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Comment fonctionnent les centrales photovoltaïques ? Vectura

Découvrez comment fonctionnent les centrales photovoltaïques et comment l’énergie solaire est convertie en électricité propre et renouvelable.

7 février 2024
10 min

Dans un monde où la durabilité et l’énergie renouvelable deviennent prioritaires, il faut comprendre le fonctionnement des centrales photovoltaïques. Vectura, spécialiste belge des solutions d’énergies durables, vous offre un aperçu détaillé du processus par lequel la lumière du soleil est transformée en électricité propre et renouvelable.

LES COMPOSANTS DU FONCTIONNEMENT D’UNE CENTRALE PHOTOVOLTAÏQUE

Une centrale photovoltaïque est un vaste ensemble complexe qui comprend:

Des panneaux photovoltaïques : les panneaux sont l’élément le plus visible d’une centrale photovoltaïque. Composés de cellules photovoltaïques, ils sont chargés de capturer la lumière du soleil pour pouvoir, ensuite, la convertir en électricité.
Des onduleurs : les onduleurs convertissent le courant continu produit par les panneaux photovoltaïque en courant alternatif. Cette étape est importante dans le fonctionnement d’une centrale photovoltaïque car elle rend le courant compatible avec le réseau électrique global et donc utilisable.
Divers câbles : les câbles et raccordements jouent un rôle essentiel en connectant les panneaux photovoltaïques entre eux, mais aussi en les liant aux onduleurs et au réseau électrique. Leur qualité et leur puissance déterminent la distance que peut parcourir le courant sans perdre d’énergie.

D’autres composants peuvent également entrer en compte dans le fonctionnement d’une centrale photovoltaïque : les structures de support, les systèmes de suivi du soleil (pour optimiser l’efficacité), les parafoudres, etc.

LA CONVERSION DE LA LUMIÈRE DU SOLEIL EN ÉLECTRICITÉ DANS UNE CENTRALE SOLAIRE

Le cœur du fonctionnement d’un panneau solaire repose sur l’effet photovoltaïque :

Les cellules photovoltaïques, majoritairement faites de silicium, captent la lumière du soleil.
Cette lumière génère un flux d’électrons, créant ainsi un courant électrique continu.
Ce processus transforme directement l’énergie lumineuse en énergie électrique, sans pièces mobiles ni émissions.

LES 5 ÉTAPES CLÉS DE LA PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ DANS UNE CENTRALE PHOTOVOLTAÏQUE

Le chemin de la lumière du soleil à l’électricité dans nos foyers se décompose en plusieurs étapes :

Captation : La lumière est capturée par les panneaux solaires.
Conversion : Les cellules convertissent cette lumière en électricité continue.
Transport : Cette électricité est acheminée vers les onduleurs.
Conversion : Les onduleurs transforment ce courant en courant alternatif.
Injection : L’électricité est finalement injectée dans le réseau électrique.

ANALOGIE SIMPLE PERMETTANT DE COMPRENDRE LE FONCTIONNEMENT D’UNE CENTRALE PHOTOVOLTAÏQUE

Imaginez le fonctionnement d’une centrale photovoltaïque comme une usine sophistiquée. Les panneaux photovoltaïques sont les fenêtres captant la lumière du soleil. Les cellules photovoltaïques sont les machines transformant cette lumière en énergie électrique (courant continu). Et les onduleurs sont les transformateurs qui adaptant cette énergie pour une utilisation quotidienne, prête à être distribuée sur le réseau électrique.(courant alternatif)

QUEL TYPE DE COURANT INTERVIENT DANS LE FONCTIONNEMENT D’UNE CENTRALE PHOTOVOLTAÏQUE ?

Dans le fonctionnement d’une centrale photovoltaïque, la conversion de la lumière solaire en électricité produit initialement du courant continu (CC). Ce courant est ensuite transformé en courant alternatif (CA) par un onduleur, pour être compatible avec les réseaux électriques domestiques et industriels. Le courant continu, avec son flux d’électrons constant, est optimal pour le stockage d’énergie comme les batteries de stockage, tandis que le courant alternatif, changeant de direction périodiquement, est adapté pour la distribution énergétique à grande échelle. Cette transition entre le courant continu et alternatif est un aspect fondamental du fonctionnement d’une centrale photovoltaïque, assurant l’efficacité et la praticité de l’utilisation de l’énergie solaire.

LES DIFFÉRENTS TYPES DE CENTRALES PHOTOVOLTAÏQUES ET LEUR FONCTIONNEMENT

L’utilisation de l’énergie solaire ne cesse de croître, et avec elle, la diversité des types de centrales photovoltaïques. Vectura, expert en solutions d’énergie durable, vous présente un tour d’horizon des différents types d’installations photovoltaïques, chacune adaptée à des besoins et des environnements spécifiques.

1. Centrales photovoltaïques au sol

Les centrales photovoltaïques au sol sont typiquement installées sur de grands terrains, souvent en zones rurales. Elles se caractérisent par leur vaste étendue de panneaux photovoltaïques alignés au niveau du sol.

