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M3P Solar : Réalisation de Parc Solaire
Le photovoltaïque
1. Généralité
a. Le soleil : une énergie disponible
Le rayonnement solaire qui parvient sur la Terre en un an représente plus de 7 000 fois la consommation
mondiale d’énergie, toutes formes et usages confondus et notre étoile bienfaitrice a une durée de vie
prévisible de 5 milliards d’années.
Comme indiqué sur la carte présentée ci-dessous et pour fixer les ordres de grandeurs, l’énergie reçue
par la terre augmente de 100 à 150 W/m2 pour les zones tempérées, pour atteindre jusqu’à 250 à 300
W/m2 pour les parties désertiques les plus ensoleillées de la planète.
La répartition du rayonnement solaire sur la Terre est loin d’être uniforme dans l’espace et dans le
temps, mais la quantité d’énergie reçue annuellement par un endroit donné est en fait presque
constante, autrement dit un même lieu reçoit tous les ans à peu près la même quantité totale d’énergie.
Par ailleurs et via les outils dont disposent aujourd’hui les météorologistes, d’un jour sur l’autre, voire
d’une semaine sur l’autre, les conditions d’ensoleillement sont prévisibles.
L’irradiation solaire d’un site à un moment donné dépend de plusieurs facteurs tels que la situation
géographique (latitude, altitude, topographie), l’époque de l’année (saison) et bien sûr des conditions
climatiques (couverture nuageuse et éventuellement brouillard de pollution). Les déserts arides d’Afrique
du Nord (Sahara), du Moyen-Orient (péninsule arabique), de Chine (Désert de Gobi) et des États-Unis
(Désert des Mojaves) sont les zones les plus avantagées du point de vue de l’ensoleillement annuel.

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Il est important de noter que même si l’intérêt est variable selon les cas, chacune des parcelles des
terres émergées et même des océans peut être propice à l’utilisation de l’énergie solaire.
L’Allemagne en est la preuve : malgré une situation géographique désavantageuse, comme l’illustre la
carte ci dessus, c’est une forte volonté politique et le choix d’instruments efficaces de promotion et de
soutien qui lui a permis d’être aujourd’hui le pays du monde à la fois premier producteur d’électricité
photovoltaïque et premier fabricant et exportateur de technologie photovoltaïque : un exemple à
suivre lorsque l’on sait qu’aujourd’hui plus de 200 000 emplois y ont été crées dans la filière
photovoltaïque depuis 10 ans !
Le rayonnement solaire français place notre pays au 5
ème
rang européen autrement dit, et surtout pour
les projets de grandes dimensions ( > 1 MW ), une rentabilité des projets est acquise en France
quasiment sur tout le territoire : chaque mètre carré du pays reçoit du nord au sud de 1100 à 2000 kwh
d’énergie via la soleil en moyenne par année.

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b. Le solaire électrique : réalité ou fiction ?
Une question qui revient souvent : le soleil produit des rayonnements stables, prévisibles et en très large
excès par rapport à nos besoins, parfait, mais la production électrique envisageable est sans commune
mesure malgré tout avec nos besoins.
La réponse a été produite par l’institut Fraunhofer lors de la conférence de Munich de Mars 2009 : il
suffirait aujourd’hui de 6 parcs solaire de 360 km2 de surface placés sur des régions choisies du globe
( cf carte ci-dessous ) , pour assurer la production des quelques 20 TW de la consommation mondiale
( avec des cellules en silicium poly cristallin et 1600 hrs/an d’ensoleillement, soit une moyenne mondiale
réaliste )
Il est à noter également que le puissance moyenne d’une très grosse tranche nucléaire, soit environ
1500 MW, peut être assurée moyennant l’installation de 10 km2 de panneaux photovoltaïques, ou un
carré au sol de seulement 3 km par 3 km.
c. Vers une fin programmée des énergies traditionnelles :
Les gisements d’énergies fossiles (charbon, pétrole et gaz) et fissiles (uranium), même extraits dans les
conditions les plus extrêmes, ne représentent que quelques dizaines d’années au rythme de leur
consommation actuelle, un peu plus d’un siècle pour le charbon, de l’ordre de quelques dizaines d’années
pour le gaz, le pétrole et l’uranium.
Comme notre consommation ne cesse d’augmenter avec notamment les besoins en rapide expansion
des « économies émergentes », les pays les plus peuplés de la planète (Chine, Inde, Brésil) dont les
populations tendent à imiter nos propres comportements énergivores occidentaux, … l’échéance de leur
épuisement ne cesse de se rapprocher et les prévisions les plus optimistes ne sont pas forcément les plus
sûres …

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Par ailleurs et sans compter sur l’épuisement des ressources, le changement climatique dont plus
personne n’ose contester l’évidence, oblige résolument l’humanité à rechercher des modes de production
dits renouvelables, seuls conditions d’un développement durable : parmi la palette des énergie à notre
disposition, le solaire apparait rapidement comme une ressource majeure.
Avec une différence de taille toutefois : grâces aux connaissances scientifiques accumulées et aux
innombrables technologies aujourd’hui disponibles même si elles n’en sont qu’aux prémisses de leur
développement, elles sont en mesure de répondre de manière efficace et « moderne » à tous nos
besoins.
2. Le photovoltaïque
a. Le photovoltaïque : historique de la technologie
La conversion de la lumière en électricité,
appelée effet photovoltaïque, a été
découverte par un français, Antoine
Becquerel en 1839, mais il faudra
attendre près d'un siècle pour que les
scientifiques approfondissent et exploitent
ce phénomène de la physique.

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L’énergie photovoltaïque s’est développée dans les années 50 pour l’équipement de vaisseaux spatiaux
et le premier a été lancé dans l’espace en 1958. C’était le seul procédé non-nucléaire d’alimentation des
satellites en énergie.
Il faut savoir par exemple que les images satellites reçues par notre téléviseur ne nous parviennent que
grâce à l’énergie photovoltaïque …
Pendant les années 70 et 80, des efforts ont été faits pour réduire les coûts de sorte que l’énergie
photovoltaïque soit également utilisable pour des applications terrestres.
La croissance de l’industrie photovoltaïque est depuis lors spectaculaire.
Quelques autres dates … :
1839 : Le physicien français Edmond Becquerel découvre l’effet photovoltaïque.
1875 : Werner Von Siemens expose devant l’Académie des Sciences de Berlin un article sur l’effet
photovoltaïque dans les semi-conducteurs. Mais jusqu’à la Seconde Guerre Mondiale, le phénomène reste
encore une découverte anecdotique.
1954 : Trois chercheurs américains, Chapin, Pearson et Prince, mettent au point une cellule
photovoltaïque à haut rendement au moment où l’industrie spatiale naissante cherche des solutions
nouvelles pour alimenter ses satellites.
1958 : Une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers satellites alimentés par
des cellules solaires sont envoyés dans l’espace.
1973 : La première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l’Université de
Delaware.
1983 : La première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en
Australie.
1995 : Des programmes de toits photovoltaïques raccordés au réseau ont été lancés, au Japon et en
Allemagne, et se généralisent depuis 2001