ensemble énergétique du Canada

Solaire

Par une journée ensoleillée, vous pouvez sentir la chaleur des rayons du soleil sur votre peau. De plus, les plantes dépendent de la lumière du soleil pour la photosynthèse et la production de nourriture. Comment utilisons-nous cette même énergie du soleil pour produire de l’électricité?

Eric Sehr, Sun Power, https://www.flickr.com/photos/ericvery/21778868353/, (CC BY-NC-ND 2.0)

QU’EST-CE QUE L’ÉNERGIE SOLAIRE ET COMMENT EST-ELLE UTILISÉE POUR PRODUIRE DE L’ÉLECTRICITÉ?

L’énergie solaire vient du soleil. La quantité d’énergie solaire disponible varie selon la saison, le temps et l’endroit où est située la technologie utilisée pour capter la lumière du soleil.

Parmi les façons de capter l’énergie solaire, on trouve les cellules photovoltaïques solaires, l’énergie solaire active, l’énergie solaire passive et la concentration  des installations solaires. Les technologies solaires utilisent l’énergie du soleil pour chauffer les habitations et l’eau et produire de l’électricité. 

La méthode la plus courante de conversion de l’énergie solaire en électricité consiste à utiliser des cellules photovoltaïques (PV), qui convertissent la lumière du soleil en électricité, qui peut être utilisée, stockée ou ajoutée au réseau. Des cellules photovoltaïques ont été installées à l’échelle résidentielle et commerciale, et certaines installations solaires couvrent plusieurs acres pour produire de l’électricité pour des milliers de maisons.

Les cellules photovoltaïques sont constituées de fines couches de matériaux semi-conducteur, tel que le silicium cristallin, qui sont spécialement traitées/revêtues de sorte que lorsque la lumière du soleil frappe la cellule, elle fait circuler des électrons à travers elle, créant un courant électrique. Un panneau solaire est composé de nombreuses cellules.

Les systèmes thermosolaires actifs captent la lumière du soleil sur un collecteur, tel qu’une assiette de métal ou un  miroir. En se réchauffant,  les collecteurs transfèrent l’énergie à l’air ou à l’eau, chauffant les espaces et l’eau des habitations. Une méthode semblable consiste à concentrer l’installation solaire qui capte également l’énergie du soleil à l’aide d’un miroir. Cependant, dans ce cas, la chaleur sert à faire bouillir le liquide afin de produire de la vapeur et de l’électricité avec un générateur. 

Le chauffage solaire passif utilise des parties d’un immeuble, comme les murs, les fenêtres ou les toits, pour absorber l’énergie du soleil et empêcher la chaleur de s’échapper. À titre d’exemple, des fenêtres à haut rendement énergétique sont utilisées avec l’isolation et une construction étanche à l’air pour conserver la chaleur à l’intérieur d’un immeuble. 

L’énergie solaire ne compte pas parmi les principales sources d’énergie au Canada. Elle sert surtout à fournir du chauffage et de l’électricité à des habitations, des fermes et des entreprises éloignées des sources d’électricité primaires. 

Rob Campbell, Installing solar panels in Oakville Ontario, https://www.flickr.com/photos/roberrific/19362532395/, (CC BY-NC 2.0)

COMMENT L’ÉLECTRICITÉ SE DÉPLACE-T-ELLE OÙ ELLE DOIT ALLER?

L’électricité provenant de centrales solaires est transportée de la même façon que les autres formes d’électricité, soit par des lignes de transport d’énergie. Le système électrique comporte trois étapes: la production, le transport et la distribution. La production consiste à produire de l’électricité, la transmission consiste à la déplacer et la distribution à la livrer aux clients individuels.

Les lignes de transport acheminent l’électricité des centrales aux utilisateurs finaux ou aux consommateurs. Lorsque l’électricité traverse ces lignes, une partie de l’électricité est perdue en raison de la résistance et se dissipe sous forme de chaleur. Pour réduire la quantité d’électricité perdue en transit, ces lignes de transport transportent de l’électricité à haute tension.

Les groupes électrogènes produisent de l’électricité basse tension et pour que cette électricité soit transportée là où elle doit aller, la tension doit être augmentée. Un transformateur « élévateur » est utilisé pour le convertir en une tension plus élevée que les lignes de transmission peuvent transporter. Une fois que l’électricité atteint sa destination, un transformateur « abaisseur » de la sous-station la reconvertit en une tension plus basse afin qu’elle puisse être utilisée par les consommateurs.

