solaire vs. Énergie éolienne : quelle énergie est la meilleure ?

L’histoire montre que les progrès des énergies renouvelables suivent souvent des crises : dans les années 1970, les embargos pétroliers ont fait quadrupler le coût du pétrole, stimulant les efforts pour réduire la dépendance américaine aux combustibles fossiles et trouver des sources d’énergie alternatives, notamment l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.¹ La crise financière mondiale de 2008-09 a conduit plusieurs gouvernements à lier une partie de leur relance économique à des investissements dans les énergies propres.² La pandémie de COVID-19 a entraîné un choc énergétique sans précédent, et après 2021, les investissements dans les énergies renouvelables ont atteint les niveaux les plus élevés depuis la Grande Récession.³

Suite aux crises en Europe, les économies occidentales sont une fois de plus rappelées à l’importance de l’indépendance énergétique, et la demande de sources d’énergie renouvelables a explosé. Deux des sources d’énergie renouvelables les plus populaires aux États-Unis, en ce moment, sont le solaire et le vent. L’un ou l’autre prendra-t-il les commandes en tant que leader en 2022 ?

Grâce à la baisse du coût de l’énergie solaire, la technologie n’a jamais été aussi intéressante pour les propriétaires. Sa facilité d’utilisation résidentielle permet aux clients de réduire leur empreinte carbone ainsi que leurs dépenses énergétiques. Mais les humains utilisent le vent depuis des milliers d’années, bien avant l’arrivée de l’éolienne moderne. En fait, l’énergie éolienne a représenté 5 % de plus de production d’énergie que l’énergie solaire l’année dernière.⁴

Alors, alors que nous entrons dans l’ère des énergies renouvelables, l’une ou l’autre des sources d’énergie l’emportera-t-elle ? Et si vous envisagez de passer à une source d’énergie renouvelable, laquelle correspond le mieux à vos besoins ? Explorons.

Histoire de Solar Vs. Énergie éolienne

Nous allons commencer par un petit arrière-plan pour la couleur. Les premières preuves enregistrées de l’utilisation de l’énergie éolienne remontent à environ 6000 à 5000 avant JC, lorsque la voile a été inventée pour attraper le vent et propulser les bateaux. , vers la fin des années 1800, produisent de l’électricité à partir de l’énergie cinétique.

On pourrait dire que l’énergie solaire est utilisée depuis 700 avant JC, lorsque les miroirs étaient utilisés pour concentrer l’énergie solaire pour faire du feu. Mais solaire cellules n’ont pas été utilisées pour générer de l’énergie jusqu’en 1839, quand Edmond Becquerel, un jeune physicien travaillant en France, a observé et noté pour la première fois l’effet photovoltaïque.⁶ Il a fallu plus d’un siècle pour produire un panneau solaire pratique après la découverte de Becquerel. L’énergie solaire est restée dans la phase de recherche et développement pendant plusieurs décennies.

Avance rapide jusqu’en 1973 – les chocs pétroliers ont provoqué une flambée des prix de l’essence et du pétrole, semant l’inquiétude quant à l’avenir énergétique des États-Unis. Les dirigeants américains sont devenus de plus en plus curieux des sources d’énergie nationales alternatives qui réduiraient la dépendance au pétrole étranger.

Couplées à la pression croissante des écologistes, les années 70 ont vu un soutien fédéral tangible pour les énergies renouvelables. Pour encourager son développement, le Congrès a adopté la loi sur la taxe sur l’énergie de 1978 afin d’accorder des crédits d’impôt aux maisons équipées de panneaux solaires et de financer le développement de grandes éoliennes.⁷ Le solaire n’était pas encore assez rentable pour décoller, mais les éoliennes ont attiré quelques modestes gains dans les États progressistes.

