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Les applications de l'énergie photovoltaïque

Les applications de l'énergie photovoltaïqueFiche d’information reproduite avec l’aimable autorisation du syndicat des énergies renouvelables, disponible au format PDF sur le site du SER sous le titre “Fiche d’information sur les applications de l’énergie photovoltaïque“.

La lumière du soleil étant disponible partout, l’énergie photovoltaïque est exploitable aussi bien en montagne dans un village isolé que dans le centre d’une grande ville. Dans un précédent article, nous nous intéressions aux technologies du photovoltaïque. Aujourd’hui, ce sont les applications de l’énergie photovoltaïque que nous allons découvrir.

Produite au plus près de son lieu de consommation, directement chez l’utilisateur, l’énergie photovoltaïque peut être utilisée de deux manières: soit elle est raccordée au réseau électrique, soit elle apporte de l’électricité à des sites isolés. Si pendant longtemps le photovoltaïque a été essentiellement utilisé dans des sites isolés, il est désormais, à plus de 90 %, raccordé au réseau.


Le photovoltaïque raccordé au réseau

Jusqu’à présent, la plupart des installations raccordées au réseau étaient installées sur des bâtiments.

Depuis quelques années, des centrales photovoltaïques se développent dans différents pays, représentant plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de MW.


Le photovoltaïque et le bâtiment

Sur le bâti, il existe un potentiel très important de surfaces pouvant accueillir l’énergie photovoltaïque et, dans la plupart des pays, les panneaux photovoltaïques sont installés en toiture.

L’Allemagne dispose du premier parc photovoltaïque mondial. 40 % des installations y sont faites sur le toit des logements individuels, 50 % sur de larges toitures comme celles des logements collectifs, des usines, des bâtiments commerciaux, des hangars agricoles, ou des bâtiments publics. Les 10 % restants sont des centrales au sol. Les systèmes peuvent être de toute taille: de 1 kW à plusieurs MW.


Centrale photovoltaïqueLes centrales au sol

Les constructions de centrales photovoltaïques, dont la puissance est généralement supérieure à 1 MW, se sont multipliées ces dernières années, en Espagne, au Portugal et aux Etats-Unis. En France, les premiers projets ont vu le jour en 2008, essentiellement dans le sud de la France.

Dans une centrale au sol, les modules photovoltaïques peuvent être fixés sur un angle d’exposition optimal au soleil, ou montés sur un ou deux axes motorisés permettant aux capteurs de suivre la trajectoire du soleil. Ce système de « tracker » permet d’augmenter le rendement solaire de près de 30 %, mais les coûts d’investissement et de maintenance sont plus élevés.


Le photovoltaïque non raccordé au réseau électrique

L’électricité photovoltaïque ne nécessite pas de réseau électrique. C’est pourquoi elle constitue une énergie précieuse pour les pays en développement qui ne disposent pas de réseau électrique, et pour les sites isolés.


L’électrification rurale dans les pays en développement

Deux millions de personnes n’ont pas accès à l’électricité dans le monde et 80 % d’entre elles vivent en milieu rural où la faible densité de population rend prohibitif le coût du raccordement au réseau électrique public.

Le photovoltaïque permet de couvrir à moindre coût la plupart des besoins de la population.

Panneaux photovoltaïques en AfriqueLes applications domestiques fournissent l’électricité nécessaire à l’éclairage et au fonctionnement des équipements de communication.

Le photovoltaïque est également utilisé pour satisfaire d’autres besoins fondamentaux: l’accès à l’eau potable assuré par des panneaux photovoltaïques utilisés pour le pompage et la purification de l’eau.

Il existe également des systèmes photovoltaïques autonomes de plus forte puissance qui alimentent en électricité des écoles et des hôpitaux. En moyenne, une surface de 10 m² de panneaux photovoltaïques suffit pour alimenter un petit centre médical en Afrique.


Les systèmes hybrides

Les applications hybrides permettent d’utiliser différentes sources renouvelables (photovoltaïque, éolien, petite hydraulique, biomasse…) afin de mieux garantir la qualité de l’approvisionnement en électricité. Dans tous les cas, ces systèmes hybrides sont couplés avec des batteries.

D’une manière générale, les énergies éolienne et photovoltaïque constituent deux solutions complémentaires permettant d’électrifier efficacement et à moindre coût les sites isolés.

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