Les idées reçues sur le solaire photovoltaïque

 

Les idées reçues sur le solaire photovoltaïque font florès. Voici ce qu’on en pense chez Terre Solaire.

Grâce aux progrès technologiques récents, le solaire photovoltaïque est désormais moins cher que les autres modes de production d'électricité, partout dans le monde. Pour les particuliers, l'électricité fournie par des panneaux solaires est 15% à 60% moins chère que l'électricité qu'ils achètent à leur fournisseur actuel.

 

  • Le solaire photovoltaïque a été pendant longtemps une technologie chère qui, pour être rentable, a eu besoin de subventions. Mais la révolution industrielle et technologique photovoltaïque est passée par là. Son coût a été divisé par 7 au cours des 10 dernières années. Le prix de revient de l’électricité produite par des panneaux solaires photovoltaïques est désormais moins cher que celui des autres modes de production d’électricité, dans toutes les régions du monde. Et ce n’est pas fini : grâce aux progrès technologiques constants, son coût va continuer à baisser au cours des 20 prochaines années.
  • Aujourd’hui, le solaire photovoltaïque bat des records en matière de prix de l’électricité. Un consortium Sino-Japonais vient de démarrer la construction d’une centrale photovoltaïque d’une puissance équivalente à celle d’un réacteur nucléaire (1 200 mégawatts) aux Emirats Arabes Unis : celle-ci vendra son électricité sur la base d’un prix du kilowattheure de 2,42 c$ soit 2,19 c€. En France, lors du dernier appel d’appel d’offres pour la construction de centrales photovoltaïques au sol de taille plus modeste (5 à 17 mégawatts), le prix moyen était de 5,55 c€ par kWh. Au même moment, un grand énergéticien français vendait sa dernière génération de réacteur nucléaire aux Anglais sur la base d’un prix minimum garanti du kilowattheure de… 10,50 c€.
  • Et pour les particuliers en France aujourd’hui ? Tout particulier qui équipe sa maison de panneaux solaires produit lui-même une partie de sa consommation électrique. Tout compris, le prix de revient du kilowattheure fourni par ses panneaux se situe entre 6 et 12 c€ selon la région, l’exposition des panneaux et la taille de son installation. Comparé au prix auquel il achète l’électricité à son fournisseur actuel, c’est 15% à 60% moins cher. En raison des coûts fixes d'une installation,  le prix au Watt de puissance installée d’un système à 30 panneaux est 30% à 40% moins cher que celui d’un système à 12 panneaux.

 

Il est vrai que les techniques traditionnelles de stockage d'énergie sont limitées mais la révolution technologique en cours change la donne. Les nouvelles technologies de stockage, comme les batteries Lithium-Ion et l'hydrogène, apportent des solutions nouvelles, de moins en moins chères et bien plus performantes. Les batteries Lithium-Ion sont déjà rentables dans des pays comme les Etats-Unis ou l'Australie.

  • On stocke l’électricité de différentes manières depuis longtemps. Voici 3 exemples parmi les techniques traditionnelles.

    • La batterie rechargeable au plomb a été inventé en 1859. Cela fait plus d’un siècle qu’elle fait démarrer nos voitures. On voit depuis 40 ans des relais de télécommunication en zone désertique ou des refuges de montagne fonctionner de façon totalement autonome grâce à un parc de batteries.
    • La France dispose de plusieurs stations de transfert d’énergie par pompage (« STEP ») qui fonctionnent comme des dispositifs de stockage à grande échelle. Elles pompent de l’eau dans des réservoirs pendant les périodes « creuses » et produisent de l’électricité à l’aide d’une turbine pendant la pointe. Leur puissance de production est équivalente à celle de 5 réacteurs nucléaires.
    • Le système électrique français utilise depuis longtemps le parc de 11 millions de chauffe-eau électriques à accumulation pour équilibrer offre et demande d’électricité : la nuit, les surplus d’électricité de nos centrales nucléaires sont stockés sous forme d’eau chaude. C’est la raison d’être des tarifs « heures creuses » et du signal tarifaire qui déclenche le chauffe-eau.
  • Il est exact que les capacités de stockage installées à ce jour sont tout à fait insuffisantes pour passer rapidement à un mix énergétique 100% renouvelable. Le coût des techniques traditionnelles de stockage est encore élevé et elles ne sont pas entièrement satisfaisantes d’un point de vue environnemental. Mais les nouvelles technologies de stockage d’électricité sont en train de changer la donne. Après la révolution industrielle du solaire, c’est la révolution du stockage qui se déroule sous nos yeux. Les nouvelles technologies de stockage sont nombreuses. Parmi elles, celles qui nous semblent mériter le plus d'attention sont les batteries Lithium-Ion et l’hydrogène.

