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Vous avez probablement vu de nombreuses cellules photovoltaïques et installations de systèmes d'énergie solaire dans votre quartier ou dans les journaux télévisés. Cela vous a-t-il incité à acheter immédiatement un système pour votre maison ? C'est compréhensible, mais attendez ! Avant de prendre une décision, il est essentiel de bien étudier les avantages et les inconvénients des systèmes de cellules photovoltaïques. Heureusement, cet article vous guidera dans cette démarche.
L'énergie solaire s'est imposée comme une solution durable et plus rentable pour de nombreuses communautés. D'après le site web de l'Union européenne, l'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable. Calculateur d'équivalences de gaz à effet de serre de l'EPAUne maison moyenne utilisant l'énergie solaire pendant un an équivaut à.. :
- Empêcher la libération de 6,25 tonnes de CO2 dans l'atmosphère terrestre.
- Planter environ 122 semis d'arbres et les laisser pousser pendant 10 ans.
- Éviter la consommation de 4 tonnes de charbon.
- Réduire le kilométrage de la voiture de 18 000 miles.
Si les panneaux solaires offrent des avantages environnementaux et économiques considérables, ils présentent également certaines limites. Ces inconvénients sont particulièrement importants pour les structures anciennes qui ne sont peut-être pas idéalement adaptées aux installations d'énergie solaire.
La question cruciale est la suivante : Les avantages de l'énergie solaire l'emportent-ils sur les inconvénients potentiels dans votre situation spécifique ?
Cet article examine en détail les avantages et les inconvénients des systèmes de cellules photovoltaïques afin de vous aider à décider en toute connaissance de cause si l'énergie solaire est le bon choix pour votre maison.
Quelle est la définition d'une cellule photovoltaïque ?
Avant d'explorer les choix qui s'offrent à vous en matière de cellules solaires, expliquons brièvement ce que sont les cellules photovoltaïques. Celles-ci, également appelées cellules solaires, sont les éléments fondamentaux des panneaux solaires et le cœur de tout système d'énergie solaire. Chaque panneau est composé de nombreuses cellules individuelles
Il existe trois principaux types de panneaux solaires photovoltaïques, basés sur les matériaux utilisés dans leurs cellules solaires : monocristallins, polycristallins et à couche mince. Chaque type a ses propres avantages et inconvénients
Comparaison des cellules photovoltaïques monocristallines, polycristallines et à couche mince
- Monocristallin :Ces cellules sont fabriquées à partir d'un seul cristal de silicium et offrent le meilleur rendement et la meilleure apparence des trois types de cellules.
- Polycristallin :Formées de multiples fragments de silicium fondus, ces cellules sont généralement moins efficaces que les cellules monocristallines mais sont plus rentables par panneau.
- Couche mince (amorphe) :Ces cellules constituent l'option la plus abordable, généralement environ 30% moins chères que les autres, mais elles ont un rendement plus faible. Cependant, elles sont bien adaptées aux régions où l'ensoleillement est limité.
Avantages des cellules photovoltaïques
Vert
Respect de l'environnement
Éliminer l'électricité
coûts
Facile à entretenir
Avantages fiscaux
Gagner de l'argent
Augmentation de la valeur de la propriété
Idéal pour les communautés isolées
Création d'emplois
Coût réduit/efficacité élevée
1:Source d'énergie renouvelable
Les cellules photovoltaïques, utilisées dans les panneaux solaires pour les maisons et les lampadaires, exploitent l'énergie renouvelable.
Elles constituent une solution durable car elles s'appuient sur le soleil, une source d'énergie inépuisable, et ne nécessitent pas de combustibles fossiles tels que le pétrole, le charbon ou le gaz naturel.
2:Source d'énergie propre
Les systèmes solaires photovoltaïques sont très avantageux parmi les options d'énergie renouvelable en raison de leur production d'énergie propre.
Elles ont également un impact environnemental minime par rapport aux centrales hydroélectriques, nucléaires et éoliennes.
3:Réduire les coûts d'électricité
Que vous installiez des panneaux solaires sur le toit de votre maison ou de votre bâtiment, ou que vous utilisiez un éclairage public alimenté par l'énergie solaire, vous pouvez réduire considérablement, voire éliminer, vos factures d'électricité.
C'est particulièrement vrai pour les systèmes solaires hors réseau. Avec un entretien adéquat, vos panneaux photovoltaïques peuvent durer de 20 à 25 ans, ce qui vous permettra de réaliser des économies d'électricité à long terme.
