L’énergie solaire photovoltaïque : fonctionnement et avantages

Le système photovoltaïque consiste à convertir la lumière solaire en électricité grâce à des panneaux solaires. La cellule photovoltaïque est l'élément de base de ces panneaux.

La technologie de l'électricité photovoltaïque a pris son plein essor en 1954, lors de la mise au point de la première cellule photovoltaïque par le laboratoire américain Bell. A base de Silicium, cette cellule ne présentait cependant qu’un rendement de 6%, le rendement étant part de l'énergie lumineuse transformée en énergie électrique. Le record actuel est un rendement de 40%, détenu par SpectroLab, entreprise américaine basée à Sylmar (Californie), qui se positionne comme l’un des leaders mondiaux dans la production de panneaux solaires terrestres et spaciaux.

Tout un chacun peut se sentir concerné par l'achat de panneaux solaires photovoltaïques. Les particuliers pour équiper leurs maisons et les entreprises pour leurs bâtiments. Les entrepreneurs en bâtiment, architectes et bureaux d'études sont également concernés, ils peuvent être prescripteurs de cette technologie. Le besoin est de se fournir en électricité de manière écologique en utilisant une énergie renouvelable car se pose la question de la raréfaction des énergies non renouvelables que nous utilisons actuellement et le fait que ces énergies favorisent l'effet de serre et le réchauffement climatique. Pour avoir un devis gratuit provenant d’installateurs de votre région, cliquer ici.

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE

              Dans le cas du solaire photovoltaïque, l’énergie lumineuse est convertie en électricité. Cette conversion se produit au niveau de cellules photovoltaïques, formées de matériaux dits « semi-conducteurs », c’est-à-dire capables de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure, ici ; les photons composant le spectre lumineux. On dit que le matériau est photosensible. Ainsi, ces photons « heurtent » les électrons du matériau semi-conducteur, induisant leur libération et donc la génération d’un courant électrique.

              Plusieurs cellules photovoltaïques sont assemblées entre elles sur un module solaire, qui est lui-même relié à d’autres modules pour former une installation solaire (panneau). Cette installation solaire génère de l’électricité qui est soit stockée, dans le cas d’un besoin sur place, soit injectée directement dans un réseau de distribution électrique. Dans ce dernier cas, la transformation du courant continu généré en courant alternatif est nécessaire.

              L'intensité maximum du courant produit dépend de la surface de la cellule, de l'intensité lumineuse et de l’orientation des panneaux solaires. Le branchement de cellules photovoltaïques en série permet d’augmenter la force électromotrice (en Volt), et le branchement en parallèle permet d’augmenter l’intensité (en Ampère). Pour obtenir le voltage et le courant souhaités, il suffit alors de choisir le câblage série-parallèle adapté.
Des aides financières sont accordées par l'État et par les régions aux particuliers et aux professionnels. Afin que le marché du photovoltaïque se développe en France, des aides financières sont accordées par l'État et par les régions aux particuliers et aux professionnels. Ces aides financières sont réglementées comme il sera détaillé ci-dessous.

Pour les particuliers

              Un crédit d’impôt est défini comme étant « une aide financière attribuée par l’État aux particuliers pour faciliter l’achat, dans leur résidence principale, d’équipements relevant de l’intérêt général. » Selon cette définition, les résidences secondaires ne sont donc pas concernées. Cependant, il s'applique au neuf comme à l'ancien.

L'État offre un crédit d'impôt de 50%, accessible à tous, imposables ou non, pour les installations photovoltaïques raccordées au réseau. Il concerne les équipements et les matériaux installés par une entreprise qui remettra une facture qui sera la preuve. La main d'œuvre n'est donc pas prise en compte. Un plafond de dépense est cependant établi selon la situation civile des demandeurs (marié, célibataire, veuf, divorcé, etc.) qui s'étend de 8 000€ à 16 000€.

