Avant de produire l’énergie, comprendre comment elle circule.
Puissance, durée, surface, rendement : quelques notions suffisent pour regarder le Soleil autrement. Suivons le raisonnement.
Une puissance ne raconte pas toute l’histoire.
Elle indique à quelle vitesse une énergie peut être fournie. Pour connaître la quantité reçue, il faut aussi regarder combien de temps cette puissance est disponible.
La puissance
Watt, kilowatt, mégawatt : des unités qui décrivent un débit d’énergie à un instant donné.
L’énergie
Wattheure, kilowattheure, mégawattheure : des quantités accumulées ou utilisées pendant une durée.
Le temps
Une même puissance disponible plus longtemps fournit davantage d’énergie.
Un robinet, une baignoire, une fuite.
Le débit du robinet représente la puissance. L’eau reçue est l’énergie. Plus longtemps le robinet reste ouvert, plus la baignoire se remplit.
La baignoire a une capacité limitée : elle introduit le stockage. Une fuite rappelle enfin que toute l’énergie qui entre dans un système n’est pas récupérée sous forme utile. C’est l’idée du rendement.
× surface exposée
× conversion
Une ressource, une surface, une conversion.
Le Soleil apporte un rayonnement. Son intensité reçue sur une surface se décrit par une irradiance, en W/m². Un pyranomètre ou un irradiancemètre aide à la mesurer.
Une cellule photovoltaïque convertit une partie de l’énergie reçue en électricité. Son rendement exprime cette part utile. La puissance instantanée varie ; l’énergie produite se construit au fil du temps.
La surface disponible et la manière de l’exposer comptent donc autant dans le raisonnement que la technologie qui convertit.
La surface peut regarder le Soleil de plusieurs façons.
Une surface horizontale, une surface inclinée fixe et une surface orientable ne rencontrent pas le rayonnement sous les mêmes angles au cours de la journée.
Schéma de principe : orientation de la surface, sans échelle ni comparaison chiffrée.
La normale au centre.
Quand le rayonnement arrive perpendiculairement à la surface, l’exposition est la plus favorable dans cette représentation simple.
Nous pouvons contrôler l’exposition de la surface qui l’exploite.