Avantages :

Grande capacité de production : En raison de leur taille, ces centrales peuvent générer une quantité significative d’électricité.
Coût d’installation plus bas : L’installation sur des terrains plats et dégagés réduit les coûts. Le fonctionnement de ces centrales photovoltaïques permet de tirer le maximum de l’exposition du terrain grâce à une installation orientée vers le sud.

Inconvénients :

Impact visuel : Ces installations peuvent altérer l’esthétique du paysage naturel.
Occupation de terres arables : L’usage de terres potentiellement cultivables peut être un point de contention. L’idéal est de placer ces centrales sur des terrains peu fertiles ou en pente les rendant difficiles à cultiver.

2. Centrales photovoltaïques sur toits

Ces installations sont réalisées sur les toits des bâtiments, qu’ils soient résidentiels, commerciaux ou industriels. Elles permettent d’exploiter des espaces souvent inutilisés. Le fonctionnement de ces centrales photovoltaïques permet à l’entreprise occupant les lieux de disposer d’électricité peu onéreuse et dans certains cas de bénéficier d’avantages financiers. Ces installations apportent d’ailleurs généralement une valeur ajoutée aux bâtiments étant donné la montée en popularité des bornes de recharge pour voitures électriques.

Avantages :

Intégration architecturale : Les panneaux peuvent être conçus pour s’harmoniser avec l’esthétique du bâtiment.
Utilisation d’une surface non exploitée : Ils offrent une solution pratique sans nécessiter de terrain supplémentaire.

Inconvénients :

Capacité de production limitée : La taille et l’orientation du toit peuvent restreindre la quantité d’énergie produite.
Dépendance de la structure du bâtiment : Les capacités de support du toit limitent parfois l’installation. Bien que relativement légères, ces structures nécessitent une vérification préalable de solidité structurelle.

3. Centrales flottantes

Un concept innovant, ces centrales sont installées sur des plans d’eau, comme des lacs ou des bassins artificiels. Le fonctionnement de ces centrales photovoltaïques permet d’utiliser une surface autrement “perdue” pour générer de l’électricité abordable.

Avantages :

Faible impact visuel : Leur implantation sur l’eau les rend moins intrusives visuellement que d’autres installations de centrales photovoltaïques.
Réduction de l’évaporation d’Eau : Les panneaux aident à limiter l’évaporation des plans d’eau grâce à l’ombre qu’ils projettent.

Inconvénients :

Coût d’installation plus élevé : Les défis techniques liés à l’installation sur l’eau augmentent les coûts d’installation et de fonctionnement de ces centrales photovoltaïques.
Maintenance plus complexe : L’accès et l’entretien de ces installations peuvent être plus difficiles étant donné leur emplacement.

4. Parking photovoltaïque et ombrières solaires

Une innovation remarquable dans le domaine des centrales photovoltaïques est celle des parkings photovoltaïques équipés d’ombrières solaires. Ces installations permettent d’associer la protection des véhicules à l’optimisation du potentiel énergétique d’une superficie inutilisée. Le fonctionnement de ces centrales photovoltaïques permet notamment de produire sur place l’électricité nécessaire à la recharge de véhicules électriques et hybrides au moyen de bornes de recharge.

Avantages :

Production d’électricité polyvalente : Ces structures ne se contentent pas de produire de l’électricité, elles peuvent aussi alimenter des bornes de recharge pour véhicules électriques, offrant ainsi une solution énergétique intelligente.
Protection des véhicules : En plus de générer de l’énergie, les ombrières solaires offrent une protection contre les intempéries et le soleil pour les véhicules stationnés en dessous. Fini les voitures bouillantes en été ou la crainte des grêlons et de la neige.

Inconvénients :

Dépendance de l’espace de parking : La faisabilité et la capacité de production dépendent de la taille et de la configuration du parking dont vous disposez.
Coût d’Installation : Bien que ces installations apportent une valeur ajoutée importante à votre espace extérieur, leur mise en place peut représenter un investissement initial plus important étant donné la hauteur à laquelle les panneaux doivent être montés.

VOUS AVEZ D’AUTRES QUESTIONS CONCERNANT LE FONCTIONNEMENT DE CENTRALES PHOTOVOLTAÏQUES ?

Vectura est le partenaire idéal pour toute installation de centrale photovoltaïque, offrant des solutions complètes incluant des bornes de recharge pour véhicules électriques et des batteries de stockage d’électricité. Leurs systèmes sont conçus pour une intégration harmonieuse, garantissant une utilisation optimale de l’énergie solaire et une autonomie énergétique accrue.

Que ce soit pour des résidences ou des entreprises, Vectura assure une transition fluide vers l’énergie verte. Pour des informations supplémentaires ou des conseils sur l’installation de panneaux solaires, bornes de recharge ou systèmes de stockage, contactez Vectura, votre expert en solutions d’énergie durable.