              La période d’application du crédit d’impôt a commencé le 1er janvier 2005. Cette réglementation a été renforcé au 1er janvier 2006 avec une hausse des taux et l’élargissement à de nouveaux équipements et il s’étendra jusqu’au 31 décembre 2009.
Il faut noter que le remboursement ne se fait pas l’année où l’achat a été effectué, mais seulement l’année suivante, année de la déclaration d’impôt. Un équipement acheté en 2006 sera déclaré début 2007, mais déduit de votre feuille d’imposition si vous payez des impôts ou remboursé si vous n’êtes pas imposable seulement courant 2007.

              Pour obtenir ce crédit d'impôt, il suffit de remplir la partie appropriée sur sa déclaration de revenus et d'y joindre la facture de l'entreprise qui a réalisé les travaux.

              Concernant le matériel, des niveaux de performances minimales ont été établis pour n'aider que les équipements les plus efficaces. Il faut donc se renseigner au préalable auprès de l'installateur que les équipements sont éligibles au crédit d'impôt.

              Des aides locales peuvent également être perçues afin de développer l'énergie solaire. Cependant, ces aides restent à la discrétion des conseils régionaux, des conseils généraux, ANAH ou encore des communes.

              Dans de nombreuses régions, aucune aide n’est accordée aux particuliers comme en Midi-Pyrénées. Si des aides sont données se sont par exemple :

prêt bonifié (réduction de 2% des intérêts d'emprunt) en Aquitaine.
40% de la part de l’installation non éligible au crédit d’impôt plafonné à 700€ en Basse-Normandie.
1€/Wc (< 3 kWc) en Bourgogne.
Aide sur la main d'œuvre dans la limite de 1600 € + CAPE : 800€ sur main d'œuvre en Haute-Normandie.
30% d’une assiette plafonnée à 10 000 € en Limousin.
Opération de groupements d’achats en Pays de la Loire.
Aide sites isolés pour la Guyane, la Martinique ou la Réunion.

Pour les professionnels

Par professionnels sont entendues les entreprises, les collectivités, les associations, les bailleurs sociaux, etc.
L'État n'accorde aucune aide financière aux entreprises.
L'ADEME et les régions lancent des appels à projets pour les installations photovoltaïques raccordées au réseau. Les aides régionales sont différentes selon les régions et selon le type de collectivités. Par exemple :

en Alsace, pour les raccordés au réseau Secteur public, associatif, social, habitat collectif privé, gîtes et chambre d’hôtes, secteur agricole, secteur concurrentiel : 1,5 € (maxi 30 000 €).
en Auvergne, 10% du montant plafonné à 2€/Wc.
en Bourgogne : pour le secteur non-concurrentiel : 50% plafonné à 3,5 €/Wc ; pour le secteur concurrentiel : 30% plafonné à 3,5 €/Wc.
En Midi-Pyrénées, appels à projets : 3 €/Wc (maxi 10 kWc) ; 2 €/Wc (>10 kWc et plafond à 50 000 € par projet).

Rachat de l'électricité

              Une aide financière non négligeable est le rachat de l'électricité par la société EDF. La loi du 10 février 2000 (modifié) stipule qu’EDF ou les Entreprises Locales de Distributions (ELD) doivent, « dans le cadre des missions de service public et pour des installations raccordées à leur réseau, racheter l'électricité produite par les installations que l'État souhaite développer et qui ne pourraient pas trouver leur place dans le seul cadre du marché en raison de leur coût élevé ».

              Un contrat d'achat de l'énergie électrique produite par « l'énergie radiative du soleil » est établi. La durée et les tarifs sont fixés par la Direction de la demande et des marchés énergétiques (DIDEME) après négociations avec les fédérations de producteurs.

              Pour EDF, les prix applicables dans le contrat sont définis dans l'arrêté du 10 juillet 2006. Le contrat est conclu pour une durée de 20 ans. Deux options sont possibles : la vente du surplus ou la vente de la totalité de la production. L’énergie annuelle achetée par EDF est plafonnée (le plafond correspond à un fonctionnement annuel de 1500 h à pleine puissance). Le tarif d’achat de base à la date du 26 juillet 2006 pour la métropole est de 30 c€/ kWh, plus 25 c€/ kWh si le matériel est intégré au bâtiment jusqu’au plafond et de 5 c€/ kWh au-delà.