4：Affordable et nécessitant peu d'entretien
La conception aérodynamique du panneau solaire permet à la neige de glisser facilement pendant l'hiver. Toutefois, un nettoyage périodique pour enlever la neige ou les débris accumulés peut s'avérer nécessaire. Des services professionnels de nettoyage des panneaux solaires sont également disponibles.
Les systèmes d'énergie solaire étant statiques, sans pièces mobiles comme les moteurs ou les générateurs, ils sont par nature moins susceptibles d'être endommagés.
Les panneaux solaires offrent généralement une garantie à long terme de 20 à 30 ans, et leur durée de vie opérationnelle peut atteindre 35 ans en fonction de leur qualité. Cela signifie que la principale considération en matière d'entretien devient la durée de vie des composants auxiliaires tels que l'onduleur et la batterie.
La durée de vie d'un onduleur étant de 5 à 10 ans, il faudra probablement le remplacer au moins deux fois pendant la période de fonctionnement du panneau. Les batteries, selon le type utilisé, durent généralement de 10 à 15 ans, ce qui nécessite deux ou trois remplacements pendant la durée de vie du panneau.
5:Bénéficier d'avantages fiscaux
Le gouvernement offre des incitations fiscales aux propriétaires qui installent des systèmes de panneaux solaires. Ces incitations permettent de compenser l'investissement initial, qui peut être dissuasif pour les particuliers qui adoptent l'énergie solaire.
6:Générer des revenus supplémentaires
Pour encourager l'adoption de systèmes solaires photovoltaïques, le gouvernement a créé des mécanismes permettant de gagner de l'argent tout en fournissant de l'énergie au réseau. Grâce aux programmes Net Metering et SREC (Solar Renewable Energy Certificate), les entreprises de services publics vous rémunèrent pour l'énergie que vous fournissez.
Par conséquent, les systèmes d'énergie solaire vous permettent de contribuer à la durabilité environnementale tout en générant des revenus supplémentaires. Cela accélère également votre retour sur investissement (ROI) sur plusieurs années
7:Augmente la valeur de votre propriété
Vous pourriez être surpris de constater à quel point votre maison devient plus attrayante pour les acheteurs potentiels - et à un prix plus élevé - lorsqu'elle est équipée d'un système d'énergie solaire. Aux États-Unis, les maisons équipées d'installations solaires et de compteurs se sont vendues 4,1% plus cher que les maisons comparables qui en étaient dépourvues.
8.Efficacité des sources d'alimentation pour les foyers isolés et les régions
Que vous fassiez du camping ou que vous viviez dans un endroit isolé, hors réseau, les panneaux photovoltaïques offrent une solution idéale pour recharger les appareils mobiles et alimenter divers équipements.
En outre, l'éclairage public à l'énergie solaire devient une caractéristique standard dans les villages isolés et les communautés rurales dans des pays tels que l'Inde, les Philippines et le Nigeria, entre autres.
En effet, ces lampes sont simples à installer et à entretenir, et ne nécessitent souvent qu'une télécommande. Grâce au suivi MPPT, l'identification des problèmes au sein de votre système solaire photovoltaïque est également simplifiée. Les applications contemporaines peuvent désormais automatiser une grande partie de la télémaintenance habituelle.
9. Soutien à l'emploi
Avec le nombre croissant de foyers qui optent pour des solutions d'énergie solaire, la demande en matière de production, de distribution et d'installation de cellules photovoltaïques a créé de nombreuses opportunités d'emploi. Le recensement des emplois dans le secteur de l'énergie solaire montre que l'industrie solaire fournit aujourd'hui plus d'emplois que l'industrie du charbon.
Lorsque vous envisagez d'acheter des panneaux solaires, n'oubliez pas que votre achat contribue à soutenir les emplois suivants
10. un avenir meilleur : Plus abordable et plus efficace
Le marché des panneaux solaires est aujourd'hui très concurrentiel, avec un nombre de fabricants plus important que jamais. Cette concurrence, combinée à une demande croissante et à une offre abondante, a entraîné une baisse significative des prix des panneaux photovoltaïques. Les consommateurs ont constaté une réduction de 50% du coût des panneaux solaires au cours des six dernières années.
La recherche d'une plus grande efficacité par les fabricants signifie que les consommateurs peuvent s'attendre à ce que les panneaux solaires soient encore plus performants à l'avenir.
Inconvénients des cellules photovoltaïques
Existe-t-il des sources d'énergie renouvelables totalement parfaites ? Malheureusement, même les panneaux solaires présentent des inconvénients. Bien qu'ils soient relativement mineurs, il est important de les reconnaître. Voici quelques-uns des inconvénients des panneaux solaires que nous avons étudiés et compilés.
