Exploitation d’énergies renouvelables

Les acteurs du secteur des énergies tel France PAC Environnement travail de concert depuis de nombreuses années pour permettre de faciliter le déploiement de solutions techniques permettant l’exploitation des énergies renouvelables disponibles comme l’énergie apporté par le soleil. L’énergie solaire est une source énergétique dont la matière première est le soleil. On distingue 5 familles d’énergies renouvelables. Mais la source la plus pertinente selon France PAC Environnement est celle produite grâce à l’influence du soleil. L’énergie solaire se décompose en 2 familles et se manifeste sous 2 différentes formes : lumière et chaleur. Au niveau de la planète, l’énergie solaire est inépuisable gratuite est disponible à tous.

Comment définir les énergies renouvelables ?

Une énergie renouvelable se trouve être une énergie qui est suffisamment rapidement renouvelé pour couvrir les besoins énergétiques engendré par l’activité humaine. On peut par exemple parler d’énergie renouvelable lorsque l’on parle de l’énergie solaire. L’énergie solaire est surement l’énergie la plus disponible sur Terre. Le soleil est a l’origine de la plupart des énergies sur Terre, à l’exception de l’énergie nucléaire et de la géothermie profonde bien évidemment.

Quels sont les sources d’énergies renouvelables ?

Les sources d’énergie indirecte tiré de l’énergie solaire sont :

• l’énergie hydraulique dérivé des mouvement de l’eau qui sont directement lié au effet du soleil
• l’énergie éolienne qui elle aussi dépend de l’énergie solaire qui influent sur les mouvement d’air. En effet, ces flux d’air sont directement lié au soleil qui permet l’échauffement qui induit un changement d’état de l’eau de liquide à gazeux. Cette évaporation provoque des mouvements d’air
• l’aérothermie permet de capter les calorie généré par le soleil pour fournir un chauffage efficace dans l’ensemble des pièces d’une maison.

Les combustibles fossiles provenant de matières organiques produites grâce à la photosynthèse font partie aussi des énergies dérivé de l’énergie solaire. Cependant dans la majeur partie des cas, et on le constate avec la raréfaction du pétrole notamment, les sources nécessite un temps pour se renouvelé plus important que les besoins et consommations énergétiques mondiale.

Dans la majeur partie des cas, la source des énergies renouvelables provient donc du soleil. Cette source peut se manifester sous différents aspects, qu’ils soient thermique ou électrique. Elle représente surement actuellement la meilleure alternative en apportant de nombreux avantages comme la décentralisation de la production qui permet donc d’éviter les problématiques liées au transport énergétique et aux nombreuses pertes qu’il peut générer. 

Les différents usage de l’énergie solaire

L’énergie solaire peut donc être exploité de différentes manières pour répondre a différents besoins. L’une des plus évidente consiste a capter directement la chaleur produite par le soleil. L’aérothermie par exemple tire son énergie des calories émises soleil. En effet, l’aérothermie permet de capter ces calories qui constitue d’ailleurs une énergie renouvelable. Cette énergie capté par les ventilo des modules extérieur et ensuite transmis a un fluide frigorigène.

Les propriétés de changement d’état de ce fluide frigorigène permet de démultiplier la chaleur nécessaire grâce a des cycles de pression décompression de ce fluide. Le solaire thermique consiste donc a transformer directement le rayonnement en chaleur. Le solaire thermodynamique est une variante du solaire thermique. Cette technique se différencie en cela qu’elle utilise l’énergie thermique du soleil afin de la transformer dans un second temps en électricité. De nombreux programmes de recherche sont en cours afin d’améliorer les rendements de ces nouvelles technologies d’exploitation de l’énergie solaire.

Exploitation de l’énergie solaire

On distingue actuellement l’énergie solaire thermique, l’énergie solaire thermodynamique et l’énergie solaire photovoltaïque qui s’appuient sur l’exploitation du rayonnement solaire.