La dernière partie du réseau électrique est le réseau de distribution, qui est essentiellement le réseau de fils qui prend l’électricité des transformateurs et la transporte jusqu’aux utilisateurs finaux. Les services publics d’électricité sont des entreprises privées ou des organisations gouvernementales qui gèrent la production, le transport et la distribution d’électricité. La gestion du réseau électrique est un processus compliqué et une responsabilité importante.

Le Canada est relié aux États-Unis par un réseau international appelé le Réseau électrique nord-américain. Le long de la frontière américaine, il y a plus de 35 connexions de transport, ce qui permet un commerce d’électricité flexible et mutuellement avantageux entre le Canada et son voisin.

À QUOI SERT L’ÉLECTRICITÉ?

L’électricité est utilisée dans nos maisons et nos entreprises pour des choses comme l’éclairage, le chauffage et la climatisation, et pour alimenter des appareils et des appareils électroniques. Nous vivons dans un monde dépendant de l’électricité. Du réfrigérateur de votre cuisine à l’ordinateur que vous utilisez pour accéder à ce site Web, l’électricité est ce qui rend possible la plupart de nos commodités modernes. 

Thomas Kohler, Solar Cell, https://www.flickr.com/photos/mecklenburg/6037863041/, (CC BY 2.0)

QUEL EST L’IMPACT DE L’ÉNERGIE SOLAIRE SUR L’ENVIRONNEMENT?

Source d’énergie renouvelable, le solaire ne contribue pas directement aux changements climatiques, mais la fabrication de panneaux solaires a tout de même des effets sur l’environnement. Certains des matériaux requis, comme le cadmium et le plomb, sont toxiques. Ces minéraux et d’autres composés sont difficiles ou onéreux à recycler et sont considérés comme des déchets dangereux; on ne peut pas les abandonner dans un site d’enfouissement normal, parce qu’ils pourraient contaminer les sols. Il existe toutefois des moyens de recycler les panneaux solaires, et à mesure que la demande augmentera, les pays devront établir et imposer des normes de recyclage appropriées.

Malheureusement, on ne peut utiliser le terrain réservé aux centrales solaires à aucune autre fin, comme l’agriculture. De plus, les installations peuvent affecter ou fragmenter les habitats fauniques, et la température élevée au-dessus des centrales peut nuire à certaines espèces (p. ex. oiseaux). Le meilleur moyen de réduire les conséquences sur la faune est de bien choisir le site et d’exploiter les terrains déjà industrialisés, comme d’anciens sites d’enfouissement ou le toit des bâtiments.

OÙ TROUVE-T-ON DES INSTALLATIONS SOLAIRES AU CANADA?

Plus de 98% de la capacité de production d’énergie solaire du Canada est située dans le sud de l’Ontario. La production d’énergie solaire dépend de la disponibilité de la lumière du soleil, elle est donc très saisonnière et est affectée par le climat et la latitude. En général, les panneaux solaires produisent moins d’électricité à l’automne et en hiver, en particulier dans le nord de l’Ontario, où les jours sont plus courts en hiver. Le Québec et les Prairies aussi produisent d’énergie solaire. Bien que de petites installations de panneaux solaires pour les maisons et les entreprises soient effectuées partout au pays, la majorité de la production d’énergie solaire à petite échelle se produit dans le sud du Canada.

Jon Callas, Full Set of Panels, https://www.flickr.com/photos/joncallas/5358495568/, (CC BY 2.0)

SAVIEZ-VOUS?

Les Canadiens qui produisent de l’énergie solaire peuvent raccorder leurs systèmes au réseau électrique ou s’en détacher, sans raccord, ce qui signifie que leur seule source d’énergie proviendra de l’énergie solaire et d’autres systèmes énergétiques de rechange existants. Les gens qui ont beaucoup d’électricité provenant de sources d’énergie solaire ont le choix de fournir leur électricité excédentaire au réseau électrique, dans le cadre de programmes de facturation nette. 

Sous certaines formes, l’énergie solaire n’exige aucun transport. De nombreux appareils, tels que des calculatrices portatives et de bureau, utilisent des cellules photovoltaïques et ne nécessitent qu’une faible quantité d’éclairage pour fonctionner instantanément où elles se trouvent.