Au cours des décennies suivantes, la part de la production d’électricité éolienne aux États-Unis est passée de moins de 1 % en 1990 à environ 8,4 % en 2020. La part de l’énergie solaire dans la production totale d’électricité à grande échelle aux États-Unis est passée de 0,1 % en 1990 à environ 2,5 %. en 2020.⁸

Données selon l’Energy Information Administration (EIA)

Accueil Panneaux Solaires

En 2022, des panneaux solaires modernes sont soit installés sur un toit, soit montés au sol pour convertir la lumière du soleil en énergie. Les panneaux solaires sont constitués de cellules photovoltaïques (ou cellules solaires) qui utilisent le matériau semi-conducteur silicium pour créer un courant électrique. L’électricité produite par les panneaux est du courant continu (DC), et elle est convertie par un onduleur en électricité AC, qui est celle que nous utilisons pour alimenter nos maisons.

Les meilleurs panneaux solaires de nos jours ont en moyenne une capacité de puissance de 250 à 400 watts, et les panneaux solaires les plus efficaces atteignent des niveaux d’efficacité d’environ 20 %, ce qui signifie que 20 % de l’énergie qui frappe le panneau est convertie en électricité. Un panneau solaire typique va de 10 à 30 panneaux solaires (ou plus), la moyenne étant d’environ 20 pour alimenter un ménage américain.

Le coût moyen d’une installation solaire se situe entre 20 000 $ et 40 000 $, variant selon la complexité d’une installation, l’emplacement, la taille et les besoins énergétiques d’une maison. Il s’agit d’une barrière importante à l’entrée, et cela reste l’un des plus grands défis à la croissance de l’énergie solaire (c’est pourquoi certaines entreprises ont commencé à proposer des options « gratuites »). Cependant, pour ceux qui sont en mesure de payer le coût initial ou de contracter un prêt de financement solaire, le solaire offre des décennies d’économies d’énergie et peut même dépasser 50 000 $ d’économies à vie au bon endroit.

La plupart des maisons équipées de panneaux solaires resteront connectées au réseau, ce qui signifie que vous ne perdrez pas votre connexion avec votre service public local. Cependant, le solaire hors réseau peut être utilisé dans des applications à petite échelle.

Non seulement l’énergie solaire résidentielle aide les propriétaires à compenser leur consommation d’électricité, mais les installations aident les propriétaires à réduire leur dépendance aux combustibles fossiles et aux services publics, ce qui procure un certain nombre d’avantages personnels et communautaires.

Une conversion de grange moderne avec des panneaux solaires noirs sur le toit
King_Louie / Getty Images

Accueil Éoliennes

Les éoliennes peuvent également être utilisées pour produire de l’électricité. Plutôt que d’utiliser l’effet photovoltaïque, les pales des éoliennes tournent pour faire tourner un rotor interne. Le rotor envoie de l’énergie cinétique à un générateur qui la convertit en courant alternatif, semblable à un onduleur dans un générateur solaire. Tout comme l’énergie solaire, l’énergie éolienne peut être reliée au réseau ou l’énergie résultante peut être stockée dans une batterie.

Contrairement aux panneaux solaires, dans le monde des éoliennes, plus c’est gros, mieux c’est, car les vents augmentent généralement à mesure que l’altitude augmente.

Selon l’Office de l’efficacité énergétique et des énergies renouvelables, la hauteur du moyeu des éoliennes terrestres à grande échelle a augmenté de 59 % depuis 1998, mesurant environ 295 pieds en 2020 (à peu près la même hauteur que la Statue de la Liberté). Et la hauteur du moyeu des éoliennes offshore aux États-Unis devrait être encore plus grande.⁹ Étant donné que les éoliennes sont si grandes, les ordonnances de zonage locales présentent généralement des défis pour les installations éoliennes résidentielles.

Cette dépendance à la taille contribue le plus à ce qui différencie l’énergie éolienne de l’énergie solaire. L’énergie éolienne prend beaucoup plus d’espace pour être plus efficace et, par conséquent, la plupart des éoliennes sont utilisées à l’échelle commerciale ou industrielle plutôt que résidentielle. Cependant, les éoliennes exploitent environ 50 % de l’énergie qui les traverse, contre 20 % d’efficacité pour les meilleurs panneaux solaires résidentiels.¹⁰ Et contrairement aux panneaux solaires, les éoliennes peuvent produire de l’énergie à tout moment de la journée, ce qui les rend très efficaces. lorsqu’il est correctement mis en œuvre.

