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Saviez-vous que l’énergie solaire est la plus grande source d’énergie renouvelable sur terre ?

La contribution insoupçonnée du soleil dans les énergies renouvelables ?

En effet, même si l’énergie transmise par les rayons du soleil sont les plus facilement perceptibles (chaleur + lumière) le soleil est aussi à l’origine d’autres énergies renouvelables.

Le soleil est principalement composé d’Hydrogène et d’Hélium. A eux deux ils représentent 98% de sa composition. Des réactions de fusions nucléaires ont lieu en permanence dans son noyau, dégageant une très importante quantité de chaleur qui se diffuse par rayonnement.

Grâce à cela l’énergie solaire est la plus grande source d’énergie renouvelable disponible sur terre.

En effet, en plus de l’irradiation solaire que nous ressentons et qui sera exploitée par les panneaux photovoltaïques, l’énergie solaire est à l’origine d’autres sources d’énergies renouvelables.

Exemples :

  • L’énergie hydraulique issue des barrages, qui trouve son origine grâce à l’évaporation de l’eau rendue possible par le soleil.
  • L’énergie éolienne ; le vent qui fait tourner les éoliennes est le résultat de mouvements d’air créés par une différence de température provoquée par le rayonnement du soleil sur les différentes zones géographiques.
  • Le bois : la photosynthèse qui permet la création naturelle du bois ne serait possible sans le rayonnement du soleil

D’après BP Statistical Review of World Energy (juin 2018), l’énergie solaire reçue chaque année par les parties émergées de la surface de la terre est 1 300 fois plus importante que la consommation mondiale d’énergie en 2017, soit 18 GWan, toutes sources confondues.

Autre illustration assez parlante : d’après le projet Desertec une surface de 250km x 250km dans le désert Africain reçoit en 1 an autant d’énergie solaire que la consommation mondiale sur 1 année toutes sources d’énergie confondues.

Le potentiel est donc immense !

  

Comment quantifier l’énergie solaire reçue par irradiation ?

L’unité utilisée pour quantifier une énergie instantanée est le W/m², car plus la surface est importante plus le rayonnement solaire capté est important.

Avant son entrée dans l’atmosphère l’énergie solaire est estimée à 1360 W/m². Puis en arrivant sur la surface de la terre, l’irradiation est comprise entre 0 et 1000 W/m², selon la zone géographique (et donc s’il fait jour ou nuit par exemple) et les conditions météorologiques.

En effet, après avoir traversé un nuage, le rayonnement solaire n’est plus direct, mais diffus. Cela signifie que le rayonnement n’a plus de direction privilégiée et l’irradiation solaire est diminuée. Lorsque le rayonnement solaire est direct, l’irradiation solaire est plus forte.

En plus du rayonnement solaire direct et diffus, il existe un troisième type de rayonnement : le rayonnement réfléchi.

C’est grâce aux rayonnements diffus et réfléchis qu’un pan de toiture orienté vers le nord (dans notre hémisphère) reçoit instantanément jusqu’à 300 W/m². Sans ces 2 types de rayonnement, le pan de toiture serait « dans le noir ».

En conclusion les différents types de rayonnements solaires permettent d’obtenir une irradiation instantanée en W/m² dont la valeur dépend de la zone géographique et de la météo.

L’irradiation cumulée sur une période s’exprime en Wh/m². C’est l’équivalent d’une irradiation instantanée (W) x durée (h), sur une surface d'1 m².

 

Voici 2 exemples de cartes de quantification de l’irradiation solaire horizontale annuelle en fonction de la zone géographique (source : SOLARGIS).

carte d'iradiation solaire pour etude installation panneaux solaires photovoltaïques carte irradiation solaire Europe

Le Logiciel PVGIS:

 

Le logiciel PVGIS, mis à disposition par la communauté européenne permet (entre autres) de connaitre les données de rayonnements annuels pour les années 2005 à 2016 pour chaque localisation très précise.

 Pour cela il est possible de choisir la localisation sur la carte interactive ou de choisir les coordonnées GPS.

 Nous vous recommandons de sélectionner « rayonnement global pour l’angle », et de renseigner 30°. C’est pour beaucoup l’angle « fixe » optimal d'inclinaison d'un panneau solaire en France, sachant que pour ce mode, l'orientation prise par le logiciel est une orientation plein sud. Les abaques que nous utiliserons pour l’orientation et l’inclinaison vous permettront de pondérer les valeurs obtenues en fonction de votre exposition et inclinaison réelles.

 Le logiciel permet aussi de tenir compte des masques solaires lointains.

Cliquez ci-dessous pour en savoir plus sur :

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