  • Les performances des batteries Lithium-Ion progressent de façon exponentielle et leur coût baisse rapidement. On voit bien les retombées de ces progrès sur le développement des véhicules électriques. Mais les ventes de batteries dites stationnaires, c’est-à-dire pour stocker l’électricité au niveau d’un réseau électrique ou directement chez le consommateur, connaissent une véritable explosion depuis quelques années.

    • A l’échelle mondiale, le marché des batteries Lithium-Ion croit au rythme de 1000% par an
    • Des records sont battus régulièrement. En 2014, l’énergéticien allemand Wemag inaugurait à Schwerin le premier parc de batteries Lithium-Ion d’Europe. Sa capacité est de 25 megawattheures. En juillet 2017, Tesla a entamé à Jamestown en Australie la construction d’un parc de batteries Lithium-Ion 5 fois plus puissant qui approvisionnera 30 000 logements. Les batteries seront couplées au parc éolien de Hornsdale exploité par le français Neoen.
    • En juin 2017, l’alliance nord-américaine SEPA a interrogé 115 sociétés de distribution d’électricité sur leurs projets de développement. 72% d’entre elles ont déclaré préparer un programme de déploiement de solutions de stockage « derrière le compteur » chez leurs clients résidentiels. Ce taux monte à 80% chez leurs clients professionnels.
  • Le stockage d’électricité par l’hydrogène ouvre des perspectives extraordinaires avec la capacité de stocker l’électricité sur des périodes longues, par exemple de l’été à l’hiver, avec très peu de pertes et un encombrement minimal. Cette technologie s’appuie sur l’électrolyse de l’eau qui transforme l’électricité en hydrogène et la pile à combustible qui transforme l’hydrogène en électricité. L’électrolyse de l’eau est bien connue : en faisant passer un courant électrique entre deux électrodes plongées dans l’eau, on sépare l’hydrogène de l’oxygène. L’hydrogène peut être stockée dans des bouteilles. Une pile à combustible permet ensuite de produire de l’électricité à partir de l’hydrogène et de l’oxygène présent dans l’air ambiant. Areva a mis au point la Green Energy Box, un système de stockage d’électricité combinant  un électrolyseur et une pile à combustible. Les premières unités associées à des panneaux photovoltaïques ont été mises en service en 2012 et 2013, en Corse et dans le Var.

A l'échelle de la planète les énergies renouvelables produisent déjà 24% de l'électricité consommée : c'est 2,5 fois plus que le nucléaire. En France, la faisabilité technico-économique d'un scénario 100% renouvelables a été démontrée par des organismes sérieux comme l'ADEME. Cette transition énergétique se construit petit à petit, maison par maison et quartier par quartier. Elle est bénéfique pour l'emploi.

 

  • Nous croyons à un avenir énergétique 100% renouvelable dans lequel le solaire photovoltaïque occupe une place centrale. Beaucoup de gens pensent que les énergies renouvelables ne peuvent pas remplacer nos centrales nucléaires. En dehors de la question du stockage de l'électricité (voir ci-dessus), il y a derrière cette idée reçue deux autres questions en filigrane.
  • Est-ce que les énergies renouvelables peuvent fournir autant d’électricité que les centrales nucléaires et les centrales à gaz en France ? La réponse est claire : aujourd’hui non, mais d’ici 20 ou 30 ans, oui !

