Le solaire photovoltaïque : point de départ d’une aventure énergétique sans précédent

Le solaire photovoltaïque est aujourd’hui la troisième source d’électricité d’origine renouvelable après l’hydro-électricité et l’éolien. Il représente environ 1,5% de la production mondiale d’électricité et plus de 3% de la production européenne.

En Europe, en 2016 la capacité installée en panneaux photovoltaïques a dépassé 100GW et la production d’électricité d’origine solaire a excédé 100TWh.

Les pays, plus gros producteurs européens d’électricité d’origine photovoltaïque, sont, par ordre décroissant : l’Allemagne, l’Italie, la Grande Bretagne, la France, l’Espagne, la Grèce, la Belgique, la République Tchèque. On retrouve en tête de ce classement, représentatif des marchés nationaux respectifs, les grands pays européens.

Le classement de la puissance installée par habitant est très différent : l’Allemagne reste en tête, suivie de l’Italie, la Belgique, la Grèce, le Luxembourg, la République Tchèque, Malte, la Grande Bretagne et le Danemark. La présence de la Grèce et de Malte ne surprend pas, vu l’ensoleillement de ces pays. Mais il convient de remarquer la forte proportion de pays du nord de l’Europe, moins ensoleillée et donc moins propice à la production solaire photovoltaïque. Cette situation traduit plusieurs caractéristiques : probablement une plus grande sensibilité du nord de l’Europe aux questions environnementales, une plus grande ouverture au changement et à la nouveauté, des structures de marché plus ouvertes, l’absence d’un acteur ultra-dominant. Seule l’Italie fait exception, notamment grâce à ENEL.

Le solaire photovoltaïque est la source d’énergie d’actualité par excellence : en phase de production d’électricité, elle fonctionne à coût marginal nul et n’émet aucun gaz à effet de serre.

Si on prend en considération les émissions durant les autres phases du cycle de vie des panneaux, production et recyclage principalement, la situation est moins parfaite mais reste très nettement en faveur du photovoltaïque. Cette technologie répond donc au besoin urgent de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Considérée comme chère il y a encore quelques années, l’électricité d’origine solaire est désormais très compétitive. Son coût de production varie selon l’ensoleillement et la taille des installations : pour une centrale en Arabie Saoudite, il est désormais voisin de 2c/kWh ! Cette baisse des coûts est liée, entre autres raisons, à une baisse spectaculaire du prix des cellules et donc des modules : le coût des modules a été divisé par 100 environ en 4 décennies !

L’électricité photovoltaïque n’est pas idéale pour autant. Elle présente des désavantages, régulièrement exploités par ses détracteurs, défenseurs des technologies traditionnelles et d’un certain immobilisme. Mon propos n’est pas d’alimenter ces discussions. Face à la nécessité impérieuse de réduire nos émissions de CO2, de lutter contre le dérèglement climatique, la place du photovoltaïque n’est pas à discuter. Je cherche plutôt à éclairer les conditions d’un déploiement sain, tenant compte et donc résolvant autant que possible les problèmes posés.

Tout d’abord, la production solaire est intermittente, donc non continue. Elle est nulle la nuit, très réduite durant l’hiver des pays tempérés et nordiques. Les périodes de production ne correspondent pas nécessairement aux périodes de consommation : au niveau d’installations individuelles, stocker l’énergie produite peut permettre de résoudre les effets de ce décalage.

La production solaire est irrégulière, notamment au passage de nuages. Directement consommée, elle exigera un complément immédiat, réinjectée sur le réseau, elle créera des perturbations à gérer.

Les conditions d’installation des panneaux photovoltaïques en milieu urbain ne sont pas toujours réunies pour une production optimale : orientation du toit, inclinaison du toit, absence d’obstacle (mur mitoyen, arbre). L’intérêt du photovoltaïque peut se trouver réduit dans certaines villes du fait de la topologie des lieux et de l’architecture locale.

Les panneaux photovoltaïques peuvent faire appel à des métaux rares, dont les réserves sont limitées. La technologie de première génération utilise surtout du silicium et n’est pas concernée. Seules, les limites des réserves d’argent pourraient pousser les constructeurs à utiliser dans l’avenir des connecteurs moins performants. Cette technologie domine largement le marché et la situation risque de durer quelques années. Par contre , la deuxième génération de technologies dite à « film mince » consomme des métaux rares : Indium, Sélénium et Gallium pour la technologie CIGS, Cadmium et Tellure pour la technologie CdTe.

Cette utilisation de métaux rares n’est pas sans conséquence : certaines réserves sont très limitées (Tellure, Indium) : les panneaux photovoltaïques ne pourraient pas, à eux seuls, fournir l’intégralité de l’électricité nécessaire. Les métaux rares sont majoritairement produits par la Chine ; cette situation confère, de fait, à la Chine une position dominante et réduit l’indépendance énergétique des autres pays. La Chine a déjà réduit ses exportations d’Indium et privilégie son industrie. Enfin, l’exploitation des métaux rares a un très fort impact sur l’environnement. Elle pourrait donc être affectée par toute réglementation protectrice ou par la simple volonté d’un pays producteur de limiter les nuisances auxquelles cette industrie l’expose.

Malgré ces inconvénients, prenons aussi conscience que ces technologies photovoltaïques ont permis une rupture importante de notre approche de l’énergie : elles ont introduit la notion de distribution de la production d’électricité avec les notions correspondantes d’autoproducteur, d’autoconsommateur collectif et individuel. Elles ont stimulé l’évolution des solutions de stockage. Elles ont permis de voir en une villa ou en un bâtiment un « nanogrid », premier maillon de gestion des flux énergétiques, elles ont accentué le besoin de flexibilité des systèmes énergétiques. Et si leur principal apport était d’avoir ouvert la voie aux systèmes énergétiques du futur ?

Recevez chaque trimestre les articles du blog: 

Soyez le premier à commenter

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.


*