Définition courte
Une centrale solaire photovoltaïque est une installation qui convertit directement la lumière du soleil en électricité, utilisant des panneaux composés de cellules photovoltaïques.
Définition complète
Une centrale solaire photovoltaïque, souvent appelée parc solaire ou ferme solaire, est un système industriel de production d’électricité. Elle se distingue par sa capacité à générer des quantités significatives d’énergie électrique à partir du rayonnement solaire. Ces installations sont composées de panneaux solaires qui, une fois exposés à la lumière du soleil, transforment l’énergie lumineuse en courant électrique. Ce processus est rendu possible grâce à l’effet photovoltaïque. Contrairement aux centrales thermiques, elles n’émettent aucun gaz à effet de serre durant leur phase d’exploitation, ce qui en fait des piliers de la transition énergétique.
Le fonctionnement d’une centrale solaire photovoltaïque repose sur plusieurs composants clés :
- Les panneaux photovoltaïques (modules solaires) : Ce sont les éléments centraux qui captent l’énergie solaire. Chaque panneau est constitué de cellules photovoltaïques, le plus souvent à base de silicium, un matériau semi-conducteur. Lorsque les photons de la lumière du soleil frappent ces cellules, ils transmettent leur énergie aux électrons du matériau, les mettant en mouvement et créant ainsi un courant électrique continu (CC).
- Les onduleurs : Le courant continu produit par les panneaux ne peut pas être directement utilisé par la plupart des appareils électriques ni injecté dans le réseau. L’onduleur a pour rôle de convertir ce courant continu en courant alternatif (CA), qui est la forme d’électricité compatible avec les réseaux de distribution.
- Les transformateurs : Après l’onduleur, le courant alternatif passe par un transformateur qui élève sa tension pour qu’il puisse être injecté efficacement dans le réseau électrique national.
- Les structures de montage : Ces systèmes permettent de fixer les panneaux solaires au sol ou sur d’autres supports, en assurant leur stabilité, leur durabilité, et en optimisant leur orientation et leur inclinaison pour maximiser la capture de l’énergie solaire. On distingue notamment les panneaux fixes, les trackers solaires qui suivent la course du soleil, ou encore les centrales flottantes.
- Le système de raccordement : Il assure la connexion de la centrale au réseau public d’électricité, permettant l’injection et la distribution de l’électricité produite.
- Optionnellement, les batteries de stockage : Dans certaines installations, des systèmes de stockage par batterie sont ajoutés pour conserver l’énergie produite mais non utilisée immédiatement, et la restituer lorsque le soleil ne brille pas (la nuit, par temps nuageux) ou lorsque la demande est forte.
Ces installations peuvent être déployées sur de vastes étendues de terrain, comme des friches industrielles, des anciennes carrières, des zones dégradées ou des surfaces agricoles. Elles contribuent significativement à la transition énergétique en produisant une électricité décarbonée, locale, durable et compétitive. UNITe, en tant que producteur indépendant d’électricité renouvelable, s’engage activement dans le développement de ces centrales, notamment en réalisant des projets en photovoltaïque. Le groupe dispose d’une expertise reconnue sur toute la chaîne de valeur, du développement au financement, de la construction à l’exploitation-maintenance, jusqu’à la valorisation de l’énergie.
Historique & actualité
Historique
L’histoire de l’énergie solaire débute bien avant l’ère industrielle. En 1839, le physicien français Edmond Becquerel découvre l’effet photovoltaïque, observant que certains matériaux peuvent produire un courant électrique sous l’exposition à la lumière. Cette découverte fondamentale pose les bases de la conversion directe de la lumière solaire en électricité. Cependant, il faut attendre le milieu du XXe siècle pour voir apparaître les premières applications concrètes. En 1954, les laboratoires Bell aux États-Unis développent la première cellule photovoltaïque en silicium capable de convertir efficacement la lumière du soleil en électricité, ouvrant la voie à des applications pratiques, notamment dans le domaine spatial pour alimenter les satellites.
En France, le développement significatif de l’énergie solaire débute dans les années 1970, en réponse aux crises pétrolières et à une prise de conscience croissante de la nécessité de diversifier les sources d’énergie. Des programmes de recherche sont alors lancés, et des entreprises commencent à se spécialiser dans la fabrication de panneaux solaires. Initialement, le coût élevé des technologies limitait leur adoption à grande échelle.
