Photovoltaïque (PV) : Vous cherchez à construire un abri de voiture solaire et un système solaire sur un toit plat – système de Munich, Rosenheim, Salzbourg ou Vienne ?
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Publié le : 23 juillet 2021 / Mis à jour le : 4 août 2021 – Auteur : Konrad Wolfenstein
Abri solaire pour parking d'entreprises ou de centres commerciaux – Image : Xpert.Digital / PATSUDA PARAMEE|Shutterstock.com
Solar Vanguard – Pionnier de l'énergie solaire dans un nouveau monde énergétique
Pour beaucoup, c'est un phénomène banal, dont nombreux sont les souvenirs d'enfance : ces fascinants corps célestes, surnommés « satellites », et leurs antennes photovoltaïques aux dimensions impressionnantes. Dans un sondage en ligne, beaucoup associaient le photovoltaïque aux panneaux solaires installés sur les toits, aux centrales solaires ou aux systèmes photovoltaïques au sol , mais personne n'évoquait l'énergie solaire spatiale. En 1958, le premier satellite, Vanguard I, fut lancé avec des cellules solaires pour la production d'électricité. Il s'agissait de la première utilisation professionnelle d'un système photovoltaïque et, simultanément, du point de départ d'un développement technologique remarquable. Le pétrole, le charbon et l'énergie nucléaire étaient alors les principales sources de production d'énergie.
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À l'époque, personne n'aurait pu imaginer que cette technologie photovoltaïque révolutionnerait un jour l'approvisionnement énergétique. Et pourtant, c'est chose faite. Grâce aux ombrières et aux façades solaires, cette technologie et ses applications ont connu un développement encore plus important.
Convient à:
Outre les installations solaires obligatoires et les directives européennes, nombreux sont ceux qui s'efforcent d'accélérer la transition énergétique, passant des énergies fossiles à l'énergie solaire. L'électromobilité est actuellement au cœur des préoccupations, car la mobilité en général est l'un des principaux facteurs d'émissions de CO2. Ces émissions doivent impérativement être réduites pour préserver l'environnement, l'humanité et la planète, et ramenées au minimum d'ici 20 à 30 ans, au moins en Europe. Le CO2 est néfaste pour le climat. Gaz à effet de serre, il empêche la chaleur de s'échapper de la Terre vers l'espace, contribuant ainsi au réchauffement climatique.
Convient à:
- Système solaire pour balcon : centrale électrique de 600 W avec stockage intégré.
- Appareil solaire rechargeable : le système solaire pour balcons et jardins, particulièrement intéressant pour les campeurs de longue durée
Le photovoltaïque permet également de franchir une étape vers une production d'électricité décentralisée et autonome. Chacun a la possibilité de produire sa propre électricité à un prix relativement plus bas, sans dépendre de tiers. C'était impossible avec les centrales au charbon et l'énergie nucléaire.
Cela concerne également les coûts plus élevés qui accompagneront à l'avenir les réglementations en matière de protection de l'environnement, la demande de pointe en électricité (infrastructures et stabilité du réseau) et le bilan CO2.
Le bilan CO2, également appelé bilan des gaz à effet de serre ou empreinte carbone, aura une influence plus décisive à l'avenir s'il est soumis à des surtaxes liées aux coûts dans l'étiquetage CO2 des biens et services.
Convient à:
Cela signifie que toute entreprise qui ne participe pas à l'autosuffisance énergétique et continue de dépendre des énergies fossiles et nucléaires doit s'attendre à payer une surtaxe carbone (empreinte carbone) à l'avenir, ce qui représente un désavantage concurrentiel important. Les produits plus chers que ceux de la concurrence ne sont pas viables à long terme. Par conséquent, ce n'est pas un hasard si des entreprises comme Amazon ont développé très tôt leur propre système d'autosuffisance énergétique.
Vanguard I - La première utilisation professionnelle du photovoltaïque
- Satellite Vanguard 1
- Satellite Vanguard 1
- Satellite Vanguard 1
Le 17 mars 1958, le deuxième satellite américain, Vanguard I, fut lancé dans l'espace. Il était alimenté par une batterie chimique et des cellules photovoltaïques pour faire fonctionner un émetteur. Après de longues hésitations de la part de l'armée américaine, Hans Ziegler (1911-1999) avait fini par convaincre qu'une alimentation solaire garantirait un fonctionnement plus long de l'émetteur. Contrairement aux prévisions militaires, les signaux de l'émetteur furent reçus jusqu'en mai 1964, date à laquelle il cessa d'émettre.
