Travailler dans l'énergie solaire : Emplois dans l'énergie solaire au cours de la prochaine décennie

Y a-t-il un boom de l'emploi dans l'énergie solaire ?

Selon le Bureau of Labor Statistics, les emplois dans les énergies renouvelables sont les deux professions les plus dynamiques de 2016 à 2026.

Les installateurs de panneaux solaires devraient croître de 105 %, tandis que les techniciens d'entretien des éoliennes doubleront.

La baisse du coût de l'énergie solaire a stimulé l'industrie ces dernières années, mais elle a également créé un environnement commercial instable.

Les fusions, les faillites et les licenciements en sont des exemples.

Selon les recherches du MIT, les coûts des modules de panneaux solaires ont chuté au rythme le plus rapide de toutes les technologies énergétiques, et la tendance devrait se poursuivre.

La recherche et le développement ont été le principal moteur des réductions de coûts jusqu'en 2012, date à laquelle ils ont été attribués aux changements dans l'efficacité des modules, les prix et l'utilisation des matériaux et les frais généraux.

Si les réglementations coopèrent, des coûts inférieurs signifient une plus grande accessibilité et une augmentation des opportunités d'emploi.

Certains soutiennent que les réglementations, ou l'incertitude des réglementations futures, empêchent les entreprises d'énergie solaire d'embaucher.

Les forces politiques sont à l'œuvre et les États exercent un pouvoir important sur l'industrie des énergies renouvelables.

Les allégements fiscaux, les subventions, les subventions et autres incitations exercent tous une pression sur l'industrie solaire.

Les économistes prévoient depuis de nombreuses années que les emplois dans l'énergie solaire ont un avenir prometteur.

Selon le Bureau of Labor Statistics, les installateurs de panneaux solaires - seront la profession à la croissance la plus rapide de 2016 à 2026.

Ce poste devrait plus que doubler au cours de la prochaine décennie, dépassant le taux de croissance d'autres emplois en demande tels que les logiciels développeur, infirmière praticienne et data scientist.

Le coût en baisse constante de l'énergie solaire est la force motrice derrière ces projections optimistes.

Selon une analyse de l'Agence internationale des énergies renouvelables de 2017, le coût de l'énergie solaire devrait baisser de 60 % au cours de la prochaine décennie.

Cela rendrait les ressources énergétiques renouvelables plus accessibles aux consommateurs, ce qui entraînerait une augmentation du financement et de la création d'emplois pour fournir de l'énergie solaire propre aux foyers.

Production d'énergie solaire

L'énergie solaire est un moyen polyvalent de produire de l'électricité.

Il peut chauffer l'eau, chauffer et climatiser les maisons et les bâtiments commerciaux, et alimenter les lampadaires, entre autres.

L'énergie solaire est particulièrement utile pour fournir de l'électricité aux régions éloignées et aux appareils portables car elle est facilement accessible presque partout et ne nécessite pas de carburant ni de connexion à un réseau électrique (un réseau interconnecté utilisé pour livrer l'électricité des fournisseurs aux consommateurs).

L'énergie solaire est utilisée pour produire d'énormes quantités d'électricité à l'échelle des services publics et fournir de l'électricité aux particuliers et aux entreprises.

• Les centrales solaires à grande échelle, aux côtés des sources d'énergie conventionnelles telles que les centrales au charbon et au gaz naturel, fournissent une énergie importante au réseau électrique.

  Les centrales solaires produisent normalement quelques mégawatts d'électricité, l'équivalent des centrales au charbon ou au gaz de petite ou moyenne taille.

  Les centrales encore au stade de la planification devraient générer plusieurs centaines de mégawatts, comparables à une centrale à charbon ou nucléaire de moyenne à grande.

• L'énergie solaire commerciale est utilisée par les entreprises qui peuvent installer de grands groupes de panneaux solaires appelés panneaux photovoltaïques (PV) sur des terrains inutilisés, des toits ou des parkings, tels que des immeubles de bureaux, des entrepôts et des magasins de détail.