Production d'électricité non continue
Investissement initial élevé
Ne convient pas aux toits plats
Sensibilité à l'ombrage
Inversion DC vers AC
Sous-produits toxiques de la fabrication de l'énergie photovoltaïque
1. la production d'énergie intermittente
Une préoccupation commune concernant les systèmes de panneaux solaires est leur dépendance à l'égard de la lumière du soleil. L'idée qu'un ensoleillement constant est essentiel pour les besoins énergétiques quotidiens reste un obstacle pour certains utilisateurs potentiels. Il est compréhensible qu'une source d'énergie stable soit une exigence fondamentale.
Cependant, la couverture nuageuse peut réduire la production d'énergie solaire. Il est important de noter que même lors de journées moins ensoleillées, les panneaux solaires continuent de produire de l'énergie.
Les panneaux solaires captent la lumière disponible, maximisant ainsi l'apport énergétique.
Les progrès de la technologie photovoltaïque ont permis d'augmenter l'efficacité de la conversion solaire. Lors de la sélection des panneaux solaires, privilégiez les modèles dont l'efficacité se situe entre 15% et 23% afin d'optimiser la conversion de l'énergie et de garantir la valeur de l'installation.
En outre, certains lampadaires solaires utilisent des batteries lithium-ion de grande capacité capables de stocker de l'énergie pendant 2 à 7 jours sans soleil.
En cas de périodes prolongées sans rayonnement solaire suffisant en raison de conditions météorologiques défavorables, il existe des solutions. L'une d'entre elles consiste à installer des systèmes solaires dotés de panneaux réglables et inclinables, ce qui permet de les repositionner pour minimiser l'ombrage, en particulier pendant l'hiver. Pour plus d'informations, consultez notre article sur les performances des lampes solaires en hiver.
2. coût initial élevé
Si l'investissement initial pour un système d'énergie solaire peut aller de 10 000 à 20 000 euros pour une installation résidentielle typique de 5 kW (les panneaux coûtant de 2 000 à 4 000 euros), il est important de prendre en compte la valeur à long terme.
L'énergie solaire vous permet essentiellement de payer à l'avance environ 25 ans d'électricité, ce qui réduit considérablement les dépenses énergétiques à long terme et minimise les coûts d'entretien. La source d'énergie elle-même, la lumière du soleil, est gratuite et inépuisable.
Le coût des composants solaires, notamment les panneaux, les batteries, les onduleurs et les diodes électroluminescentes, a considérablement baissé. Les prix actuels sont d'environ $0,4/W pour les achats à grande échelle et de $0,9/W pour les consommateurs individuels.
Les incitations gouvernementales, telles que les crédits d'impôt, les remises et les prêts à faible taux d'intérêt, peuvent compenser davantage l'investissement initial.
Avec l'augmentation des coûts de l'électricité, même ceux qui préfèrent éviter les emprunts devraient sérieusement envisager les économies à long terme et la possibilité d'éliminer les factures d'électricité mensuelles qu'offre l'énergie solaire.
3. Adéquation du toit
Tous les toits ne sont pas adaptés à l'installation de panneaux solaires. Des enquêtes menées aux États-Unis indiquent qu'une grande partie des maisons ne peuvent pas facilement accueillir des panneaux solaires. Si certaines maisons anciennes peuvent être modifiées pour accueillir des panneaux photovoltaïques, d'autres présentent de plus grandes difficultés. Les toits plats, par exemple, peuvent empêcher l'évacuation de la neige et des débris, ce qui les rend moins adaptés aux installations solaires. De même, les toits très ombragés peuvent ne pas recevoir suffisamment de lumière du soleil pour permettre une production d'énergie efficace. Les obstacles tels que les arbres ou les cheminées peuvent également gêner l'installation de panneaux solaires. Dans ces cas, l'énergie solaire n'est pas une option viable.
Comment résoudre le problème ?
Deuxième méthode : utiliser des supports inclinés pour l'installation
Troisième solution : installer le système de panneaux solaires dans un endroit ouvert et spacieux
Dans un seul sens : Micro-onduleurs et augmentation de la capacité des panneaux Il existe cependant des solutions pour relever ces défis. Les options comprennent l'utilisation de micro-onduleurs, l'augmentation du nombre de panneaux solaires pour optimiser le rapport CC-CA, ou l'utilisation de panneaux solaires à haut rendement.
