Accès rapides en un clic :
- Le solaire photovoltaïque : le pour et le contre. Grille synthétique des atouts, limites et contraintes
- Le solaire photovoltaïque : de quoi s'agit exactement ?
- Le solaire photovoltaïque : comment utiliser l'électricité produite ?
- Le solaire photovoltaïque : ses atouts et avantages...
- Le solaire photovoltaïque : ses limites et contraintes. Le point sur les inconvénients
- Le solaire photovoltaïque : bilan du pour et du contre
L’engouement pour l’utilisation des énergies renouvelables est aujourd’hui indéniable. Les ressources énergétiques fossiles et fissile (énergie résultant de la fission nucléaire) ne sont ni éternelles ni illimitées, pourtant difficile d’imaginer notre vie sans électricité… Les sources d’énergies alternatives renouvelables deviennent peu à peu des solutions incontournables.
Année après année, partout dans le monde, le développement de l’énergie solaire photovoltaïque connaît une croissance considérable et la tendance devrait se renforcer…
Dépenses et besoins croissants en énergie, hausse constante des coûts de l’électricité, économies d’énergie, protection de l’environnement, réchauffement climatique sont autant de raisons qui poussent chaque jour de nouveaux adeptes à passer à l’énergie solaire photovoltaïque.
Les installations solaires fleurissent partout autour de nous, la transition vers cette énergie dite verte séduit de plus en plus. Si le constat est indiscutable, nombreux sont les français qui se demandent si opter pour le photovoltaïque est effectivement un choix judicieux. Leur questionnement est simple : pourquoi passer à l’énergie solaire photovoltaïque ?
Vous avez des doutes ? Vous hésitez à investir dans le solaire photovoltaïque ? Vous avez besoin de mieux comprendre et d’avoir davantage d’informations ? Cet article fait la lumière sur l’énergie photovoltaïque et passe en revue ses divers atouts sans négliger ses limites. Quels sont réellement les avantages, quels sont les freins et inconvénients ? Faisons le point sur le pour et le contre…
1. Le solaire photovoltaïque : le pour et le contre. Grille synthétique des atouts, limites et contraintes
♦ L’énergie solaire photovoltaïque présente de nombreux atouts. La technologie photovoltaïque cristalline est de plus en plus plébiscitée et apparait comme l’alternative énergétique la plus appropriée d’un point de vue écologique, économique et technologique. Néanmoins même les plus convaincus n’ont pas toujours les bonnes informations. Les idées reçues, controverses et polémiques sont nombreuses, il est par conséquent important de démêler le vrai du faux.
♦ Si certains aspects sont une évidence qu’il s’agisse d’atouts ou de limites, d’autres méritent d’être éclaircis et expliqués. Arguments attractifs et dissuasifs seront évoqués afin de mettre en évidence le « pour et le contre ». Que l’on soit convaincu ou sceptique, indécis ou perplexe, cet article décrypte le photovoltaïque dans son ensemble pour une meilleure compréhension et une meilleure connaissance de toutes ses facettes qu’il s’agisse des avantages et inconvénients.
♦ Pour offrir un aperçu synthétique, voici une grille qui répertorie les atouts et limites de façon sommaire. Chaque point sera développé en détails dans les chapitres suivants.
Grille synthétique
Atouts | Limites et contraintes |
|---|---|
➥ Economies sur la facture énergétique grâce à l’autoconsommation ➥ Autonomie énergétique plus ou moins importante ➥ Des revenus générés grâce à la vente de l’énergie produite (vente totale ou vente du surplus) ➥ Une énergie verte, renouvelable et inépuisable. Temps de retour énergétique entre 1,5 et 3 années ➥ Recyclable. Valorisation des matériaux d’un panneau photovoltaïque. La France est à l’avant-garde, le taux approche 95% ➥ Les panneaux photovoltaïques sont silencieux. Peu de nuisances ➥ Modularité, adaptabilité. Facilité et rapidité d’installation. Diversité des configurations et systèmes de pose. Possibilité d’évolution de la puissance ➥ Fiabilité et performances des panneaux photovoltaïques. Longévité, robustesse. Performances et rendements en progrès constants ➥ Peu d’entretien ➥ Un coût qui a chuté, équipement devenu plus accessible. Prime à l’investissement ➥ Rentabilité d’une installation photovoltaïque, investissement durable. Retour sur investissement entre 9 et 13 ans ➥ Valorisation de votre bien ➥ Une énergie renouvelable qui peut être stockée ➥ Sensibilisation à l’utilisation d’une énergie renouvelable. Cercle vertueux | ➥ Variabilité et irrégularité de la production photovoltaïque ➥ Production qui ne coïncide pas forcément avec la consommation ➥ Intermittence de la production (production nulle la nuit) ➥ Un équipement à remplacer, la durée de vie d’un onduleur de chaîne ➥ Coût élevé, investissement initial conséquent ➥ Esthétisme, nuisance visuelle éventuelle ➥ Fabrication énergivore ➥ Production photovoltaïque interrompue en cas de coupure électrique |
