Le rayonnement solaire qui pénètre dans l'atmosphère est une source directe d'énergie solaire. Le solaire thermique et le photovoltaïque permettent d'exploiter cette énergie. Se pose alors la question : lequel est le meilleur ? Lisez l'article pour en savoir plus et découvrir d'autres informations connexes.
Solaire thermique vs photovoltaïque – Aperçu
Les systèmes solaires photovoltaïques, également appelés systèmes solaires PV et systèmes solaires thermiques, sont deux technologies distinctes qui sont expliquées ci-dessous :
Panneau photovoltaïque
L'effet photovoltaïque, où un photon, composant élémentaire de la lumière, interagit avec un panneau de semi-conducteurs, est à la base de l'énergie photovoltaïque. Le silicium est le principal composant des semi-conducteurs. Lorsqu'il frappe ces derniers, le photon libère des électrons. Sous l'effet de la lumière, cette réaction produit de l'énergie. Les semi-conducteurs sont disposés en fines couches qui génèrent un courant électrique dans les panneaux solaires photovoltaïques. Ces semi-conducteurs constituent les cellules photovoltaïques. Le courant électrique est capté par les semi-conducteurs et transformé en électricité pour les habitations et les entreprises.
Solaire Thermique
Les systèmes solaires thermiques produisent de la chaleur, tandis que les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité . Ces deux méthodes consomment peu d'énergie, mais les panneaux photovoltaïques ne fonctionnent que par temps ensoleillé. Même par temps couvert, ils restent fonctionnels, mais leur capacité de production d'énergie est réduite de 10 à 30 %. L'eau chauffée par l'énergie solaire thermique peut être stockée pour une utilisation ultérieure, ce qui améliore l'efficacité énergétique. Dans les systèmes solaires thermiques, l'eau chaude est généralement stockée dans des ballons d'eau chaude jusqu'à son utilisation.
Solaire thermique concentré vs photovoltaïque – Quelle est la différence ?
Pour commencer, les systèmes solaires thermiques à concentration (CSP) produisent de l'électricité en transformant l'énergie solaire en chaleur à haute température. Le principe de cette technologie repose sur la concentration de l'énergie solaire par plusieurs réflecteurs, cette énergie étant ensuite utilisée pour alimenter un générateur électrique et un moteur thermique. Les centrales de ce type sont divisées en deux sections : l'une capte l'énergie solaire et la transforme en chaleur, et l'autre convertit cette chaleur en électricité. Le courant alternatif (CA) est produit indirectement par les CSP, ce qui facilite son injection sur le réseau électrique.
Contrairement aux cellules solaires thermodynamiques (CSP), les cellules photovoltaïques (PV) utilisent directement la lumière du soleil. En d'autres termes, le photovoltaïque transforme la lumière en énergie . Les cellules photovoltaïques absorbent la lumière, ce qui libère des électrons. Le courant ainsi produit, généré par la circulation de ces électrons, devient un courant continu (CC) une fois capté et acheminé vers les câbles. Ce courant continu est ensuite converti en courant alternatif (CA), généralement à l'aide d'onduleurs, afin d'être distribué sur le réseau électrique.
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Solaire thermique ou photovoltaïque : lequel est le plus efficace ?
Contrairement à un système solaire thermique, qui ne nécessite que 3 à 4 m² de surface de toiture, un système photovoltaïque peut en occuper jusqu'à 10 m². Cette surconsommation s'explique par son rendement élevé. Le photovoltaïque affiche un rendement de 15 à 20 % , tandis que le solaire thermique convertit environ 90 % du rayonnement en chaleur. Ce taux n'a cessé d'augmenter grâce aux progrès technologiques des panneaux solaires. Il est important de noter que si un système solaire thermique est utilisé pour chauffer l'eau, il requiert un espace intérieur. L'espace nécessaire à un système photovoltaïque est presque entièrement occupé par les cellules photovoltaïques. De plus, un système photovoltaïque ne nécessite que quelques câbles et un transformateur à l'intérieur, occupant ainsi très peu de place.
Un système solaire thermique présente certains inconvénients, même s'il peut être plus efficace, notamment pour faire bouillir de l'eau. Sa durée de vie, sa complexité et ses exigences d'entretien sont généralement plus élevées. Il faut également prendre en compte la complexité d'un système de chauffage solaire . Ce dernier capte la lumière, la convertit en énergie et chauffe l'air ou l'eau de votre environnement. Contrairement à un système photovoltaïque, qui produit de l'énergie pour une large diffusion, un système solaire thermique, avec ses nombreux composants et ses pièces mobiles plus nombreuses, augmente le risque de pannes et les coûts.
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Solaire thermique ou photovoltaïque : lequel a la plus grande capacité ?
La capacité des plus grandes centrales photovoltaïques dépasse 500 mégawatts , tandis que celle des plus grandes centrales thermiques atteint 400 mégawatts. En général, les centrales thermiques produisent une puissance inférieure à ces valeurs.
Solaire thermique ou photovoltaïque : lequel est le plus coûteux ?
Coût du système photovoltaïque
Le coût du solaire photovoltaïque dépend de la demande d'électricité. En général, un système photovoltaïque de 3 kW est nécessaire pour un foyer nucléaire de trois à quatre personnes.
Un système de 3 kW comprend généralement 10 à 12 panneaux, chacun produisant 300 watts. Le coût varie de 4 500 $ à 6 500 $ . Un groupe de panneaux seul peut coûter entre 500 $ et 600 $.
Coût du système solaire thermique
Les systèmes solaires thermiques sont légèrement moins chers que les systèmes photovoltaïques. Un système solaire adapté à votre maison pourrait coûter entre 3 000 et 6 000 $.
Dans d'autres cas, cependant, le prix peut augmenter. Les systèmes thermiques nécessitent plus d'entretien que les systèmes photovoltaïques. Un entretien de votre système de chauffage devra être effectué tous les trois à cinq ans.
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Solaire thermique ou photovoltaïque : lequel est le meilleur ?
L'énergie peut être facilement convertie d'une forme à une autre, mais cela diminue son efficacité. Il est donc préférable de choisir d'abord le type de vitalité dont vous avez besoin.
L'énergie photovoltaïque est la meilleure option si vous souhaitez produire de l'électricité. L'énergie solaire thermique est à privilégier si vous avez besoin de chaleur. Supposons que vous ayez besoin à la fois de chaleur et d'électricité : dans ce cas, l'énergie photovoltaïque est préférable à l'énergie solaire thermique car, grâce aux technologies actuelles, l'électricité peut être facilement convertie en d'autres formes d'énergie. De plus, les systèmes solaires sont de plus en plus performants. Le coût des modules photovoltaïques a diminué de 80 % depuis 2009. En revanche, les progrès technologiques dans le domaine de l'énergie solaire thermique ont été moins significatifs.
Le solaire thermique et le solaire photovoltaïque sont utilisés de diverses manières ; le solaire thermique capte généralement la chaleur, tandis que le photovoltaïque produit de l'électricité. Maintenant que nous connaissons certaines caractéristiques des systèmes solaires thermiques et photovoltaïques, nous pouvons facilement conclure que le solaire thermique est plus efficace et moins cher, tandis que le photovoltaïque fournit une puissance de sortie plus élevée.
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