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Énergies renouvelables
Energie solaire
L'énergie solaire, que l'on trouve à la surface de la terre sous forme de lumière et de chaleur, peut être exploitée au moyen de capteurs solaires thermiques pour produire de la chaleur (eau chaude et chauffage d'appoint), au moyen de concentrateurs pour activer des processus chimiques et produire de l'électricité, et au moyen d'installations photovoltaïques pour générer du courant.
Photovoltaïque
Le photovoltaïque (PV), qui consiste à transformer directement le rayonnement solaire en électricité, est une technologie-clé pour assurer un approvisionnement énergétique durable. L'électricité solaire représente un potentiel considérable, puisque le photovoltaïque pourrait couvrir quelque 20% des besoins actuels d'ici 2050.
Le photovoltaïque est une technologie complexe et relativement jeune. De nombreuses recherches seront encore nécessaires pour en améliorer significativement la compétitivité par rapport aux autres technologies. Fait réjouissant toutefois, les coûts de production diminuent d'environ 5% par an depuis quelques années.
Ces dernières années, le marché du photovoltaïque a enregistré une croissance annuelle de plus de 30% au niveau mondial, et en Europe plus particulièrement. La Suisse dispose actuellement de quelque 30 MW installés, qui ne représentent cependant qu'une part minime de la production indigène d'électricité (environ 0,04%). La rétribution à prix coûtant du courant injecté a toutefois donné un nouvel élan au marché suisse du photovoltaïque.
Le rendement des installations photovoltaïques est exprimé en kWh/kWp (rendement annuel/puissance maximale de l'installation). Le rendement moyen des installations indigènes est de 820 kWh/kWp, les installations récentes pouvant toutefois atteindre 1000 kWh/kWp même sur le Plateau. Selon la technologie utilisée, la surface installée doit être comprise entre 8 m2 (cellules cristallines) et 25 m2 (pour certains types de cellules à couche mince).
Chaleur solaire
L'existence d'installations standardisées fait de la chaleur solaire une option intéressante pour la production d'eau chaude et le chauffage d'appoint. De plus en plus d'entreprises de chauffage conventionnelles proposent d'ailleurs de bons produits. Quelque 4000 installations de chauffage d'eau chaude sanitaire ou de chauffage d'appoint sont réalisées chaque année en Suisse. La chaleur solaire se combine parfaitement avec tout autre agent énergétique. Représentant une part encore relativement faible à l'heure actuelle de la consommation totale de notre pays, la chaleur solaire présente néanmoins un large potentiel. Si tous les bâtiments existants étaient rénovés de manière optimale sur le plan énergétique, l'installation de capteurs solaires permettrait de couvrir l'ensemble des besoins thermiques des ménages.
Les centrales solaires thermiques sont une autre façon d'utiliser l'énergie solaire. Elles ne peuvent toutefois être rentables qu'au niveau de la ceinture solaire, et non en Suisse. En théorie, il suffirait de construire des centrales solaires utilisant des miroirs concentrateurs sur environ 1% de la surface du Sahara pour couvrir les besoins en électricité de l'ensemble de notre planète.
L'énergie solaire peut être stockée par des procédés chimiques. Nombre de programmes de recherche et de développement étudient les technologies des procédés et des réacteurs susceptibles d'être mises en œuvre, à terme, pour permettre le stockage chimique et le transport de l'énergie solaire. L'accent est mis sur la production d'hydrogène au moyen du cycle ZnO/Zn.
Recherche et développement
En Suisse comme à travers le monde, les activités de recherche et développement se concentrent sur les nouveaux matériaux, les cellules solaires, les composants et les procédés, en visant à rendre l'électricité solaire concurrentielle par rapport au courant provenant d'autres sources, à améliorer sensiblement son efficacité et à réduire drastiquement les coûts des installations. S'agissant des installations solaires thermiques, les chercheurs ciblent l'essentiel de leurs efforts non seulement sur l'efficacité des panneaux, mais aussi sur la mise au point d'accumulateurs saisonniers performants et économiques et sur l'optimisation des systèmes. Les programmes de recherche de l'Office fédéral de l'énergie OFEN sont liés à des projets tant nationaux qu'internationaux, tels que ceux de l'Agence internationale de l'énergie.
Source: bfe.admin.ch