L’énergie solaire thermique

Il s’agit ici d’un principe qui consiste à capter la chaleur produite par le soleil. On considère ce type d’énergie comme énergies renouvelables. Il peut s’agir soit de faire un usage direct de la chaleur, soit un usage indirect. On est en usage direct lorsque l’on utilise un chauffe-eau solaire par exemple ou sécheuses solaires. On fait un usage indirect de la chaleur du soleil pour la production d’un rafraîchissement ou un dessalement par exemple. Cette technique est principalement utilisé pour chauffer l’eau sanitaire. La chaleur est permise et capté par le biais de capteurs thermiques. Bien souvent cette chaleur est transmise et transporté grâce a un fluide caloporteur de type frigorigène.

L’énergie solaire thermodynamique

La voie thermodynamique permet également de produire de l’électricité. Là aussi considéré comme énergies renouvelables. Le principe se rapproche d’une centrale électrique classique. La production de vapeur ou de gaz à haute pression permet en actionnant une turbine de produire de l’électricité. Ces centrales thermodynamiques permettent de transformer l’énergie solaire en chaleur haute pression qui sera ensuite convertie en énergie électrique. Il s’agit encore d’une technologie récente, mais elles sont déjà exploité en France, Belgique, Suède et Espagne. L’un des freins évident au développement de cette technologie concerne le besoin de superficie important pour son installation. On complète souvent cette technologie par un principe de concentration énergétique grâce à des miroirs paraboliques qui permettent de suivre le mouvement des rayons solaires. Certaines centrales thermodynamique ont la capacité de stocker le fluide pour ainsi permettre une production d’électricité même la nuit.

L’énergie solaire photovoltaïque

L’énergie thermique produit par le soleil permet de produire de l’électricité notamment grâce à la voie thermodynamique. Bien évidemment, on considère l’énergie produite comme faisant partie des énergies renouvelables. Dans le cadre de l’énergie solaire photovoltaïque, le silicium des panneaux solaires photovoltaïques capte et assimile les photons contenu dans les rayons du soleil.

Le silicium profite d’une propriété semi-conductrice qui permet d’obtenir un mouvement d’électrons entre deux plaques de silicium. Ce mouvement d’électrons induit une production d’électricité. Cependant l’électricité produite par les panneaux solaires se fait sous forme de courant continu. Il faut donc le convertir en courant alternatif pour le réinjecter sur le réseau ou le consommer directement. L’onduleur va permettre de convertir ce courant.

Cependant, France PAC Environnement recommande plutôt l’utilisation de micro-onduleurs pour opérer a cette opération de conversion du courant produit. Les micro-onduleur présentent plusieurs intérêts comme une optimisation du rendement photovoltaïque en limitant les pertes et une limitation des problèmes. En effet, il peut arriver qu’un des panneaux de l’installation soit problématique a cause d’une ombre portée qui intervient a un moment de la journée ou un simple problème technique. Dans le cas d’une installation photovoltaïque classique, avec l’utilisation d’un seul onduleur principal, un panneau à l’arrêt, impact l’ensemble de l’installation. Contrairement a une installation réalisé avec des micros onduleurs qui permet d’isoler le problème au seul panneau photovoltaïque problématique.

Des solutions hybrides

Il existe aujourd’hui des combinaisons de technologie qui permettent d’allier les avantages 2 ces 2 technologies. Il s’agit par exemple d’allier l’aérothermie avec le photovoltaïque. L’aérothermie permet une régulation de la température sous les panneaux photovoltaïque. L’aérothermie permet donc une régulation efficace de la température. Les rendements photovoltaïques se trouvent donc optimisés. De plus l’aérothermie la production de chauffage au sein de l’habitation.

L’alliance du photovoltaïque et de l’aérothermie permettent de profiter des avantages complémentaires de ces 2 technologies. L’aérothermie régule la température en captant les calories nécessaires pour permettre une production de chauffage d’appoint. Les fabricants ont mis en avant une optimisation du rendement photovoltaïque de près de 10%. L’un des avantages de cette technologie a lieu durant les chaudes soirées d’été. Ce système permet d’apporter un air frais et filtré pour éliminer près de 99% d’allergènes, en conservant les fenêtres closes de façon a limiter l’intrusion de nuisibles. Cette cohabitation constitue le comble des énergies renouvelables.

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