  Ces panneaux complètent l'approvisionnement en électricité de la propriété et peuvent produire plus d'énergie que la propriété n'en utilise parfois.

  Cette énergie excédentaire est fréquemment revendue à l'entreprise de services publics locale.

• L'énergie solaire résidentielle est produite par les propriétaires qui ont installé des panneaux solaires sur leurs toits pour fournir de l'électricité à leurs maisons.

  Ce type d'énergie solaire est de plus en plus populaire.

  L'énergie solaire résidentielle est généralement complétée par l'énergie conventionnelle du réseau électrique pour fournir de l'énergie supplémentaire lorsque les panneaux solaires ne peuvent pas répondre aux besoins énergétiques, comme la nuit ou lorsque le temps est extrêmement nuageux.

Emplois les plus courants dans l'énergie solaire

La source d'énergie potentielle la plus abondante sur terre est la lumière du soleil.

Si elle est utilisée efficacement, la lumière du soleil a le potentiel de dépasser facilement les besoins actuels et futurs en électricité.

Selon les recherches, une énergie suffisante du soleil atteint la Terre chaque heure pour répondre à la consommation mondiale d'énergie pendant une année entière.

L'énergie solaire, générée en convertissant la lumière du soleil en électricité, réduirait les émissions de la production d'électricité tout en réduisant les coûts énergétiques à long terme.

À mesure que l'énergie solaire devient plus abordable, elle a le potentiel de répondre à une plus grande partie de la demande croissante d'énergie dans le monde.

Au fur et à mesure que son utilisation augmentera, la demande de plus de travailleurs augmentera également.

Les offres d'emploi dans l'énergie solaire incluent des postes dans les domaines de la finance, des normes de sécurité, de la logistique et de la distribution, du génie logiciel, de la rédaction architecturale, des ventes et de la fabrication, en plus de la personne qui installe les panneaux ensoleillés que vous voyez sur les toits.

Les emplois les plus courants dans l'énergie solaire disponibles aujourd'hui sont divisés en trois grandes catégories.

Le premier concerne les rôles pratiques d'installation et de maintenance, qui nécessitent que des personnes construisent et entretiennent des panneaux solaires.

Viennent ensuite les postes de vente, qui relient les clients solaires résidentiels et commerciaux aux solutions énergétiques.

Enfin, quelques postes « tech » hautement qualifiés - et bien rémunérés, tels que l'ingénieur logiciel et l'ingénieur électricien, représentent la transition du secteur solaire vers un stockage d'énergie plus avancé et des exigences logicielles croissantes.

Sans surprise, la majorité des emplois ouverts dans le domaine de l'énergie solaire aujourd'hui se trouvent dans les entreprises d'énergie et de services publics.

Mais, il y a un nombre croissant d'emplois dans l'énergie solaire disponibles dans les secteurs non traditionnels.

Les organisations à but non lucratif faisant la promotion de l'utilisation de l'énergie solaire, les sociétés de conseil aidant les entreprises à déployer des solutions solaires, les services bancaires et financiers investissant dans l'énergie solaire, les établissements d'enseignement menant des recherches universitaires sur la technologie solaire, les employeurs gouvernementaux embauchant du personnel de réglementation, etc.

Emplois dans la recherche scientifique

Parce que l'énergie solaire continue de gagner en popularité et en acceptation, la recherche et le développement sont des composants essentiels de l'industrie.

La recherche continue et l'augmentation des rendements d'échelle à mesure que la production augmente ont abouti à une multitude d'innovations qui ont réduit les coûts tout en augmentant l'efficacité, la fiabilité et l'esthétique.

De nouveaux matériaux, par exemple, ont été conçus pour permettre des panneaux solaires à couche mince peu coûteux et légers, moins coûteux à fabriquer et plus faciles à transporter que les panneaux solaires revêtus de verre ou de stratifié.

Les emplois dans la recherche et le développement scientifiques sont devenus de plus en plus interdisciplinaires et, par conséquent, les physiciens, les chimistes, les Scientifiques des matériaux et les ingénieurs collaborent fréquemment au sein d'une équipe.