Le succès de ce petit satellite et des scientifiques impliqués a jeté les bases de la première application pratique des cellules solaires, alors quasi inconnues et surtout très coûteuses. Pendant de nombreuses années, les cellules solaires ont été développées principalement pour des applications spatiales, car elles se sont révélées être une source d'énergie idéale pour les satellites et les sondes spatiales, même jusqu'à Mars. L'autonomie accrue des engins spatiaux, comparée à celle des batteries, compensait largement le prix encore élevé des cellules solaires par kilowattheure. De plus, les cellules solaires étaient et restent moins chères et moins risquées que les générateurs thermoélectriques à radio-isotopes, qui permettent des autonomies similaires. La plupart des engins spatiaux ont donc été et sont encore équipés de cellules solaires pour leur alimentation électrique.
En 2008, des cellules solaires à haut rendement ont fourni plusieurs kilowatts à des satellites de communication équipés de plus de 30 transpondeurs, chacun d'une puissance d'émission d'environ 150 watts, voire l'énergie de propulsion des propulseurs ioniques de sondes spatiales. La sonde spatiale Juno, lancée en août 2011, est le premier engin spatial à s'alimenter grâce à des cellules solaires particulièrement performantes et résistantes aux radiations, en orbite autour de Jupiter. La quasi-totalité des quelque 1 000 satellites actuellement en service dans le monde sont alimentés par l'énergie photovoltaïque. Dans l'espace, une puissance de 220 watts par mètre carré est atteinte.
Photovoltaïque - Capacité installée en Allemagne
Photovoltaïque – Capacité installée en Allemagne – Image : Xpert.Digital
La production électrique cumulée de toutes les installations photovoltaïques raccordées au réseau en Allemagne s'élevait à environ 54 gigawatts-crête en 2020. La Bavière est de loin le Land disposant de la plus grande capacité installée, suivie du Bade-Wurtemberg et de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie. Les villes-États de Brême, Hambourg et Berlin affichent les plus faibles puissances nominales de leurs installations photovoltaïques.
photovoltaïque
La conversion de l'énergie lumineuse en énergie électrique grâce aux cellules solaires désigne la production d'électricité par les systèmes photovoltaïques. En Allemagne, la capacité installée de ces systèmes est en constante augmentation. Cette tendance se vérifie également à l'échelle mondiale : environ un quart de la capacité installée mondiale se trouve en Chine. Viennent ensuite les États-Unis, le Japon et l'Allemagne, avec des capacités photovoltaïques installées nettement inférieures.
Énergie renouvelable
Outre les systèmes photovoltaïques, l'hydroélectricité est un autre exemple de source d'énergie renouvelable. Contrairement aux combustibles fossiles, elle est renouvelable. En Allemagne, l'énergie éolienne est particulièrement importante. Comparée aux autres pays européens, l'Allemagne est le premier producteur d'électricité d'origine éolienne. Le Royaume-Uni et l'Espagne suivent de loin.
Capacité installée (cumulée) des systèmes photovoltaïques en Allemagne de 2000 à 2020
- 2000 : 114 mégawatts
- 2001 : 176 mégawatts
- 2002 : 296 mégawatts
- 2003 : 435 mégawatts
- 2004 : 1 105 mégawatts
- 2005 : 2 056 mégawatts
- 2006 : 2 899 mégawatts
- 2007 : 4 170 mégawatts
- 2008 : 6 120 mégawatts
- 2009 : 10 566 mégawatts
- 2010 : 18 006 mégawatts
- 2011 : 25 916 mégawatts
- 2012 : 34 077 mégawatts
- 2013 : 36 710 mégawatts
- 2014 : 37 900 mégawatts
- 2015 : 39 224 mégawatts
- 2016 : 40 679 mégawatts
- 2017 : 42 293 mégawatts
- 2018 : 45 158 mégawatts
- 2019 : 49 047 mégawatts
- 2020 : 53 848 mégawatts
Photovoltaïque - part de la production d'électricité en Allemagne
Photovoltaïque – Part de la production d'électricité en Allemagne – Image : Xpert.Digital
En 2020, 9 % de l'électricité produite était d'origine photovoltaïque. L'utilisation des systèmes photovoltaïques a pris une importance croissante au fil des ans. La part de l'énergie solaire parmi les sources d'énergie renouvelables n'a cessé d'augmenter depuis 2003.
