- Les panneaux solaires, appelés modules photovoltaïques, composés de cellules en à base de silicium, captent la lumière du soleil. Les électrons des cellules relâchent de l’énergie qui se transforme en électricité à courant continu, ou direct (DC) qui circule à travers des câbles DC pour l’acheminer à l’onduleur ou aux micros-onduleurs.
- Pièce centrale de l’installation, l’onduleur transforme ce courant continu – DC – en courant alternatif AC utilisable par les consommateurs électriques d’un logement d’un bâtiment. L’onduleur est toujours associé à un coffret électrique qui comptabilise l’énergie produite et offre une protection pour l’installation.
- Le surplus d’électricité produite par l’installation peut être utilisée de deux façons :
- Réinjectée dans le réseau électrique
- Stockée dans une batterie
- L’installation photovoltaïque connectée au réseau fonctionne dans les deux sens : vous pouvez choisir d’injecter le surplus d’électricité dans le réseau, mais si vous avez besoin d’une quantité d’électricité supérieure à celle générée par les panneaux solaires, vous pouvez utiliser l’énergie en provenance du réseau électrique
Un panneau solaire, ou module photovoltaïque produit de l’électricité à partir du rayonnement du soleil, par réaction chimique. Les couches qui composent la cellule de silicium contiennent des électrons : les photons présents dans la lumière du soleil vont frapper ces cellules et entraîner la circulation des électrons, ce qui génère l’effet photovoltaïque, et donc la production d’électricité en courant continu.
On distingue trois types de cellules :
- Monocristallines : il s’agit des cellules les plus performantes, elles sont plus chères que les cellules polycristallines mais tendent à devenir la norme.
- Polycristallines : elles offrent le meilleur rapport qualité-prix et ont été pendant longtemps les cellules reines sur le marché photovoltaïque
- Amorphes (ou couches minces) : elles rentabilisent les rayons solaires même lorsqu’ils sont faibles, et elles sont moins chères à produire mais présentent un rendement inférieur en plein soleil et son connues pour perdre en efficacité au fil du temps.
La production d’électricité d’un panneau repose sur différents facteurs, dont il faut tenir compte lors du choix de votre matériel :
- L’ensoleillement de votre région
- La température extérieure : les panneaux solaires ont tendance à produire moins d’énergie par forte chaleur. Au-dessus de 25°C, le rendement des panneaux diminue de 0,5% par degré supplémentaire. Les panneaux de dernière génération présentent une meilleure tolérance aux températures élevées.
94%, c’est le taux moyen de valorisation d’un panneau photovoltaïque à base de silicium cristallin et avec un cadre en aluminium. La technologie cristalline est de loin la plus répondue et représente aujourd’hui environ 80% des panneaux solaires installés en France.
En France, la SOREN est l’organisme chargé de la collecte, du traitement et de la valorisation des panneaux solaires usagés. Il existe différentes méthodes de traitement suivant le type et l’état du panneau : le broyage et la délamination.
Les panneaux usagés arrivant sur site sont dépalettisés et placés dans une alvéole en vue d’un pré-démantèlement manuel et mécanique. Le cadre aluminium est retiré. Les câbles et la boîte de jonction sont séparés du panneau et envoyés en recyclage avec les petits appareils ménagers.
Le broyage
Le broyage consiste à fragmenter le panneau pour faciliter la valorisation des composants. Après le pré-démantèlement, les plaques laminées sont placées dans une ligne de broyage pour les fragmenter en particules de différentes tailles.
Elles sont ensuite soumises à des opérations de tri progressif, par séparation aéraulique (tri en fonction de la masse), pour séparer les particules fines du reste des composants. Le cuivre et le verre sont récupérés avec cette méthode.
Dans la séparation densimétrique par flottaison, les particules sont triées par densité à l’aide d’un fluide qui permet de séparer le plastique, le cuivre étamé et les feuilles métallisées contenant de l’argent.
Enfin, l’étape de séparation par courant de Foucault consiste à séparer les éléments métalliques non ferromagnétiques, pour récupérer le cuivre étamé et des résidus d’aluminium.
Il ne reste alors que des fractions séparées pouvant être réemployées dans la fabrication de nouveaux matériaux.
La délamination
La séparation par délamination consiste, à l’aide d’une lame chaude, de couper le panneau photovoltaïque dans la longueur afin de séparer la plaque de verre des cellules photovoltaïques.