Les années 2000 marquent un tournant avec la mise en place de politiques publiques incitatives, telles que des tarifs d’achat garantis supérieurs aux prix du marché, stimulant ainsi fortement le développement de la filière photovoltaïque. Ces mesures ont permis une réduction drastique des coûts des modules et une amélioration continue des performances.
Actualité
Aujourd’hui, les centrales solaires photovoltaïques sont au cœur des stratégies de sécurité énergétique et de développement durable. Elles bénéficient de politiques publiques ambitieuses et d’investissements croissants. La France est un acteur majeur, se classant au 4ème rang européen des producteurs d’électricité photovoltaïque en 2024. Le parc solaire photovoltaïque français a atteint 24,3 GW de puissance installée en 2024, avec une production record de 24,8 TWh, représentant 4,6 % de la production nationale d’électricité.
La Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) prévoit une place croissante pour le solaire dans le mix énergétique français pour les décennies à venir. UNITe, comme mentionné dans ses objectifs, a réalisé son plus fort développement dans le photovoltaïque, démontrant l’alignement de son modèle avec cette dynamique nationale et européenne. Le groupe s’inscrit pleinement dans cette phase de croissance, avec plus de 3 GW de projets en portefeuille. La diversification des types de centrales, incluant les centrales au sol, les ombrières photovoltaïques et l’agrivoltaïsme, est également une tendance forte pour optimiser l’usage des sols et s’adapter aux contraintes locales.
Exemple & contexte
Exemples de centrales solaires photovoltaïques
Les centrales solaires photovoltaïques se manifestent sous diverses formes, adaptées aux spécificités des territoires et aux besoins des acteurs :
- Centrales au sol (Parcs photovoltaïques) : Ce sont les installations les plus visibles, occupant de grandes surfaces, souvent sur des friches industrielles, d’anciennes décharges, des terrains militaires, etc… Ces vastes champs de panneaux permettent de générer des quantités importantes d’énergie. Des exemples notables incluent la centrale de Cestas en Nouvelle-Aquitaine, qui fut l’une des plus grandes d’Europe lors de sa construction en 2015, et la centrale de Toul-Rosières en France, d’une puissance de 115 MWc.
- Centrales sur toiture : Installées sur les toits de grands bâtiments commerciaux, industriels ou agricoles (hangars photovoltaïques), elles valorisent des surfaces existantes et contribuent à l’autoconsommation de l’électricité produite.
- Ombrières photovoltaïques : Particulièrement pertinentes pour les collectivités locales et les entreprises, ces structures équipent notamment les parkings. Elles protègent les véhicules tout en produisant de l’électricité et peuvent intégrer des bornes de recharge pour véhicules électriques.
- Agrivoltaïsme : Cette approche innovante combine production d’électricité solaire et activité agricole sur une même parcelle. Les panneaux sont conçus pour laisser passer suffisamment de lumière pour les cultures, offrant ainsi une double valorisation du sol et des revenus complémentaires aux exploitants agricoles. UNITe, qui travaille avec des propriétaires fonciers et des exploitants agricoles, est particulièrement intéressé par ces solutions.
Contexte d’intégration avec UNITe :
UNITe se positionne comme un acteur clé dans le développement, la construction et l’exploitation de centrales solaires photovoltaïques. Le groupe accompagne les collectivités locales, les propriétaires fonciers, les exploitants agricoles, les développeurs et producteurs d’ENR dans leurs projets.
Par exemple, pour une collectivité locale, une commune loue un terrain dégradé à UNITe. La centrale produit de l’électricité locale pour l’équivalent de 5 000 foyers habitants, génère des recettes fiscales (IFER) et un loyer pour la commune, sans artificialiser de nouvelles terres agricoles. Cela contribue directement aux objectifs de transition énergétique du territoire et à l’autonomie énergétique locale.
Pour un propriétaire foncier ou un exploitant agricole, UNITe peut proposer l’installation de centrales au sol ou des solutions d’agrivoltaïsme sur des parcelles peu productives. Ces projets permettent de générer un revenu stable sur le long terme grâce à la vente d’électricité, tout en protégeant le terrain.
Exemple : Des panneaux surélevés ou espacés permettent le passage d’ovins pour l’éco-pâturage. Les panneaux apportent de l’ombre aux animaux en été, améliorant le bien-être animal, tout en assurant un revenu complémentaire stable à l’agriculteur.
L’expertise d’UNITe dans la maîtrise de la chaîne de valeur (développement, financement, construction, exploitation-maintenance, valorisation de l’énergie) assure la fiabilité et la rentabilité de ces installations.
