Energie Solaire, SVT

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• Intégrés au toit, les panneaux solaires convertissent directement la lumière en courant électrique continu.

• L’onduleur permet ensuite de transformer l’électricité obtenue en courant alternatif compatible avec le réseau.

• Le compteur mesure la quantité de courant injectée dans le réseau.

Source : EDF

Les centrales solaires

Les centrales solaires thermiques ont été construite en 1973 pour contrer la flambée des prix du pétrole.

De nos jours huit centrales fonctionnent encore et produise une énergie cumulée de 354 MW.

Les capteurs thermiques transforment l'énergie solaire en chaleur qui permet de produire de l'électricité 24h/24.

Le principe de fonctionnement de ces appareils est simple :

Le jour:

Des panneaux solaires thermiques munis de capteurs solaires et de miroirs chauffent un fluide (de l'huile) qui produit de la chaleur et passe dans cuve remplie de sel caloporteur,

- le sel caloporteur est réchauffé par l'huile en passant dans une deuxième cuve,

- l'huile échange sa chaleur avec un circuit de vapeur sous pression,

- la vapeur entraine un générateur qui produit de l'électricité.

La nuit :

Les panneaux solaires ne fonctionnent pas,

- la chaleur stockée par le sel caloporteur est utilisée pour produire la vapeur

- la vapeur fait fonctionner une turbine,

- puis un générateur ce qui produit de l'électricité.

L’énergie solaire dans les transports et sur les satellites

L’énergie solaire, en plus de servir au chauffage chez les particuliers et à la production d’électricité, peut avoir deux autres utilisations :

- Un moyen de fournir de l’énergie aux satellites

- Un moyen de propulsion pour divers transports

L’idée de faire fonctionner les transports, principale cause du réchauffement climatique dû à la quantité de gaz à effet de serre qu’ils rejettent, grâce à une énergie non polluante est née il y a quelques décennies. Depuis, la recherche se développe de plus en plus du coté de l’énergie solaire, mais seuls quelques prototypes ont vu le jour:

- Les voitures solaires

Il existe déjà en vente quelques voitures recouvertes de panneaux photovoltaïques sur le toit ou sur le capot. Seulement l’énergie solaire captée ne sert qu’à alimenter la batterie ou permettre à la voiture de parcourir une dizaine de kilomètres grâce à l’énergie solaire accumulée dans une journée, la voiture fonctionnant le reste du temps à l’essence.

Un concours, le World Solar Challenge, réunis tous les ans en Australie des prototypes de voitures solaires crées par des étudiants de diverses grandes universités dans le monde.

- Les trains solaires (nécessitent trop de puissance)

- Les bateaux solaires

- Les avions solaires (Solar Impulse fut en 2010 le premier avion capable de voler, de jour comme de nuit, sans aucun carburant, propulsé uniquement par l'énergie solaire.

Alors que le Solar Impulse de 2ème génération effectue un tour du monde, le premier prototype du Solar (HB-SIA) est exposé à la Cité des sciences et de l'industrie.)

Avantages de l'énergie solaire :

Offre illimitée de l'énergie solaire à utiliser. Cela signifie que notre dépendance aux combustibles fossiles peut être réduite.

L'énergie solaire est une excellente source d'énergie alternative, car il n'y a pas de pollution générée pendant qu'elle est utilisée.

Il n'y a pas de coûts liés à l'utilisation de l'énergie solaire autres que le coût de fabrication des composants, l'achat et l'installation du matériel. Après l'investissement initial, il n'y a pas de coûts supplémentaires associés à son utilisation.

Les installations solaires sont facilement modulables. Il est assez facile d’augmenter ou de diminuer la taille de l’installation.

Un système électrique solaire installé dans une maison pourrait potentiellement éliminer 18 tonnes d'émission de gaz à effet de serre dans l'environnement chaque année.

L'utilisation d'énergie solaire est un processus silencieux. Pas de nuisance sonore.

Une installation solaire peut s’implanter n’importe où dès qu’il y a un ensoleillement suffisant. C’est donc un réel avantage pour les endroits très isolés qui ont ainsi accès à l’électricité.

Les panneaux solaires thermiques produisent autant d'électricité que les centrales à charbons et polluent énormément moins.

Inconvénients :

Pour produire une très grande quantité d’énergie, cela nécessite une installation très importante et un espace suffisant pour installer les panneaux photovoltaïques. C’est donc une contrainte non négligeable pour les installations industrielles.

Un système solaire coûte cher à son installation.

Un système solaire nécessite un ensoleillement constant et intense surtout pour l’usage commercial. Beaucoup d'endroits dans le monde ne bénéficient pas d'ensoleillement suffisant pour assurer une rentabilité de l’installation.

Les coûts sont astronomiques, par exemple, le prix du mètre carré de panneau solaire s'élève a environ 300 euros.

Le silicium est fabriqué à partir de la silice (notamment présente dans le sable), une matière abondante sur toute la Terre. Mais, il faut rendre