La plupart des scientifiques de l'industrie solaire travaillent dans un bureau ou un laboratoire, mais ils passent également du temps avec des ingénieurs et des spécialistes du traitement dans les installations de fabrication.

• Les physiciens utilisent les mathématiques pour surveiller, mesurer, analyser et faire avancer des théories pour expliquer les phénomènes physiques.

  Pour améliorer l'efficacité des panneaux solaires, les physiciens collaborent avec des chimistes, des Scientifiques des matériaux et des ingénieurs de l'industrie de l'énergie solaire.

  Les physiciens découvrent également de nouveaux matériaux pour la génération de panneaux solaires, tels que les panneaux solaires photovoltaïques à couche mince.

• Les chimistes étudient les propriétés, la composition et la structure de la matière et les lois qui régissent les interactions des substances.

  Les chimistes de l'industrie de l'énergie solaire peuvent utiliser ces connaissances pour améliorer la conception des panneaux solaires, concevoir de nouveaux matériaux pour la fabrication de panneaux solaires et mettre à niveau les matériaux existants.

  Étant donné que la plupart des panneaux solaires sont constitués de matériaux semi-conducteurs, qui sont normalement des matériaux à base de silicium ou de composés organiques, et que certains nouveaux panneaux à couche mince sont constitués de matériaux organiques, ils mettent l'accent sur les matériaux semi-conducteurs.

• Les Scientifiques des matériaux examinent les structures et les propriétés chimiques de différents matériaux pour créer de nouveaux produits ou améliorer ceux qui existent déjà.

  La recherche actuelle sur l'énergie solaire se concentre sur la conception de matériaux, en particulier les cellules à couche mince, et sur la réduction du coût des panneaux photovoltaïques.

  Les Scientifiques des matériaux travaillent également à améliorer l'efficacité des panneaux solaires.

  Le pourcentage d'énergie disponible qui est exploité par les cellules solaires est appelé efficacité.

  La plupart des cellules solaires modernes ne peuvent récolter que 10 à 15 % d'énergie solaire, avec certains panneaux capables d'une efficacité de 25 à 30 %.

  Enfin, les scientifiques des matériaux développent des technologies d'énergie solaire intégrées au bâtiment qui répondent aux plaintes courantes concernant les panneaux solaires nuisant à l'attrait esthétique d'un bâtiment en raison de leur taille importante et encombrante.

Emplois en ingénierie de l'énergie solaire

Les ingénieurs utilisent des principes scientifiques et mathématiques pour concevoir des solutions rentables aux problèmes techniques.

Leur travail relie la recherche scientifique aux applications commerciales.

La plupart des ingénieurs spécifient des exigences fonctionnelles précises avant de concevoir, tester et intégrer des composants pour créer des conceptions pour de nouveaux produits.

Les ingénieurs sont chargés d'évaluer l'efficacité, le coût, la fiabilité et la sécurité d'une conception après la phase de conception.

Les ingénieurs s'appuient fortement sur les ordinateurs pour créer et analyser des conceptions et simuler et tester des systèmes d'énergie solaire.

La majorité des ingénieurs travaillent dans des bureaux, des laboratoires ou des usines de fabrication.

Les ingénieurs sont généralement employés par des fournisseurs de technologie solaire et peuvent être amenés à se rendre régulièrement sur divers sites de travail.

• Les ingénieurs en matériaux travaillent sur le développement, le traitement et les tests de matériaux à utiliser dans des produits qui doivent répondre à des normes de conception et de qualité strictes.

  Ils travaillent avec des semi-conducteurs, des métaux, des plastiques, du verre et des composites (mélanges de ces matériaux) dans l'industrie solaire pour créer de nouveaux matériaux qui répondent aux exigences électriques et chimiques des cellules solaires.

  Ils développent et analysent des matériaux au niveau atomique, en utilisant des techniques avancées pour reproduire les propriétés de ces matériaux et de leurs constituants à l'aide de programmes de modélisation informatique.

• Les ingénieurs électriciens sont responsables de la conception, du développement, des tests et de la supervision du câblage électrique.