La lumière du soleil comme source d'énergie
L'avantage du soleil comme source d'énergie réside dans sa gratuité, son abondance et son caractère illimité. L'être humain exploite également cette ressource en convertissant l'énergie lumineuse en énergie électrique grâce aux cellules solaires. La part croissante du photovoltaïque dans la production totale d'électricité s'explique notamment par la baisse des coûts des systèmes et une prise de conscience accrue de l'importance des énergies renouvelables.
sources d'énergie renouvelables
Alors que la part du nucléaire et du charbon dans la production d'électricité en Allemagne diminue, celle des énergies renouvelables augmente simultanément. Outre l'utilisation de systèmes photovoltaïques, l'électricité est également produite à partir de sources d'énergie renouvelables telles que l'hydroélectricité, l'énergie éolienne, la biomasse et la géothermie. Les éoliennes terrestres produisent de loin la plus grande quantité d'énergie renouvelable en Allemagne.
Part du photovoltaïque dans la production brute d'électricité en Allemagne de 2002 à 2020
- 2002 : 0 %
- 2003 : 0,1 %
- 2004 : 0,1 %
- 2005 : 0,2 %
- 2006 : 0,3 %
- 2007 : 0,5 %
- 2008 : 0,7 %
- 2009 : 1,1 %
- 2010 : 1,8 %
- 2011 : 3,2 %
- 2012 : 4,2 %
- 2013 : 4,9 %
- 2014 : 5,7 %
- 2015 : 6 %
- 2016 : 5,9 %
- 2017 : 6 %
- 2018 : 6,9 %
- 2019 : 7,5 %
- 2020 : 8,9 %
Énergies renouvelables - répartition de la production d'électricité par source d'énergie
Énergies renouvelables – répartition de la production d'électricité par source d'énergie – Image : Xpert.Digital
En 2020, l'éolien terrestre a représenté 42 % de la production brute d'électricité issue de sources d'énergie renouvelables en Allemagne. Si l'on considère toutes les sources d'énergie, y compris les énergies conventionnelles, l'éolien terrestre a contribué à hauteur d'environ 19 % à la production brute d'électricité en 2020.
Production d'électricité à partir d'énergies renouvelables
Contrairement aux énergies fossiles comme le charbon et le nucléaire, les énergies renouvelables sont renouvelables. Elles produisent actuellement près de la moitié de l'électricité totale en Allemagne. La production d'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables a progressé de manière constante au cours des 30 dernières années. À l'échelle nationale, le Mecklembourg-Poméranie-Occidentale, le Schleswig-Holstein et la Thuringe figurent parmi les Länder allemands affichant la plus forte part d'énergies renouvelables dans leur production brute d'électricité.
L'énergie éolienne en Allemagne
En 2019, l'Allemagne, au même titre que la Chine et les États-Unis, figurait parmi les pays les plus avancés au monde en termes de capacité éolienne installée. La production d'électricité d'origine éolienne a considérablement augmenté ces dernières années, tant à terre qu'en mer. Parallèlement, le nombre d'éoliennes, qu'elles soient terrestres ou en mer, a lui aussi connu une forte hausse.
Répartition de la production d'électricité à partir d'énergies renouvelables en Allemagne par source d'énergie en 2020
- Énergie éolienne terrestre : 42 %
- Photovoltaïque : 20 %
- Biomasse : 18 %
- Énergie éolienne offshore : 11 %
- Énergie hydroélectrique* : 7 %
- Déchets ménagers** : 2 %
* Production dans les centrales au fil de l'eau et les centrales à accumulation, ainsi que production à partir des apports naturels dans les centrales de pompage-turbinage.
** Production uniquement à partir de la fraction biogénique des déchets ménagers (environ 50 %). Les valeurs ont été converties en pourcentages et arrondies par rapport à la source originale pour une meilleure compréhension des statistiques.
C'est pourquoi Xpert.Solar propose des services de conseil pour les abris solaires , les systèmes solaires et les systèmes solaires sur toits plats à Munich, Rosenheim, Salzbourg et Vienne !
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