Le cadre aluminium est enlevé mécaniquement pour partir en fonderie.
Les plaques laminées sont envoyées à l’étape suivante du traitement : la délamination. La plaque laminée passe sous une plaque tandis qu’une lame chauffée à 300° vient séparer le verre des cellules. Cette opération permet de récupérer le verre intact et, de l’autre côté, des cellules photovoltaïques avec leurs composants métalliques (bus bar).
Les métaux sont isolés des cellules par un traitement à haute température. Les métaux sont séparés entre par un traitement par chimie douce qui préserve la pureté des matériaux : les fractions d’argent, de sillicium et les connecteurs métalliques sont alors récupérés.
Les fractions collectées peuvent être réintégrées comme matières premières secondaires dans la fabrication de nouveaux matériaux.
De quoi est composé un panneau solaire ?
Source : SOREN https://www.soren.eco
Les modules photovoltaïques bilan carbone ou bas carbone
L’empreinte carbone correspond à la somme des émissions de gaz à effet de serre (GES) directes ou indirectes émises par une activité. Cette empreinte carbone se mesure grâce à une méthodologie mise en place par l’ADEME : le bilan carbone.
Les rejets de GES tout au long de la vie d’un produit, de la fabrication à la destruction ou au recyclage. Pour cela, il faut prendre en compte l’énergie utilisée lors :
- Du processus de fabrication (extraction des matières premières, assemblages, etc.)
- Du transport jusqu’au consommateur final ;
- De l’usage;
- Du recyclage.
Cette analyse du cycle de vie peut être mise en place pour les panneaux solaires et les éléments qui les accompagnent (onduleur photovoltaïque, gestionnaire d’énergie, etc.). Elle est mesurée en grammes équivalent CO2 par kWh (gCO2eq/kWh).
Aujourd’hui, la majorité des panneaux solaires mis en place dans l’Hexagone proviennent de Chine. C’est pourquoi, on utilise comme valeur standard 43,9 gCO2eq/kWh en 2022. Le bilan carbone des panneaux solaires s’améliore au fil du temps. En 2013, il était de 55 gCO2eq/kWh.
En France, la loi d’accélération des énergies renouvelables prévoit que « la commande publique tient compte, lors de l’achat de dispositifs de production d’énergies renouvelables, de leur empreinte carbone et environnementale tout au long de leur processus de fabrication, de leur utilisation et de leur valorisation après leur fin de vie » (article 53). Par exemple, dans le dernier cahier des charges de ces appels d’offre, la Commission de Régulation de l’Énergie (CRE) impose le critère suivant : « seules les installations dont l’évaluation carbone simplifiée est inférieure à 550 kg-CO2/kWc sont éligibles. »
Liste des modules bilan carbone stockés :
- TRINA Solar Vertex S TSM 425Wc/430Wc DE09R.08W
- TRINA Solar Vertex S TSM 405 DE09.08
- DUALSUN Flash 375 Half-Cut Black
- DUALSUN Flash 425 Shingle Black
- DUALSUN Flash 500 Half-Cut Black
- VOLTEC Solar Tarka 126 VSMS 385 Wc
Quel est le bilan carbone d’un panneau solaire thermique ?
Le panneau solaire thermique permet de produire de la chaleur grâce au rayonnement solaire. C’est une autre manière d’utiliser l’énergie du soleil. Selon l’ADEME, il présente un bilan carbone faible. D’après l’analyse des cycles de vie (ACV) : « l’impact carbone d’un kWh de production solaire thermique est parmi les plus faibles du marché. Il varie de 8gCO2/kWh pour le capteur seul à 60g/kWh si on inclut le stockage associé nécessaire à assurer le déphasage production/consommation ».
Sources : https://www.edfenr.com/guide-solaire/bilan-carbone-panneau-photovoltaique/
Une fois sécurisé, le tarif d’achat d’un projet n’est plus affecté par l’évolution trimestrielle (hors demande de modification de trimestre tarifaire). Il est néanmoins indexé chaque année selon un coefficient L durant les 20 ans du contrat (voir l’article sur l’indexation du tarif sur la durée du contrat)
Retrouvez toutes les informations légales et les tarifs de rachat de l’électricité photovoltaïque sur le site Photovoltaique.info
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