Dossier technique Bac Pro MELEC

Les fermes photovoltaïques en France

Ce dossier présente le principe de fonctionnement d’une ferme photovoltaïque, le développement du solaire en France, la localisation de quelques grands parcs et les notions essentielles à retenir.

1. Qu’est-ce qu’une ferme photovoltaïque ?

Une ferme photovoltaïque est une installation de grande taille composée de nombreux panneaux solaires capables de transformer directement la lumière du soleil en électricité.

L’électricité produite est en courant continu. Elle est ensuite convertie en courant alternatif grâce à des onduleurs, puis injectée sur le réseau électrique.

Ces installations peuvent être implantées au sol, sur des friches, d’anciennes bases militaires, des parkings ou en complément d’usages agricoles.

Vue générale d'une ferme photovoltaïque
À retenir : une ferme photovoltaïque transforme directement l’énergie lumineuse du soleil en énergie électrique.

2. Le solaire photovoltaïque en France

Le solaire photovoltaïque se développe rapidement en France. On le retrouve sur les toitures, les ombrières de parking et dans les centrales au sol de grande puissance.

24,3 GW
puissance fin 2024
24,8 TWh
production en 2024
26,8 GW
au 31 mars 2025
4,6 %
de la production électrique 2024
À retenir : le photovoltaïque progresse vite en France, mais sa production dépend directement de l’ensoleillement.

3. Principe de fonctionnement

1

Rayonnement solaire

Les cellules photovoltaïques reçoivent l’énergie lumineuse du soleil.

2

Production de courant continu

Les panneaux produisent un courant électrique continu.

3

Conversion par l’onduleur

L’onduleur transforme le courant continu en courant alternatif.

4

Transformation et raccordement

La tension est adaptée avant l’injection sur le réseau public.

5

Distribution de l’énergie

L’électricité produite alimente ensuite les consommateurs via le réseau.

Schéma de fonctionnement d'une ferme photovoltaïque
Schéma simplifié du fonctionnement d’une centrale photovoltaïque.
À retenir : une ferme photovoltaïque réalise la chaîne de conversion : énergie lumineuse → énergie électrique continue → énergie électrique alternative.

4. Les principaux équipements

Panneaux

Ils captent la lumière et produisent le courant continu.

Onduleurs

Ils convertissent le courant continu en courant alternatif.

Transformateurs

Ils adaptent la tension pour le transport de l’électricité.

Poste de livraison

Il permet le raccordement et l’injection sur le réseau.

5. Carte de quelques grandes fermes photovoltaïques en France

Les grandes centrales photovoltaïques françaises se situent souvent dans des zones bien ensoleillées ou sur de vastes terrains disponibles.

Cestas (Gironde)
Marville (Meuse)
Toul-Rosières (Meurthe-et-Moselle)
Labarde (Bordeaux)
Les Mées (Alpes-de-Haute-Provence)
À retenir : les fermes photovoltaïques s’implantent sur des terrains vastes et bien exposés, mais aussi de plus en plus sur des sites déjà artificialisés.
Ferme photovoltaïque
Très grand parc
Carte interactive de quelques grands parcs photovoltaïques français.

6. Types d’implantation

Au sol

Grandes centrales installées sur friches, anciennes carrières, bases militaires ou terrains dégradés.

Ombrières

Installations sur parkings, combinant production d’énergie et protection des véhicules.

Agrivoltaïsme

Panneaux associés à une activité agricole pour partager le terrain.

7. Avantages et limites

Avantages

  • Énergie renouvelable
  • Production sans combustion
  • Faibles émissions directes en fonctionnement
  • Déploiement rapide
  • Possibilité d’utiliser des friches ou parkings

Limites

  • Production variable selon la météo et la saison
  • Besoin de surface pour les grandes centrales
  • Production nulle la nuit
  • Besoin d’un bon raccordement réseau

8. Compétences MELEC visées

Analyser

Identifier les étapes de production d’une installation photovoltaïque.

Comprendre

Relier panneaux, onduleurs, transformateurs et réseau électrique.

Communiquer

Présenter clairement la place du photovoltaïque en France.