépare de l’équateur). Les panneaux orientés vers l'est ou l'ouest et avec un angle d'inclinaison de cinq degrés ou plus continueront à bien fonctionner, mais produiront 10 à 20% moins d'électricité que ceux installés dans des conditions idéales.

Il existe deux types de supports: les supports fixes dans lesquels les panneaux restent immobiles et les supports pour piste, qui permettent aux panneaux de "suivre" le soleil lorsqu'il se déplace dans le ciel pendant la journée (supports à axe unique) et pendant les changements de saisons (supports de piste à deux axes). Les supports de voie ne conviennent que pour les panneaux installés au sol.

Systèmes de surveillance de la performance

Les systèmes de surveillance des performances vous fournissent des informations détaillées sur les performances de votre système de panneaux solaires. Avec un système de surveillance, vous pouvez mesurer et suivre la quantité d'électricité produite par votre système toutes les heures. Certains installateurs solaires facturent des frais supplémentaires pour l’installation d’un système de surveillance, mais cela peut fournir une valeur significative sur la durée de vie de vos panneaux solaires. Les systèmes de surveillance vous aident à identifier les problèmes de performances afin de maximiser la production d'électricité (et donc les rendements financiers) de votre système de panneaux solaires. Il existe deux types de systèmes de surveillance:

  • Surveillance sur site: le dispositif de surveillance est physiquement situé sur votre propriété et enregistre la quantité d'électricité produite.
  • Surveillance à distance: votre système solaire photovoltaïque transmet ses données de performance à un service de surveillance auquel vous pouvez accéder en ligne ou avec un appareil mobile.