2. Le solaire photovoltaïque : de quoi s'agit exactement ?
♦ Avant de faire l’inventaire des points forts et points faibles de l’énergie photovoltaïque en détails, il est nécessaire d’en comprendre le principe. Petit tour du sujet en bref…
❖ L’effet photovoltaïque consiste à convertir l’énergie des photons des rayons lumineux en électricité. Un panneau solaire, aussi appelé module, est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques qui captent l’énergie solaire. La conversion s’opère par l’intermédiaire de matériaux semi-conducteurs, il s’agit généralement du silicium, deuxième élément chimique le plus abondant sur Terre après l’oxygène (il représente 27,7 % de la croute terrestre).
❖ Certains électrons du silicium réagissent en absorbant l’énergie des photons contenus dans les rayons lumineux, si l’énergie est suffisante, ils sont libérés de l’atome et deviennent mobiles. Lorsque les électrons du silicium commencent à circuler, un courant électrique est alors généré. C’est l’effet photovoltaïque ! Le phénomène physique est en réalité bien plus complexe mais cette description synthétique reste pertinente.
❖ Les modules à eux seuls ne permettent pas l’utilisation de l’électricité, s’ils jouent le rôle de générateur dans le système de production d’électricité, il est néanmoins nécessaire d’installer un autre équipement essentiel : l’onduleur ! Les électrons mis en mouvement produisent un courant continu, un onduleur est indispensable pour convertir ce courant continu en courant alternatif pouvant alimenter le réseau électrique, il permet ainsi le fonctionnement de tout appareil électrique (électroménagers, éclairage, etc.). L’onduleur est comme le cerveau du système photovoltaïque, il permet de fournir un courant identique à celui du réseau de distribution et d’optimiser la production.
➥ Voir article Installation solaire photovoltaïque : l’onduleur. Fonctions, rôles et types
❖ Le dimensionnement d’un système photovoltaïque est une étape cruciale, il doit tenir compte de votre consommation, de vos besoins et des spécificités du lieu où il est implanté. Ainsi selon la surface exploitable et disponible, la puissance de l’installation sera établie en Wc (Watt-crête) ou kWc (kiloWatt-crête), il s’agit de la puissance nominale. La puissance d’un module actuel composé de silicium monocristallin (de très grande pureté cristalline) varie de 375 Wc à 510 Wc pour les tailles les plus standards. La puissance indiquée est en réalité une puissance théorique maximale dans des conditions optimales dites standards d’utilisation : irradiance solaire de 1 000 W/m2, 25 °C, coefficient Air-Masse AM 1,5. Ces conditions ne sont donc pas celles auxquelles le panneau est soumis dans la réalité. Il est donc extrêmement rare qu’un panneau atteigne cette puissance : variation de la hauteur du soleil, de l’angle d’incidence des rayons lumineux à la surface du panneau (idéalement à la perpendiculaire), de la couverture nuageuse, et l’orientation des panneaux n’est pas forcément plein sud .
❖ Pour tout projet photovoltaïque, il est nécessaire de déterminer le potentiel solaire et le productible photovoltaïque, ils fluctuent selon l’irradiation. Pour quantifier l’irradiation mesurée en kWh/m2 sur une période donnée il faut prendre en considération la localisation, l’orientation ainsi que l’inclinaison du système photovoltaïque. L’irradiation mensuelle ou annuelle permet alors d’estimer la production du système photovoltaïque en kWh.
❖ Pour une production optimale, les capteurs solaires d’une installation photovoltaïque idéale sont orientés plein sud, sur un support parfaitement exposé au soleil, en respectant une inclinaison de 30° à 35°. Il faudra bien entendu éviter toute ombre portée.
❖ Dans la réalité, la configuration idéale est généralement éloignée des possibilités d’installation. L’étude du projet permet d’évaluer la meilleure implantation pour une production optimale.
❖ La production potentielle (ou productible) est également liée à la qualité et la puissance de l’équipement et bien entendu à la qualité de son installation.
❖ On estime que pour 1 kWc installé, la production annuelle moyenne est de 800 à 1100 kWh dans le nord de la France, de 1100 à 1200 kWh dans le Sud-Ouest, et de 1200 kWh à 1 400 kWh dans le sud sud-est (approximativement).
⤷ Ainsi, à Bordeaux, on estime que la production d’une installation photovoltaïque d’une puissance de 3 kWc, orientée plein sud, serait annuellement de 1 290 kWh environ par kWc (et pour une irradiation annuelle de 1 635.48 kWh/m2). Le productible total serait donc de 3 870 kWh/an dans une configuration optimale. