Aussi acceptable pour l'environnement que la technologie solaire soit mondiale, les panneaux solaires présentent certains avantages et inconvénients. Ces avantages et inconvénients et plus encore, ont été discutés dans cet article.
Au cours des dernières décennies, le besoin d'énergie durable a entraîné une augmentation de la diversité des sources. Et avec plus de campagnes sur les problèmes environnementaux tels que l'épuisement des ressources, les énergies renouvelables sont la nouvelle priorité.
En remplacement des sources d'énergie fossiles, des sources solaires, éoliennes, hydrauliques, géothermiques sont développées pour répondre aux besoins énergétiques mondiaux. De nombreuses recherches sont en cours dans les pays développés. Même les pays en développement ne sont pas en reste puisqu'ils jouent leur rôle avec autant de capacités techniques qu'ils en ont.
La technologie solaire connaît la croissance la plus rapide et est l'énergie renouvelable la plus couramment utilisée dans le monde. Aussi bon qu'il y paraît, ce n'est pas parfait. L'utilisation de panneaux solaires présente à la fois des avantages et des inconvénients. Ce sont ceux qui seront étudiés dans cet article. Avec cette connaissance, vous pouvez peser vos options avant de décider si vous les opterez ou si vous chercherez d'autres alternatives.
Table des matières
Que sont les panneaux solaires?
Les panneaux solaires peuvent également être appelés modules photovoltaïques. Un panneau solaire est un agencement de cellules solaires photovoltaïques réunies en une feuille. Chaque cellule photovoltaïque est constituée d'un semi-conducteur et a la capacité de générer une tension et un courant électrique lorsqu'elle est exposée à la lumière.
Les panneaux solaires ont été produits en série pour la première fois en 2000. Cela a été réalisé par un scientifique allemand de l'environnement et Eurosolar. Depuis lors, plus d'innovations ont été faites et plus de panneaux produits.
Le matériau de base (c'est-à-dire semi-conducteur) utilisé dans les panneaux solaires peut être de l'argent, du silicium ou. Le silicium est le plus utilisé. Les panneaux solaires peuvent être fabriqués à partir d'un seul morceau de silicium (monocristallin) ou de plusieurs morceaux de silicium (polycristallin). Les panneaux polycristallins sont généralement de couleur bleue et moins chers que les panneaux monocristallins de couleur noire.
Les panneaux solaires sont couramment utilisés pour produire de l'électricité dans les maisons et dans les industries. En dehors de cela, des panneaux solaires sont également utilisés dans les cliniques pour réfrigérer les fournitures médicales. Dans les établissements agricoles, ils sont utilisés comme source d'énergie pour les irrigateurs. Les panneaux solaires peuvent également être combinés avec d'autres sources d'énergie renouvelables telles que les éoliennes pour former ce que l'on appelle des systèmes d'alimentation hybrides.
Dans le secteur des transports, les panneaux solaires sont utilisés dans la fabrication de véhicules solaires. Ils sont également utilisés dans les engins spatiaux et sur les stations spatiales.
Comment fonctionnent les panneaux solaires
L'effet photovoltaïque des panneaux solaires leur permet de convertir l'énergie lumineuse en électricité. Cette fonction est initiée par des réactions physiques et chimiques qui provoquent le déplacement des charges électriques externes créées par les cellules PV en réponse au champ électrique interne de la cellule, provoquant la circulation de l'électricité.
Chaque cellule solaire photovoltaïque est composée de deux tranches de semi-conducteurs. Les semi-conducteurs sont en outre dopés avec d'autres matériaux afin de créer une charge électrique positive ou négative sur chaque tranche. Le dessus peut être recouvert de phosphore afin d'augmenter les électrons chargés négativement. Le fond du semi-conducteur est en outre recouvert de bore afin de réduire les charges négatives et d'augmenter les charges positives. Cela crée un champ électrique à la jonction de silicium.
Lorsque l'énergie lumineuse du soleil frappe les cellules, elle libère les électrons des atomes, les mettant en mouvement. Le champ électrique éloigne les électrons libres de la jonction. Les plaques conductrices métalliques sur les côtés de la cellule collectent davantage ces électrons et les transfèrent aux fils.
Si les panneaux doivent être utilisés pour la production d'électricité, des batteries, un onduleur et des contrôleurs de charge seront nécessaires.
Les panneaux solaires sont constitués de cellules solaires enfermées dans des modules solaires. La disposition de ces panneaux sur un toit, au sol ou sur un mur est appelée panneau solaire.
Lorsque le soleil se lève, des rayons lumineux tombent sur les panneaux. La quantité d'électricité produite par les panneaux dépend de certains facteurs tels que l'intensité du soleil, l'heure de la journée, la situation géographique, l'âge des panneaux, le nombre de panneaux, la période de l'année, etc.
Lorsque les heures d'ensoleillement maximales moyennes varient, la production d'énergie solaire des panneaux varie également. Dans certaines régions, le pic moyen d'heures d'ensoleillement peut être inférieur à 4.0 au mois de juin et supérieur à 6.5 au mois de décembre. Avec ces chiffres, un panneau solaire de 80 W produira environ 320 W d'énergie solaire par jour en juin, et en décembre, avec une valeur moyenne de 6.5 heures d'ensoleillement maximal, il générera environ 520 W d'énergie solaire par jour.
Le rendement des panneaux solaires est affecté par la température de fonctionnement des cellules. On estime que cette température varie de 2.5 % pour chaque variation de température de 5 degrés. Les régulateurs solaires ou contrôleurs de charge contrôlent la quantité de charge entrant dans les batteries. Si cela n'est pas fait, les fluctuations causées par la hausse et la baisse de la température solaire peuvent endommager les batteries. Certains contrôleurs de charge convertissent également la tension excessive en courant. Cela permet une charge plus rapide des batteries.
Si des panneaux solaires doivent être utilisés pour alimenter des gadgets CC, les onduleurs ne seront pas nécessaires. Mais lorsque des gadgets AC sont impliqués, des onduleurs seront nécessaires. Le travail d'un onduleur consiste à convertir le courant continu en courant alternatif.
Avantages des panneaux solaires
Savez-vous qu'il y a des avantages et des inconvénients aux panneaux solaires ? Passons brièvement en revue les avantages avant les inconvénients des panneaux solaires.
Certains de ces avantages viennent du fait que les panneaux dépendent de l'énergie solaire, une source d'énergie renouvelable et respectueuse de l'environnement. Les panneaux solaires n'émettent aucune forme de gaz à effet de serre tout en répondant à nos besoins énergétiques. Ils sont également rentables à long terme. De plus, l'énergie provenant des panneaux solaires peut être stockée dans des batteries et utilisée lorsqu'il n'y a pas de soleil.
Inconvénients des panneaux solaires
Il existe également des inconvénients liés à l'utilisation de panneaux solaires. Lorsqu'ils ne sont pas montés sur les toits, les panneaux solaires occupent beaucoup d'espace terrestre. Le coût d'installation est généralement élevé, en particulier dans les pays où le secteur de l'énergie est peu développé. Les panneaux solaires dépendent également entièrement du soleil. Lorsqu'il n'y a pas de lumière solaire, il n'y aura pas d'électricité pour les utilisateurs de panneaux solaires.
D'autres avantages et inconvénients des panneaux solaires ont été abordés dans cet article.
Top 18 des avantages et des inconvénients des panneaux polaires
- Longue durée de vie
- Écologique
- Renouvelable
- Peu d'entretien
- La puissance peut être stockée
- Énergie subventionnée
- Pas de factures mensuelles
- Moins d'espace est utilisé
- Augmentation de la valeur de la propriété
- Améliorer la technologie
- Moins de dépendance aux ressources énergétiques non renouvelables
- Faibles risques
- Coût élevé
- Fluctuation de l'énergie
- Influence des éléments naturels
- Faible efficacité
- Dommages à l'environnement terrestre
- Les panneaux solaires ne peuvent pas être recyclés
Avantages
1. Longue durée de vie
Les panneaux solaires sont très durables. Ils peuvent servir jusqu'à 25 ans. C'est très long par rapport aux autres sources d'énergie.
2. Respectueux de l'environnement
L'exploitation de la nature pour résoudre des problèmes énergétiques a causé beaucoup de dommages à l'environnement. Beaucoup de forêts ont été défrichées et la désertification revendiquant des zones dénudées. Si cela continue, environ 26 2 milliards de tonnes de sol vont être érodées, les émissions de COXNUMX vont augmenter, la couche d'ozone va continuer à s'appauvrir et les réserves de charbon, de pétrole et de gaz naturel vont s'épuiser.
Comme indiqué précédemment, les panneaux solaires n'émettent pas de gaz à effet de serre mais répondent à nos besoins énergétiques. Les panneaux solaires présentent plus d'avantages que d'inconvénients en matière d'impact environnemental. Si l'on considère la pollution sonore, les panneaux solaires sont tout simplement les meilleurs car aucune forme de pollution sonore n'est impliquée.
Quand on va plus loin pour évaluer l'impact de l'utilisation des panneaux solaires sur l'environnement atmosphérique, les panneaux solaires n'émettent pas de gaz à effet de serre donc, n'ont rien à voir avec l'effet de serre et le réchauffement climatique. Ils n'émettent pas une quantité significative de polluants atmosphériques.
3. Pas de factures mensuelles
Contrairement à d'autres sources d'énergie, l'utilisation de panneaux ne nécessite pas de paiement mensuel pour la fourniture d'électricité. L'utilisation de panneaux solaires réduit la charge énergétique dans les zones où le prix de l'électricité est raisonnablement élevé et en constante augmentation. Ces régions comprennent l'Australie et l'Allemagne.
4. Moins d'espace est utilisé
Les panneaux solaires peuvent être accrochés sur les toits et les murs. Les toits de nos maisons sont suffisamment grands pour accueillir autant de panneaux que nécessaire pour nous fournir suffisamment d'électricité. Lorsque ces espaces disponibles sont occupés par des panneaux solaires, il n'y aura pas besoin de plus d'espace terrestre pour monter nos panneaux. Le cas n'est pas le même avec les générateurs à essence ou diesel, l'hydroélectricité, les éoliennes et d'autres sources d'énergie.
5. Renouvelable
Les panneaux solaires utilisent les rayons ultraviolets du soleil pour fournir de l'électricité. Cette énergie solaire ne nécessite aucune forme d'apport humain pour la reconstituer. Il est fourni par la nature et en approvisionnement constant. Tout ce que nous avons à faire est de monter nos panneaux correctement et de mettre en place les autres composants nécessaires.
6. Faible entretien
Les panneaux solaires nécessitent peu d'efforts d'entretien. L'entretien courant effectué sur les panneaux consiste à nettoyer les particules de poussière qui se sont accumulées à la surface des panneaux. Les cellules peuvent être détachées et remplacées lorsqu'elles sont endommagées.
La raison du faible besoin d'entretien des panneaux solaires est qu'ils restent dans la même position pendant une longue période de temps. Une fois les panneaux montés, ils peuvent y rester aussi longtemps que tout au long de leur durée de vie.
7. La puissance peut être stockée
Parfois, le soleil dégage plus d'énergie que nous n'en avons besoin. Lorsque cela se produit, l'énergie excédentaire peut être stockée dans des batteries pour être utilisée ultérieurement.
Dans certaines régions, l'énergie excédentaire générée est négociable. Cela signifie que vous pouvez vendre votre énergie supplémentaire en échange d'un peu d'argent. Des services tels que la facturation nette et le tarif de rachat rendent cela possible.
8. Énergie subventionnée
L'utilisation de panneaux solaires attire les faveurs du gouvernement dans certaines régions. Ces gouvernements décident parfois de subventionner le prix des panneaux afin de les rendre abordables pour une population plus large. D'autres parrainent des projets nécessitant l'utilisation de cellules photovoltaïques.
9. Augmentation de la valeur de la propriété
L'utilisation de panneaux solaires dans une propriété (qu'il s'agisse d'une maison, d'une école, d'un immeuble de bureaux, etc.) augmente la valeur monétaire de cette propriété. Une telle propriété a des chances d'attirer plus d'acheteurs lorsqu'elle est mise en vente ou en location. En effet, celui qui achète la propriété est assuré d'un approvisionnement constant en électricité.
10. Améliorer la technologie
Depuis la première production de masse de panneaux solaires au début du 21e siècle, de nombreuses innovations ont été faites. La technologie solaire dans son ensemble est un travail en cours. C'est un grand avantage car bon nombre de limitations entourant l'utilisation de la technologie solaire ont été travaillées avec succès. D'autres recherches sont en cours sur la manière d'apporter des améliorations dans ce secteur de l'industrie de l'énergie.
Le besoin de plus de travail à faire a également créé de la place pour plus d'emplois dans la recherche, la conception et la fabrication, créant de la place pour que plus de personnes deviennent employées. Même maintenant, la fabrication et le montage de panneaux solaires créent des opportunités d'emploi pour beaucoup.
11. Moins de dépendance aux ressources énergétiques non renouvelables
Le pétrole brut est la ressource énergétique la plus utilisée malheureusement, il n'est pas renouvelable. L'utilisation du solaire réduira progressivement notre dépendance au pétrole brut.
12. Faibles risques
L'utilisation de panneaux solaires pour produire de l'électricité s'accompagne d'un potentiel moindre de chocs électriques et de pannes de courant. La production actuelle est beaucoup plus sûre que celle de l'électricité traditionnelle.
Inconvénients des panneaux solaires
13. Coût élevé
Les panneaux solaires coûtent cher à construire. Le coût d'achat est un autre inconvénient car les panneaux solaires sont chers. Mis à part le coût des panneaux, des batteries et des onduleurs si nécessaire, il faut ajouter le coût d'achat de l'équipement solaire. Lorsque le montant dépensé pour le transport de cet équipement est pris en compte, on pourrait finir par dépenser plus d'argent pour l'installation de l'énergie solaire dans la maison que pour la construction du bâtiment.
14. Fluctuation de l'énergie
Parfois, l'intensité du soleil devient élevée et à d'autres moments, elle devient faible. Cette variation de température de cellule entraîne une variation de courant et de tension
15. Influence des éléments naturels
La quantité d'énergie générée par les panneaux solaires est influencée par certains éléments naturels tels que les conditions météorologiques, l'heure de la journée et la latitude.
Nous savons tous qu'aucune partie de la surface de la Terre ne reçoit de rayonnement solaire la nuit. À cette heure de la journée, avoir des panneaux solaires à eux seuls équivaut à une panne d'électricité. Pendant l'hiver et la saison des pluies, l'énergie du soleil est généralement très faible. Cela limite également la quantité d'énergie qui sera disponible pour ceux qui dépendent des panneaux solaires pour l'électricité.
Un autre facteur perturbateur est la latitude. Les régions plus proches de l'équateur recevront plus d'énergie solaire que celles qui sont éloignées de l'équateur.
16. Faible efficacité
L'efficacité des panneaux solaires est aussi faible que 15 à 20 %. Cela signifie que 80 à 85 % de l'énergie provenant du soleil est perdue tandis que le reste est converti en électricité.
17. Dommages à l'environnement terrestre
Il est vrai que les panneaux solaires aident à réduire le volume de gaz tels que l'oxyde de carbone IV associé à l'approvisionnement énergétique. Cependant, les panneaux solaires constituent une menace pour l'environnement du sol. Les concentrateurs solaires par exemple, qui sont… modifient la nature de la terre et des plantes terrestres. De plus, l'air associé à la réflexion du rayonnement solaire peut modifier la direction du vent, l'équilibre thermique et l'humidité des zones où les panneaux sont montés.
Lorsque des panneaux solaires sont placés sur le sol ou sur des surfaces proches de sources d'eau potable, les fluides en ébullition à basse température dans ces panneaux peuvent, avec le temps, contaminer l'eau potable.
18. Les panneaux solaires ne peuvent pas être recyclés
Il n'existe actuellement aucune technologie en place pour recycler les panneaux solaires après qu'ils aient dépassé leur durée de vie. L'élimination de ces panneaux est actuellement une préoccupation mondiale. Il n'y a pas non plus de mesures en place pour recycler le cadmium lorsqu'il est utilisé dans les panneaux.
FAQ
Que deviennent les panneaux solaires après 25 ans ?
On peut dire que 25 ans est la durée de vie minimale des panneaux solaires. À ce moment-là, leur efficacité a considérablement chuté et les semi-conducteurs et autres matériaux utilisés étaient périmés.
Les panneaux solaires endommagent-ils le sol ?
Oui, ils le font. Lorsqu'elles sont montées au sol, les plantes ne peuvent pas survivre sous les panneaux.
Pourquoi les panneaux solaires sont-ils toujours placés sur les toits ?
Les panneaux solaires ne sont pas toujours placés sur les toits. Cependant, ils y sont souvent placés pour deux raisons majeures. Le premier est d'utiliser l'espace déjà disponible plutôt que les espaces en friche. La deuxième raison est d'avoir les panneaux plus près du soleil et de les maintenir en contact direct avec le rayonnement solaire.
Y a-t-il des inconvénients aux panneaux solaires sur les toits ?
Oui il y en a. Les panneaux solaires sur les toits (en particulier lorsque les matériaux de toiture ne sont pas assez solides) mettent tellement de poids sur les toits, provoquant des fuites et des déformations des toits.
Les panneaux solaires fonctionnent-ils la nuit ?
Non, ils ne le font pas.
Combien de temps durent les panneaux solaires?
Les panneaux solaires peuvent servir aussi longtemps que 25 à 50 ans.
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C'est bien que vous ayez mentionné que les panneaux solaires pourraient durer jusqu'à 25 ans. Le prix de l'électricité a augmenté ces derniers temps, alors ma famille essaie de réfléchir à des moyens d'économiser de l'argent en matière d'électricité. J'ai entendu dire que l'énergie solaire serait rentable à long terme, alors peut-être devrions-nous demander des services d'installation de panneaux solaires.