L'énergie
solaire est renouvelable et écologique. Contrairement aux
combustibles fossiles, l'énergie lumineuse du Soleil peut
être exploitée pratiquement partout sur la planète.
etant
gratuite, elle n'est pas à la merci des hausses des prix de
l'énergie. Elle est polyvalente de surcroît: elle produit
de la chaleur, de la lumière, de l'énergie mécanique et de
l'électricité.
Les générateurs
photovoltaïques
On peut
convertir l'énergie lumineuse du Soleil en électricité en
la stockant dans des cellules photovoltaïques ou des
cellules solaires. Les cellules photovoltaïques sont des
dispositifs à semi-conducteurs, généralement faits de
silicone. Elles ne mettent en oeuvre aucun fluide et ne
contiennent pas de substances corrosives, ni aucune pièce
mobile. Elles produisent de l'électricité du moment
qu'elles sont exposées au rayonnement solaire. Elles ne
nécessitent pratiquement aucun entretien; elles ne
polluent pas et ne produisent aucun bruit. Les cellules
photovoltaïques sont donc la façon la plus sûre et la plus ecologique de produire de l'energie.
Les cellules et
les panneaux photovoltaïques sont de dimensions variées. La
plupart des cellules mesurent 10 cm2 et produisent environ
un ½ volt d'électricité. Les cellules sont regroupées en
modules ou en panneaux pour accroître la production
d'électricité. Par exemple, un panneau produisant 12 volts
peut regrouper entre 30 et 40 cellules selon la puissance
électrique développée. Un panneau d'une puissance de 50
watts mesure environ 40 cm par 100 cm. Les panneaux
photovoltaïques ne sont pas très efficaces : ils ne
convertissent en électricité qu'entre 12 et 15% de l'énergie lumineuse du Soleil. Les derniers prototypes
atteignent toutefois un rendement de 30%.
Les panneaux
photovoltaïques produisent un courant continu, soit le même
courant que produisent les piles et les batteries. Outre
les lampes incandescentes, qui peuvent fonctionner par
courant continu, la plupart des appareils électriques
nécessitent un courant alternatif de 120 volts. On peut
convertir le courant continu en courant alternatif au moyen
d'un dispositif appelé onduleur. Les onduleurs sont de
dimensions et de qualité variées. Les moins coûteux
conviennent aux applications assez simples, par exemple
l'alimentation de lampes et de pompes à eau. Les appareils
électroniques, tels que les téléviseurs, les chaînes
stéréo, les fours à micro-ondes et les ordinateurs,
nécessitent un ondulateur de qualité et donc plus coûteux.
Quelles
dimensions choisir ?
Les panneaux
photovoltaïques produisent de l'électricité uniquement
lorsqu'ils sont exposés au rayonnement solaire. Lorsqu'on
utilise un générateur autonome, l'énergie que produisent
les panneaux et la capacité de stockage des batteries
doivent être assez élevées pour pouvoir alimenter les
appareils qui lui sont rattachés pendant la nuit et lorsque
le temps est nuageux.
Pour
déterminer l'énergie requise, on multiplie le nombre de
watts que consomment les appareils par le nombre d'heures
par jour qu'ils seront utilisés. Par exemple : une lampe de
17 watts que l'on tient allumée 18 heures par jour consomme
306 watt/heure (0,306 kilowatt-heure) d'électricité. Pour
obtenir la consommation totale, il suffit de faire le même
calcul pour chacun des appareils et d'additionner les
résultats. Le générateur photovoltaïque doit pouvoir
produire au moins autant de kilowatt-heure (selon
différentes conditions d'illumination solaire) pour
alimenter tous les appareils qui lui sont rattachés. Il
faut aussi tenir compte des besoins futurs (achat d'un
nouvel appareil ménager, d'un ordinateur, etc.).
Les
générateurs photovoltaïques peuvent alimenter n'importe
quel appareil électrique. Ils ne conviennent pas toutefois
à l'alimentation des chauffe-eau et des appareils dont la
fonction est de produire de la chaleur. Un chauffe-eau
solaire, qu'on appelle aussi convertisseur héliothermique,
peut chauffer de l'eau beaucoup plus rapidement et beaucoup
plus efficacement qu'un chauffe-eau électrique alimenté par
un générateur photovoltaïque. Les chauffe-eau solaires
transforment 60% de l'énergie solaire en chaleur. Les
générateurs photovoltaïques sont beaucoup moins efficaces :
ils peuvent convertir en électricité tout au plus 15%
de l'énergie solaire.
Le coût
d'un générateur photovoltaïque
Les
consommateurs qui songent à acheter un générateur
photovoltaïque doivent tenir compte des faits suivants.
L'énergie photovoltaïque a fait ses preuves. Les
générateurs sont fiables et ont une durée de vie utile de
30 ans. Ils sont évolutifs : on peut ajouter des panneaux
pour accroître la puissance électrique et répondre à des
besoins nouveaux. Leur attrait est indiscutable dans les
localités isolées qui ne sont pas rattachées à des services
publics, où le coût d'installation d'une ligne de transport
d'électricité peut atteindre entre 18 000 $ et
60 000 $ le kilomètre, selon le terrain. Un générateur de base
portable, doté d'un panneau de 50 watts, d'un onduleur de
faible puissance et d'une batterie, coûte environ 700 $ et
peut alimenter trois lampes à haut rendement énergétique,
un petit téléviseur et une pompe à eau. Les générateurs
plus puissants, coûtant environ 8 000 $, peuvent alimenter
plusieurs lampes, un téléviseur, une chaîne stéréo, un four
à micro-ondes et une pompe à eau, mais pas tous en même
temps. Grâce à de nouvelles techniques de production, les
générateurs photovoltaïques coûtent de moins en moins cher
et se prêtent à un nombre accru d'applications.
Deux
facteurs qui devraient propager l'emploi de cette source
d'énergie écologique.
PONSTECH UV250
Station UV Filtrante fonctionne
sans reseau grace a son panneau
photovoltaic
Les
générateurs photovoltaïques dans les pays en voie de
développement
Dans les
pays en voie de développement, où le Soleil brille en
abondance et où l'on trouve une vaste population rurale
sans l'infrastructure nécessaire pour se doter d'un réseau
d'électricité, les générateurs photovoltaïques présentent
un attrait certain. Ils sont évolutifs et donc adaptables
aux nouveaux besoins ; ils peuvent produire de
l'électricité à l'endroit même où on a besoin ; ils
n'exigent qu'un entretien minimal ; ils ne polluent pas.
Ils conviennent particulièrement bien aux cliniques de
santé éloignées des centres urbains, qui les utilisent pour
l'éclairage, la réfrigération des vaccins et le pompage et
la purification de l'eau.