En conclusion, l’emplacement est essentiel pour le vent comme source d’énergie. Les éoliennes fonctionnent mieux sur de grandes étendues de terrain sans arbres, bâtiments ou autres obstacles. Des États comme le Texas, l’Oklahoma, l’Iowa, le Kansas et l’Illinois sont en tête du pays en matière d’énergie éolienne, et des États côtiers comme la Virginie, le Massachusetts et le New Jersey ont investi massivement dans l’énergie éolienne offshore, une voie de croissance prometteuse.

Installation des pales de rotor sur une éolienne
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Avantages des panneaux solaires et des éoliennes pour la maison

Bien que la route ait été cahoteuse avec des chaînes d’approvisionnement resserrées et l’inflation, le coût des technologies d’énergie renouvelable est presque le plus bas jamais atteint, éclipsant celui des sources traditionnelles comme le charbon et le gaz naturel. Les installations solaires et éoliennes continuent de croître de façon exponentielle, et les progrès technologiques et les faibles coûts ont rendu les sources d’énergie propres résidentielles extrêmement demandées.

D’une manière générale, cependant, les installations éoliennes sont dans presque tous les cas utilisées à une échelle commerciale ou industrielle, tandis que le solaire a fait ses preuves sur le marché résidentiel. Passons en revue les principaux avantages et inconvénients de chacun.

Avantages et inconvénients de l’énergie solaire

Comme mentionné, les installations de panneaux solaires offrent d’énormes opportunités en tant que source d’énergie à l’échelle résidentielle. Voici les principales raisons pour lesquelles :

Avantages de l’énergie solaire Inconvénients de l’énergie solaire
Facilement conçu à des fins résidentielles Ne produisez de l’électricité que lorsque le soleil brille
Moins cher à installer que les éoliennes Ne convient pas à toutes les maisons
Peu ou pas d’entretien sur une durée de vie de plus de 25 ans Moins efficace que les éoliennes

Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne

L’énergie éolienne, au contraire, est beaucoup plus pratique à l’échelle des services publics.

Avantages de l’énergie éolienne Inconvénients de l’énergie éolienne
Facilement conçu pour l’échelle utilitaire Nécessite trop d’espace pour la plupart des applications résidentielles
Capable de produire de l’électricité à tout moment de la journée Nécessite plus d’entretien que les panneaux solaires
Plus efficace que les panneaux solaires Coût initial plus élevé que les panneaux solaires

Alors, qu’est-ce qui est le mieux, l’énergie solaire ou éolienne ?

L’énergie éolienne dépasse actuellement celle du solaire en ce qui concerne la part globale de l’électricité produite. Pour les propriétaires, l’énergie solaire est une option beaucoup plus pratique.

Ce qui compte vraiment, cependant, c’est l’emplacement. Dans le monde de l’énergie, il n’y a pas de solution unique. L’intelligence est la capacité d’une espèce à vivre harmonieusement dans son environnement, en utilisant les sources d’énergie les plus logiques pour cette région. Nous ne nous attendrions jamais à ce que l’énergie solaire dépasse une source d’énergie comme l’hydroélectricité dans des régions comme le nord-ouest du Pacifique. Tout comme nous ne nous attendrions pas à ce que l’énergie éolienne décolle dans des zones urbaines denses comme New York.

L’avenir de l’énergie est un avenir décentralisé, où l’énergie est produite et consommée localement. Pour les propriétaires qui cherchent à apporter des changements tangibles dans leur vie pour travailler vers un avenir plus durable, l’énergie solaire offre une merveilleuse opportunité de faire une différence. L’énergie éolienne ne présentera peut-être pas les mêmes opportunités pour les habitations, mais elle constituera certainement une part importante de la collaboration des sources d’énergie renouvelables dans les efforts visant à atteindre un avenir sans carbone net.

Karsten Neumeister est un écrivain et spécialiste de l’énergie solaire avec une formation en écriture et en sciences humaines. Avant de rejoindre EcoWatch, Karsten a travaillé dans le secteur de l’énergie de la Nouvelle-Orléans, se concentrant sur la politique et la technologie des énergies renouvelables. Amoureux de la musique et du plein air, Karsten peut faire de l’escalade, du canoë ou écrire des chansons lorsqu’il n’est pas sur son lieu de travail.