  Ils sont chargés de concevoir les circuits électriques des panneaux solaires et des dispositifs de support tels que les onduleurs et les systèmes de câblage.

• Les ingénieurs industriels découvrent comment utiliser les facteurs de base de la production - personnes, machines, matériaux, informations et énergie - de la manière la plus efficace possible pour créer un produit ou fournir un service.

  Ils sont principalement concernés par l'amélioration de la productivité par la gestion des personnes, l'innovation et les méthodes de production de cellules solaires ou de miroirs.

  Pour maximiser l'efficacité, les ingénieurs industriels examinent les spécifications des produits et conçoivent des systèmes de fabrication et d'information à l'aide de modèles mathématiques.

• Les ingénieurs mécaniciens conçoivent, construisent et testent des outils, des moteurs, des machines et d'autres dispositifs mécaniques.

  Les ingénieurs de l'industrie de l'énergie solaire travaillent sur les machines qui fabriquent des panneaux solaires.

  Ils conçoivent et testent également les générateurs électriques et les pompes utilisés dans les centrales solaires à concentration.

• Les développeurs de logiciels sont des informaticiens qui conçoivent et créent des logiciels pour un large éventail d'applications.

  Un logiciel informatique permet de prévoir les conditions météorologiques et d'ensoleillement afin d'évaluer la viabilité et le coût de la production d'énergie solaire dans une zone spécifique.

  Un logiciel est utilisé dans les centrales électriques pour surveiller les équipements et ajuster la direction des miroirs ou des panneaux photovoltaïques afin que l'énergie optimale soit capturée lorsque le soleil se déplace dans le ciel.

  La mise à jour, la réparation, l'extension et la modification des programmes existants relèvent de la responsabilité des développeurs de logiciels.

• Les techniciens en ingénierie aident les ingénieurs à gérer les problèmes techniques dans la recherche, le développement, la fabrication, la construction, l'inspection et la maintenance.

  Les techniciens en ingénierie qui travaillent dans la recherche et le développement de panneaux solaires construiront ou installeront des équipements, prépareront et mèneront des expériences, collecteront des données et calculeront ou enregistreront les résultats.

  Ils peuvent également aider les ingénieurs et les scientifiques à créer des prototypes d'équipements nouvellement conçus ou à utiliser des équipements de conception et de dessin assistés par ordinateur (CADD).

Emplois dans la fabrication d'énergie solaire

La fabrication de l'industrie solaire est centrée sur trois innovations : l'énergie solaire à concentration (CSP), l'énergie solaire photovoltaïque et le chauffe-eau solaire.

Mais, la plupart des entreprises de fabrication d'énergie solaire sont principalement concernées par l'énergie solaire photovoltaïque et la production de panneaux photovoltaïques.

Les panneaux photovoltaïques sont fabriqués de manière plus complexe que les composants CSP, impliquant une électronique complexe.

De nombreux travailleurs compétents sont nécessaires pour fabriquer des panneaux photovoltaïques, y compris des processeurs de semi-conducteurs, des opérateurs de machines-outils commandées par ordinateur, des vitriers et des travailleurs du revêtement et de la peinture.

• Les processeurs de semi-conducteurs supervisent le processus de fabrication des cellules solaires.

  Les semi-conducteurs sont des substances uniques qui, selon les conditions, servent de conducteurs ou d'isolants électriques.

  Les semi-conducteurs sont convertis en cellules photovoltaïques par des processeurs de semi-conducteurs.

  Le processus commence par la création de pépites, qui sont des cylindres de silicium ou d'autres matériaux semi-conducteurs.

  Les lingots sont tranchés en fines plaquettes et parfois polis à l'aide d'équipements automatisés.

  Les plaquettes sont ensuite fixées sur des bandes métalliques et insérées dans les alvéoles.

  Ces cellules sont ensuite combinées pour former des panneaux solaires plus grands.

• Les opérateurs de machines-outils commandées par ordinateur exécutent des machines à commande numérique par ordinateur (CNC), qui forment et façonnent des composants de miroir ou de panneau solaire.

  Certains opérateurs CNC plus qualifiés programment également les machines pour couper de nouvelles pièces en fonction des schémas de conception.

