Une ferme solaire, également appelée centrale solaire, est une installation à grande échelle qui utilise la lumière du soleil pour produire de l’électricité. La partie ferme du nom vient de l’idée de récolter la lumière du soleil, ainsi que de la ressemblance de certaines centrales électriques avec des champs pleins de cultures. La ferme solaire typique utilisera l’une des deux méthodes différentes pour produire de l’électricité : les cellules photovoltaïques ou l’énergie solaire thermique concentrée.
Les fermes solaires photovoltaïques (PV) profitent de l’effet photoélectrique pour convertir la lumière en électricité. Ils se composent généralement d’un grand nombre de cellules solaires photovoltaïques rassemblées en panneaux. Étant donné que la quantité d’énergie pouvant être produite dépend de la quantité de lumière solaire pouvant être collectée, une ferme solaire photovoltaïque peut comporter des dizaines ou des centaines de milliers de panneaux solaires disposés sur de vastes étendues de terre. Les panneaux sont généralement montés individuellement et sont programmés pour s’incliner pour suivre le soleil lorsque son angle change. Ce mouvement permet aux panneaux de capter l’intensité maximale de la lumière solaire tout au long de la journée.
Les fermes solaires thermiques exploitent la puissance du soleil d’une manière différente. Dans une ferme solaire thermique, la lumière du soleil est focalisée à l’aide de lentilles ou de réflecteurs à un ou plusieurs emplacements, et est utilisée pour élever la température d’un liquide, généralement une huile. Ce liquide sera utilisé pour faire fonctionner un générateur plus traditionnel, souvent en faisant bouillir de l’eau pour entraîner une turbine à vapeur. Il y a plus de variation dans la structure des fermes solaires thermiques que pour les fermes photovoltaïques – certaines ont des réflecteurs individuels qui chauffent chacun sa propre petite zone, tandis que d’autres ont de nombreux miroirs tous concentrés en un seul point, souvent une tour ou un autre emplacement surélevé.
Les fermes solaires sont généralement situées dans des zones plates, car la construction sur un sol plat élimine les ombres réduisant l’efficacité. Les meilleurs emplacements auront également un ciel dégagé et un fort ensoleillement, bien qu’une chaleur excessive puisse réduire l’efficacité. Parce qu’elles prennent beaucoup de place, de nombreuses fermes solaires sont construites dans des zones désertiques pour éviter d’utiliser des terres arables. De plus, l’intensité de la lumière solaire varie selon l’endroit sur Terre où la ferme est construite ; les emplacements proches de l’équateur auront une lumière plus forte que ceux plus proches des pôles nord ou sud, et produiront ainsi plus d’énergie.
Contrairement aux centrales électriques à combustible fossile, une ferme solaire utilise une ressource renouvelable pour produire de l’électricité. L’énergie solaire est donc généralement considérée comme meilleure pour l’environnement. Dans certains cas, cependant, l’impact environnemental de la construction des usines a suscité des inquiétudes, car leur installation nécessite des ressources importantes.