le blog de l’energie solaire

La Vendée est une terre propice au développement des énergies renouvelables

photo credit: phil dowsing

Parmi les différentes possibilités, l’énergie solaire présente un intérêt particulier. Une étude de plusieurs mois menée, à la demande du Conseil Général, par Alliance soleil met en valeur le formidable potentiel vendéen. (Pour télécharger cette étude, cliquez ici)

Il tombe chaque année sur la Vendée l’équivalent de 140 litres de fioul par mètre carré. Attention : il ne s’agit pas d’une marée noire, mais d’une marée… lumineuse !

En effet, la vendée bénéficie d’un ensoleillement exceptionnel, qui a conduit le Conseil Général à étudier de très près les potentialités pour convertir les rayons du soleil en énergie. En commençant par donner lui-même l’exemple, puisque le prochain pôle technique du Département ainsi que le Vendespace seront tous les deux dotés de panneaux solaires.

«En 2007, nous avons décidé de donner la priorité à l’écologie, indique Bruno Retailleau, vice-président du Conseil Général. Avant de nous lancer dans différents projets, nous tenons à étudier toutes les formes d’énergies, pour doter la Vendée de ce qui se fait de mieux en fonction de ses particularités.»

La société Alliance soleil a ainsi travaillé pendant plusieurs mois sur le potentiel vendéen et ses applications possibles. «L’ensoleillement se mesure en heures ou en termes d’énergie reçu par m2, explique Jean-Paul Louineau, ingénieur-conseil en solution énergétique qui a dirigé le rapport d’Alliance soleil. Or chaque année, grâce au soleil, la Vendée reçoit 550 fois plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Il y a donc un potentiel énorme à exploiter.»

Par l’installation de systèmes solaires thermiques, il est possible de convertir jusqu’à 70% de l’énergie solaire en chaleur. Un système photovoltaïque permettra lui de récupérer jusqu’à 15% de l’énergie solaire pour produire de l’électricité.

«S’il est vrai que les pics d’ensoleillement se produisent l’été, avec un système bien orienté et bien conçu, il est possible de produire de l’eau chaude ou du chauffage toute l’année», affirme Jean-Paul Louineau. On pense notamment à toutes les habitations principales, aux professionnels du tourisme, et en particulier aux campings.
Deux systèmes possibles

Pour cela, deux possibilités existent, à commencer par le système solaire thermique, qui sert à produire de la chaleur. Un capteur est installé, en général sur le toit des habitations. Il transforme les rayons du soleil en chaleur.

«Avec un chauffe-eau solaire individuel, il est possible de répondre à 60% des besoins en eau chaude sanitaire pour une famille de 5 personnes. C’est une économie non négligeable», reprend Bruno Retailleau.

Il est possible d’utiliser ce système pour le chauffage de la maison, et de le combiner avec un appoint prévu pour pallier aux périodes peu ensoleillées. Plus économique au quotidien, il permet de consommer moins d’énergie et de rejeter jusqu’à 4 fois moins de CO2 dans l’atmosphère.

Le système photovoltaïque, quant à lui,permet de produire de l’électricité. Par exemple, une surface de 25 m2de capteurs photovoltaïques permet de subvenir aux besoins annuels hors chauffage électrique d’un foyer.

«Et cette électricité, compatible avec le réseau EDF, se revend très bien : entre 30 et 55 centimes d’euros hors taxes le kilowatt/heure», continue Jean-Paul Louineau. Une excellente raison pour franchir le cap, d’autant que les particuliers qui décident de se mettre à l’énergie solaire peuvent bénéficier d’aides et de crédits d’impôts. Un bon moyen de combiner économies et civisme écologique.

«S’équiper d’une installation solaire permet de changer de statut ! En effet, de consommateurs passif d’énergie, on devient producteur. Produire une partie de son eau chaude ou tout ou partie de son électricité, c’est comme manger ses propres légumes ou fruits du jardin. En général on consomme moins, mais la qualité est meilleure. Au delà des économies financières évidentes, c’est de la qualité de vie en plus et c’est bon pour la planète» conclut Jean-Paul Louineau.

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L’Académie nationale de l’ingénierie américaine (NAE) a publié le 15 février 2008 les “14 grands défis pour l’ingénierie de demain”, sélectionnés par un comité de spécialistes parmi lesquels on notera entre autres, Craig Venter, Ray Kurzweil, Larry Page, cofondateur de Google et Danny Hillis, créateur de Freebase et collaborateur, avec Brian Eno et Steward Brand, au projet d’”horloge du long maintenant“.

photo credit: Pascal Vuylsteker
Parmi la liste de ces quatorze travaux d’Hercule qui s’adressent aux ingénieurs de demain :

* Rendre économique l’énergie solaire. Aujourd’hui, les cellules photovoltaïques sont capables de convertir environ 20% de la lumière du soleil en énergie. Certains travaux expérimentaux peuvent faire monter l’efficacité jusqu’à 40%. La nanotechnologie, notamment grâce aux nanocristaux, pourrait théoriquement augmenter ce facteur jusqu’à 60%… Outre une meilleure production d’énergie solaire, l’Académie appelle également à réfléchir au stockage, notamment en envisageant d’imiter le vivant et son usage de la photosynthèse.