    • Une erreur classique consiste à regarder dans le rétroviseur pour prédire l’avenir. La puissance cumulée de l’ensemble des panneaux solaires installés en France à ce jour est faible. Elle reflète les conditions économiques offertes aux investisseurs au cours des 10 dernières années. Jusqu’à très récemment, le photovoltaïque était cher et la rentabilité des investissements dépendait entièrement des dispositifs de soutien dont l’évolution a été très chaotique. Jusqu’à maintenant, les investisseurs produisaient de l'électricité pour vendre toute leur production à EDF. Nous entrons aujourd’hui dans une nouvelle ère : produire pour consommer sa propre production est désormais rentable et plus intéressant que de produire pour vendre toute sa production. En France, il suffirait d'équiper en panneaux photovoltaïques 10% de la surface totale bâtie pour produire l'équivalent de notre consommation électrique totale.
    • A l’échelle mondiale, les énergies renouvelables ont produit 24% de la consommation électrique globale en 2016. Cette part augmente rapidement. Le solaire photovoltaïque représente la moitié des nouvelles capacités renouvelables.
    • En France, les objectifs de la Loi sur la Transition Énergétique adoptée en 2015 sont de porter la part des énergies renouvelables dans la production d’électricité à 40% en 2030. Pour les DOM-TOM, territoires insulaires par nature, l’objectif est de 100%.
    • Au-delà de ces objectifs « politiques » à 15 ans, qui pour beaucoup manquent d'ambition, la faisabilité technico-économique d’un scénario 100% énergies renouvelables a été démontrée. L’agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), établissement public sous tutelle du Ministère de l’Environnement, a livré en juin 2016 une étude intitulée « Un mix électrique 100% renouvelable ? Analyses et optimisations ».  La conclusion est qu’il existe plusieurs scénarios 100% renouvelables et réalistes d’un point de vue technico-économique qui permettent de satisfaire la demande en électricité chaque heure de l’année. Une condition centrale de ces scénarios est d’être capable de modifier certaines de nos habitudes. A l'échelle de la maison, cela signifie par exemple de programmer son chauffe-eau pour qu'il fonctionne la journée plutôt que la nuit.
  • Faut-il arrêter rapidement nos centrales nucléaires ? Pour nous, il n’est pas question d’appuyer sur un bouton et d’arrêter du jour au lendemain nos centrales nucléaires. Cela n'aurait aucun sens économique. Le système énergétique 100% renouvelable se construira petit à petit au cours des 30 prochaines années. Le modèle ne reposera pas sur des centrales photovoltaïques géantes ou des fermes éoliennes à perte de vue qui nécessitent des financements colossaux. Au contraire, il reposera sur un réseau de petites unités de production situées au plus près des lieux de consommation. Si l'on n'entrave pas le développement de l'autoconsommation, les investissements sont autofinancés par les économies obtenues. Comme toute mutation de grande ampleur, la transition énergétique aura des répercussions sur l'emploi et les compétences. Les grands énergéticiens ne s'y trompent pas et ont commencé à re-déployer leurs ressources sur des métiers nouveaux. Les études macro-économiques comme celle de l'ADEME montrent qu'un système énergétique 100% renouvelable est extrêmement bénéfique en termes d'emploi. Non seulement le 100% renouvelable signifie plus d'emplois, mais il signifie aussi des emplois mieux répartis sur tout le territoire.

 

C'est faux, les panneaux photovoltaïques classiques à base de silicium sont recyclables à 100%. Il est vrai en revanche qu'on trouve sur le marché certains types de panneaux contenant une petite quantité de métaux toxiques comme le Tellurure de Cadmium (CdTe) : nous recommandons d'éviter ces technologies. 

  • Tous les panneaux photovoltaïques classiques à base de silicium cristallin sont recyclables. Mais c’est vrai qu’il y a quelques années, certains panneaux photovoltaïques contenant de petites quantités de métaux toxiques comme le Tellurure de Cadmium ont connu un certain succès. Ces panneaux ont représenté une très faible part du marché mais le doute sur la possibilité de recycler à 100% un panneau solaire est resté. Chez Terre Solaire, nous avons toujours écarté ces technologies pour faire le choix de panneaux photovoltaïques recyclables.
  • Le recyclage des panneaux photovoltaïques est encadré par la directive européenne DEEE qui a force de loi en France depuis 2014. La loi fait peser sur le vendeur l’obligation de veiller au recyclage des panneaux qu’il vend. Cette obligation est satisfaite par l’acquittement d’une éco-contribution. La collecte des panneaux en fin de vie et le recyclage sont assurés par PVCycle, un organisme européen sous agrément ministériel.
  • Le recyclage d’un panneau photovoltaïque se déroule en 4 étapes :

1/ La connectique (câbles en cuivre) et le cadre en aluminium sont séparés du panneau et dirigés vers leur propre filière de valorisation.

