Solaire photovoltaïque (PV)

Les technologies solaires «photovoltaïques» (PV) convertissent directement l'énergie solaire (rayonnement ou lumière) en électricité. La technologie PV produit de l'électricité directement à partir de l'interaction de la lumière solaire (photon) avec certains matériaux semi-conducteurs tels que le silicium dans le module PV. La base de la technologie PV est la cellule solaire. De nombreuses cellules peuvent être câblées ensemble pour produire un module PV et de nombreux modules sont reliés entre eux pour former une chaîne PV.

Les modules PV vendus dans le commerce ont une puissance de 250 à 450 watts et produisent un courant continu (CC) comme la batterie. Les systèmes photovoltaïques sont extrêmement fiables et durables (par exemple, les modules PV commerciaux ont généralement une garantie de produit sur 15 ans avec une garantie de performance de 85% sur 30 ans.) Ils nécessitent très peu d'entretien et ne génèrent pas de bruit et de polluants.

 

Un système solaire photovoltaïque se compose généralement d'une ou de plusieurs chaînes de modules connectées à un onduleur qui transforme l'électricité CC en courant alternatif (AC) pour alimenter les appareils électriques et pour être compatible avec le réseau électrique. Les batteries sont souvent incluses dans le système pour fonctionner de manière autonome (hors réseau) ou pour fournir une alimentation de secours en cas de panne d'électricité. Il existe trois types de systèmes solaires photovoltaïques en fonction des applications souhaitées; hors réseau (autonome), hybride et connecté au réseau.

 

Il y a eu certains mythes sur la technologie PV tels que

  • «Il n'y a pas assez de soleil au Canada»

  • «La technologie électrique solaire n'est pas efficace dans un climat froid»

  • «Le photovoltaïque n'est pas une technologie éprouvée»

  • «Les systèmes PV sont trop chers»

 

Cependant, ces mythes se sont avérés toutes faux. Par exemple, de nombreux endroits au Canada qui ont un climat continental sec ont un nombre d'heures d'ensoleillement du jour plus élevé que certains pays européens. Notez que le potentiel PV annuel, c'est-à-dire l'électricité annuelle (kWh) produite par un système PV donné (kWp) est le suivant; Edmonton (1245 kWh / kWp), Toronto (1161 kWh / kWp), Montréal (1185 kWh / kWp), Québec (1134 kWh / kWp), Paris (938 kWh / kWp), Berlin (848 kWh / kWp), Londres (728) kWh / kWp), etc. Contrairement à ce que beaucoup de gens pensent, les systèmes PV convertissent la lumière solaire en électricité plus efficacement à des températures plus basses. Cependant, les mois d'hiver fournissent moins d'heures d'ensoleillement que l'été, en particulier dans les endroits à plus haute latitude.

Étant donné que l'amélioration de la fabrication a considérablement réduit le coût de production PV depuis les années 2000, l'électricité PV peut coûter moins de 10 cents USD par kilowatt-heure (kWh) pour que les systèmes PV à l'échelle des services publics atteignent une "parité de réseau". La majeure partie du coût de l'électricité PV provient des dépenses d'achat initiales du système. Cet investissement initial, c'est comme payer des années de factures d'électricité en une seule fois en avance. On peut aussi vouloir considérer les «économies d'échelle» associées au système, ce qui signifie qu'un système plus grand coûte moins cher par kilowatt-heure généré.

Cependant, il est important de se rendre compte que les systèmes d'énergie photovoltaïque sont à forte intensité de capital du point de vue de l'acheteur, en particulier pour les acheteurs résidentiels et le prix de solaire PV est encore cher par rapport au bas prix de l'électricité au Québec (par exemple, environ 0,09 $ CAD ~ 0,10 $ / kWh pour les consommateurs résidentiels au Québec en 2019).

 

Les systèmes photovoltaïques produisent le plus d'électricité du printemps à l'automne lorsque le soleil brille. La production d'énergie variera, bien sûr, en fonction de la géographie et du climat. La production d'énergie réelle variera en fonction de l'emplacement géographique spécifique, de l'angle et de l'orientation du système, de l'ombrage potentiel et de la qualité des composants et de l'installation du système. C'est pourquoi la considération de conception et d'installation optimale incluant la plupart des paramètres est très importante.

Références:

 

- Levelized Cost of Energy and Levelized Cost of Storage 2018, www.lazard.com

- https://www.nrel.gov/news/press/2017/nrel-report-utility-scale-solar-pv-system-cost-fell-last-year.html

- Photovoltaic systems; a buyer’s guide, Natural Resources Canada

- Buying a photovoltaic solar electric system; a consumer guide, California Energy Commission

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