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Six mois après l’accord intervenu entre Aérowatt et Apex BP Solar, les premières centrales solaires photovoltaïques vont entrer en exploitation dès le début de l’année 2008.

Situées dans des régions à fort ensoleillement à la Réunion, en Guadeloupe et en Martinique, ces centrales d’une capacité totale de 1,5 MWc ont été équipées de cellules photovoltaïques fournies par Apex BP Solar, la maîtrise d’ouvrage et l’exploitation étant assurées par Aérowatt.

En 2008, les projets envisagés porteront sur 3 MWc à la Réunion, en Guadeloupe et en Martinique. Parallèlement, Aérowatt et Apex BP Solar travaillent sur des projets spécifiques comme celui visant à équiper, dans la commune de Deshaies (Guadeloupe), une serre agricole de 6 hectares de panneaux solaires produisant environ 6 MWc, soit la consommation d’énergie diurne des communes de Deshaies et Pointe Noire réunies (plus de 11 000 habitants). En outre, l’exploitation de cette centrale permettrait d’éviter le rejet de 6.000 tonnes de dioxyde de carbone par an.
Mais sont aussi en cours les études de renforcement du potentiel énergétique des centrales éoliennes Aérowatt avec l’installation de modules solaires entre les machines pour constituer ainsi des centrales mixtes éolien / solaire.

Aérowatt souhaite profiter de sa présence historique dans le secteur de l’éolien dans ces régions pour diversifier ses sources de production d’électricité d’origine renouvelable et renforcer ainsi sa position dans ce secteur. Le savoir-faire acquis par Aérowatt est ainsi pleinement exploité tant sur la phase amont de sécurisation et d’études des projets que dans la phase avale d’exploitation.

Une cellule photovoltaïque (ou photopile) est un dispositif qui transforme l’énergie lumineuse en courant électrique.

La première photopile a été développée aux États-Unis en 1954 par les chercheurs des laboratoires Bell, qui ont découvert que la photosensibilité du silicium pouvait être augmentée en ajoutant des “impuretés”. C’est une technique appelée le “dopage” qui est utilisée pour tous les semi-conducteurs. Mais en dépit de l’intérêt des scientifiques au cours des années, ce n’est que lors de la course vers l’espace que les cellules ont quitté les laboratoires. - En effet, les photopiles représentent la solution idéale pour satisfaire les besoins en électricité à bord des satellites, ainsi que dans tout site isolé. Mais aussi pour produire un courant électrique sans pollution pour alimenter les réseaux de distribution.

Les cellules monocristallines
sont les photopiles de la première génération, elles sont élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé en un seul cristal. Les cellules sont rondes ou presque carrées et, vues de près, elles ont une couleur uniforme.
Elles ont un rendement de 12 à 16%, mais la méthode de production est laborieuse.

Les cellules polycristallines sont élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé en forme de cristaux multiples. Vues de près, on peut voir les orientations différentes des cristaux (tonalités différentes).
Elles ont un un rendement de 11 à 16%, mais leur coût de production est moins élevé que les cellules mono-cristallines.

Les modules photovoltaïques amorphes
ont un coût de production bien plus bas, mais malheureusement leur rendement n’est que 6 à 10% actuellement. Cette technologie permet d’utiliser des couches très minces de silicium qui sont appliquées sur du verre, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide.

Les cellules monocristallines et polycristallines sont les plus répandues et étant fragiles, elles sont placées entre deux plaques de verre afin de former un module qui est relativement lourd. Le matériau de base est le silicium qui est très abondant, cependant la qualité nécessaire pour réaliser les cellules doit être d’une très grande pureté et son coût intervient de façon important dans le coût total. La pénurie actuelle (2006) de silicium de qualité, a créé une tension sur le marché et une augmentation du prix des cellules.
Les produits à film mince utilisent peu de matière première. Ils servent pour des applications électriques de faible puissance, comme des montres, des calculatrices, etc. Mais aussi plus récemment, comme revêtement des matériaux de toiture, comme des tuiles et des membranes étanches.

Les applications de générateurs photovoltaïques

- Alimentations électriques faibles telles que les calculettes ou les chargeurs de piles. Des modules PV fournissent du courant continu pour n’importe quel appareil alimenté par des piles.

- Installations autonomes comme les balises en mer, les lampadaires urbains ou les maisons en sites isolés, elles nécessitent le plus souvent un stockage de l’électricité à l’aide d’accumulateurs. S’il faut du courant alternatif, il faut ajouter et un onduleur.

- Installations ou centrales photovoltaïques connectées au réseau.
Un générateur photovoltaïque connecté au réseau n’a pas besoin de stockage d’énergie et élimine donc le maillon le plus problématique (et le plus cher) d’une installation autonome. C’est en fait le réseau dans son ensemble qui sert de réservoir d’énergie.