2/ Il faut ensuite dé-laminer le panneau pour séparer les cellules en silicium, le verre qui les protège et la face arrière du panneau qui est en polyester. Pour cela, il faut altérer l’encapsulant en le chauffant ou en l’attaquant avec des solvants organiques.

3/ Il faut ensuite retirer les électrodes métalliques à la surface des cellules. Il existe pour cela différents procédés de décapage selon le métal utilisé. Les métaux dissous issus du décapage  (cuivre, nickel, aluminium ou argent) sont concentrés et valorisés en électrochimie.

4/ On récupère directement de l’étape précédente les plaquettes de silicium appelées wafers, qui, selon leur niveau de pureté, seront réutilisés pour la production de panneaux solaires ou dirigés vers la filière de recyclage du silicium.

En savoir plus sur la Directive européenne DEEE et l’Eco-contribution

  • Depuis 2014, les panneaux photovoltaïques entrent dans le champ de la directive européenne dite « DEEE » relative aux Déchets d‘Equipements Electriques et Electroniques et aux équipements électriques et électroniques usagés. Cette directive s’applique déjà depuis plusieurs années aux appareils ménagers comme les réfrigérateurs ou les télévisions. La directive fait porter au vendeur l’obligation légale d’assurer du traitement et du recyclage des déchets et d’en supporter le coût.
  • Cette obligation est satisfaite par le paiement d’une éco-contribution à un organisme de recyclage bénéficiant d’un agrément ministériel. En France, c’est l’organisme européen PV Cycle qui assure la collecte de l’éco-contribution et la gestion des filières de recyclage. La facture de vente de l’entreprise qui installe les panneaux photovoltaïques doit obligatoirement mentionner l’éco-contribution. Le dispositif d’éco-distribution garantit que le coût du recyclage des panneaux a été pris en charge.
  • En fin de vie des panneaux, seul le coût du démontage et du transport jusqu’au point de collecte le plus proche reste à la charge du propriétaire. Bien entendu, Terre Solaire satisfait à ces obligations. Terre Solaire est également point de collecte officiel de PVCycle.
  • C’est vrai qu’il faut de l’énergie pour produire un panneau photovoltaïque. Les fours dans lesquelles les lingots de silicium sont préparés fonctionnent à haute température et sont donc de gros consommateurs d’électricité. Cependant, la quantité d’énergie utilisée est faible au regard de l’énergie que le panneau va produire au cours de sa vie.
  • Nous sommes très attentifs au « temps de retour énergétique » des panneaux que nous utilisons. Il s’agit du nombre d’années qu’il faut pour que les panneaux produisent autant d’énergie qu’il en a fallu pour les fabriquer et les transporter. Le temps de retour énergétique est en moyenne de 2,47 ans pour les panneaux que nous installons.
  • La plupart des sites de production des grands fabricants de panneaux sont eux-mêmes équipés de panneaux photovoltaïques pour fournir une grande partie de l’électricité dont ils ont besoin. Cette énergie est donc souvent très verte…

VOTRE PROJET COMMENCE MAINTENANT

Testez WattNext

Avec WattNext, l’application experte de Terre Solaire, s’équiper de panneaux solaires n’a jamais été aussi facile.

Resultat Pro

Être rappelé(e)

Pour échanger sur cette simulation avec un conseiller solaire ou prendre rendez-vous pour une étude sur site, laissez-nous votre nom et un numéro de téléphone ou une adresse email.

 Madame   Monsieur
Register

Titre à renseigner !

 Mme   M.

Vous avez déjà un compte ?

Récupérez votre mot de passe

Vous avez déjà un compte ?