  Les opérateurs CNC utilisent des machines utilisées pour produire en série des composants nécessitant une coupe extrêmement précise.

  Ils fabriquent des miroirs adaptés aux centrales CSP et de nombreux composants de panneaux solaires.

• Les vitriers sélectionnent, coupent, installent, remplacent et enlèvent du verre ou des matériaux similaires au verre.

  Les panneaux photovoltaïques sont généralement enveloppés de verre ou de stratifiés et montés dans un cadre en aluminium pour les protéger des éléments.

  Les vitriers sont chargés de mesurer et de couper le verre ou le stratifié qui recouvrira le panneau, de le fixer en place et de le sceller avec des composés de caoutchouc, de vinyle ou de silicone.

• Les poseurs de machines de revêtement et de peinture, les opérateurs et les tenders ajoutent des revêtements aux panneaux solaires, ce qui peut être un processus complexe nécessitant une précision extrême.

  Les miroirs des usines CSP sont normalement revêtus pour les protéger des particules et les rendre résistants aux rayures et à la corrosion.

  Des revêtements protecteurs sont également appliqués pour maximiser les performances des panneaux.

  Les panneaux solaires avec des revêtements spéciaux, tels que l'oxyde de titane, sont moins réfléchissants et absorbent donc plus la lumière du soleil.

Quelles sont les perspectives de l'énergie solaire dans les dix prochaines années ?

Les années 2020 changeront la donne pour l'énergie solaire.

Les coûts des énergies renouvelables ont diminué au cours de la dernière décennie en raison des progrès technologiques dans la conception, les matériaux et la fabrication des éoliennes et des panneaux solaires.

Voici trois tendances qui définiront la décennie des années 2020.

L'énergie solaire surpassera le pétrole.

Les énergies renouvelables non hydroélectriques ont augmenté en pourcentage de la production totale d'électricité au cours de la dernière décennie.

Jusqu'à présent, la croissance a été constante.

Le gaz naturel, plutôt que les énergies renouvelables, a remplacé une grande partie de l'électricité produite par le charbon.

Cependant, nous prévoyons une croissance plus importante des énergies renouvelables au cours de la prochaine décennie.

Le faible coût des énergies renouvelables par rapport aux générateurs fonctionnant au gaz est un facteur de motivation majeur pour les municipalités et les gouvernements à passer aux énergies renouvelables.

Ceci est distinct de la pression croissante de la société pour « passer au vert ».

À mesure que les anciennes infrastructures atteignent la fin de leur durée de vie utile, les énergies renouvelables prendront leur place.

Le climat sera plus important

Les événements météorologiques extrêmes deviendront plus fréquents en raison du changement climatique, ce qui augmentera la nécessité pour les sources d'énergie d'être résilientes dans toutes les conditions.

Alors que l'énergie solaire était autrefois considérée comme peu fiable, les grandes centrales électriques au charbon et au gaz sont désormais considérées comme les goliaths les plus vulnérables et les plus vieillissantes.

Il suffit d'un événement - qu'il soit naturel ou artificiel - pour créer une panne majeure dans une vaste région.

L'IA augmentera l'efficacité

Outre les réseaux distribués, nous devrons améliorer la capacité de prévoir les conditions météorologiques et de gérer l'énergie de manière appropriée.

L'intelligence artificielle (IA) nous permettra pour la première fois de gérer l'énergie avec une grande efficacité.

Il sera possible de contrôler, gérer et stocker l'énergie plus efficacement, ce qui signifie qu'il faudra moins d'énergie pour produire la même quantité d'énergie.

Déjà en 2021, l'impact du changement climatique fait prendre conscience aux pays et à leurs populations.

Le changement climatique et la hausse des températures modifieront définitivement la trajectoire des préoccupations et des initiatives au cours de la prochaine décennie.

La technologie est au cœur de la façon dont nous abordons cette grave menace pour notre société.

Les progrès technologiques sont toujours lents avant de s'accélérer, mais l'IA, les énergies renouvelables et les réseaux électriques distribués ne sont pas nouveaux.