FAQ
Qu’est-ce qui distingue une centrale solaire photovoltaïque d’un panneau solaire individuel ?
Une centrale solaire photovoltaïque est une installation de grande taille, regroupant des milliers de panneaux, conçue pour produire de l’électricité à l’échelle industrielle et l’injecter dans le réseau électrique national. Un panneau solaire individuel fait partie d’une installation plus petite, souvent sur un toit de maison, pour l’autoconsommation ou une production locale.
Comment une centrale solaire photovoltaïque participe-t-elle à la transition énergétique ?
Elle utilise une source d’énergie renouvelable, inépuisable et non polluante : le soleil. En produisant de l’électricité sans émettre de gaz à effet de serre ni de déchets toxiques pendant son fonctionnement, elle réduit la dépendance aux énergies fossiles et contribue à diminuer l’empreinte carbone globale.
Quels sont les principaux avantages d’investir dans une centrale solaire photovoltaïque pour un propriétaire foncier ou une collectivité ?
Les avantages sont multiples : génération de revenus stables sur le long terme (via la vente d’électricité), valorisation de terrains inutilisés ou dégradés, contribution à l’autonomie énergétique locale, création d’emplois locaux, et amélioration de l’image environnementale. De plus, les panneaux sont recyclables à plus de 95% en fin de vie.
Quel est l’impact environnemental d’une centrale solaire photovoltaïque au-delà de la phase de production ?
Bien que la production des panneaux consomme de l’énergie et des ressources, l’empreinte écologique globale des centrales photovoltaïques reste bien inférieure à celle des énergies fossiles sur leur cycle de vie complet. Les impacts sur l’occupation des sols, la biodiversité et le paysage sont pris en compte dès la conception des projets, en privilégiant l’installation sur des sites dégradés et en intégrant des mesures de préservation de la faune et de la flore. La filière de recyclage des panneaux en fin de vie est développée en Europe (Soren), permettant de valoriser une grande partie des composants.
Quelle surface faut-il pour une centrale solaire au sol ?
En moyenne, il faut compter environ 1 hectare pour installer 1 Mégawatt-crête (MWc) de puissance. Cette surface comprend les panneaux, les locaux techniques, les pistes d’accès et les zones de compensation écologique éventuelles. Cette densité énergétique s’améliore constamment avec les progrès technologiques des panneaux.
Quelle est la durée de vie d’une centrale photovoltaïque ?
Une centrale solaire est conçue pour fonctionner entre 30 et 40 ans. Les panneaux photovoltaïques modernes conservent souvent plus de 80 % de leur puissance initiale après 25 ans. UNITe, qui construit et exploite ses centrales, s’engage sur la durée pour assurer une maintenance optimale et maximiser cette longévité.
Les panneaux solaires sont-ils recyclables ?
Oui, à près de 95 %. La filière est très structurée en France, notamment via l’éco-organisme SOREN (anciennement PV Cycle). Le verre, l’aluminium, le plastique et le silicium sont séparés et réinjectés dans le circuit industriel. Le démantèlement en fin de vie est une obligation légale provisionnée dès la construction.
Vocabulaire connexe, et synonymes
- Photovoltaïque (PV) : Terme général désignant la technologie de conversion de la lumière solaire en électricité.
- Panneau solaire / Module solaire : Dispositif composé de cellules photovoltaïques qui convertit le rayonnement solaire en énergie électrique.
- Onduleur : Équipement électronique qui convertit le courant continu (DC) produit par les panneaux en courant alternatif (AC) utilisable pour le réseau.
- Watt-crête (Wc / kWc / MWc) : Unité de mesure de la puissance électrique maximale qu’un panneau ou une installation photovoltaïque peut produire dans des conditions optimales (conditions de test standard – STC).
- Agrivoltaïsme : Combinaison de la production agricole et de la production d’énergie solaire sur une même parcelle.
- Ombrière photovoltaïque : Structure intégrant des panneaux solaires, souvent installée sur des parkings, qui offre de l’ombre tout en produisant de l’électricité.
- Réseau électrique : Ensemble des lignes et équipements qui transportent et distribuent l’électricité.
- Autoconsommation : Utilisation directe de l’électricité produite par ses propres panneaux solaires.
- Ferme solaire / Parc solaire : Synonymes courants de centrale solaire photovoltaïque, désignant une vaste étendue de panneaux.
- Énergie renouvelable (EnR) : Énergie produite à partir de sources naturelles qui se renouvellent constamment, comme le soleil.