Deuxième voie Pour les toits plats, il existe une autre méthode d'installation des systèmes solaires photovoltaïques : le fabricant de systèmes photovoltaïques fournit des supports inclinés. Lors de l'installation, alignez le bord des panneaux solaires avec le bord de l'avant-toit. Cela facilite le glissement automatique de la neige accumulée en hiver et des feuilles et débris les jours normaux
Troisième voie installer le système de panneaux solaires dans un endroit ouvert et spacieux".
Comme le montre l'image
4. sensibilité à l'ombrage
Les cellules photovoltaïques sont très sensibles à l'ombrage. Cette sensibilité empêche la pleine réalisation et l'optimisation de leur efficacité de conversion lorsque les panneaux sont obstrués.
Comment résoudre le problème ?
Systèmes de secours raccordés au réseau Une solution consiste à mettre en place un système photovoltaïque avec un système de secours raccordé au réseau. Cette configuration permet une transition transparente vers le réseau électrique lorsque la production d'énergie solaire est insuffisante.
5. conversion du courant continu en courant alternatif
Bien qu'il s'agisse souvent d'une considération mineure, il est important de noter que les panneaux solaires et les batteries produisent de l'électricité en courant continu (CC), alors que la plupart des appareils ménagers utilisent du courant alternatif (CA). Un onduleur est donc nécessaire pour convertir le courant continu en courant alternatif. Cette conversion peut entraîner des inefficacités, en particulier si le système solaire est situé à une distance importante du point d'utilisation, ce qui complique la transmission à longue distance.
Que pouvons-nous faire ?
Mise en œuvre d'onduleurs (si nécessaire) Certains systèmes d'énergie solaire, tels que les lampadaires solaires autonomes, ne nécessitent pas d'onduleurs. Ces systèmes utilisent généralement des LED pour l'éclairage, des batteries au lithium pour le stockage de l'énergie et des panneaux solaires pour la production d'énergie, qui fonctionnent tous en courant continu. Un onduleur n'est nécessaire que dans les configurations de lampadaires solaires raccordés au réseau pour fournir du courant alternatif au réseau.
6. l'impact environnemental des cellules photovoltaïques
Production La fabrication de cellules photovoltaïques présente des défis environnementaux, obligeant les fabricants à mettre en œuvre des protocoles rigoureux d'élimination des déchets pour les sous-produits.
Le processus de production, contrairement à la nature bénéfique pour l'environnement des produits finis, implique l'utilisation de matériaux dangereux pendant et après la fabrication.
La transformation du silicium métallurgique en polysilicium génère du tétrachlorure de silicium, un composé hautement toxique qui dégage des fumées corrosives et contamine les sols.
D'autres procédés de raffinage utilisent également le tétrachlorure de silicium. La réaction de l'acide chlorhydrique avec le silicium de haute pureté pour former du trichlorosilane, qui réagit ensuite avec de l'hydrogène, produit du tétrachlorure de silicium liquide supplémentaire.
Le processus global consomme environ 3 à 4 tonnes de tétrachlorure de silicium. En outre, des gaz à effet de serre tels que le trifluorure d'azote et l'hexafluorure de soufre sont émis. Les pratiques antérieures d'élimination inappropriée des produits chimiques par les fabricants de panneaux solaires ont entraîné des dommages environnementaux importants, notamment la contamination des rivières et des sols.
Solution : Conformité réglementaire et amélioration des pratiques de fabrication En conséquence, des réglementations environnementales plus strictes ont été mises en œuvre pour les fabricants de panneaux solaires dans des régions telles que la Chine et les États-Unis, imposant le recyclage des sous-produits et l'élimination correcte des déchets. Il est essentiel que les fabricants poursuivent leurs efforts pour minimiser l'impact sur l'environnement.
Conclusion
Nous espérons que cet aperçu des avantages et des inconvénients des systèmes de cellules photovoltaïques a été instructif et qu'il vous a aidé à déterminer si les solutions d'éclairage solaire de toiture et d'extérieur conviennent à vos besoins spécifiques.
Compte tenu de l'importance croissante de l'énergie solaire en tant que source d'énergie renouvelable privilégiée, nous encourageons l'élaboration de stratégies de mise en œuvre efficaces pour les propriétés résidentielles et commerciales.
Chez bestsolarlight, nous proposons une gamme de produits, notamment lampadaires solaires tout-en-un, lampes solaires pour inondationset ajustable lampes solairesNous avons développé des produits de qualité, conçus pour s'adapter à divers types de propriétés. En tant que fabricant, nous proposons des options de personnalisation pour répondre aux besoins uniques des projets, offrant ainsi une grande souplesse de conception.
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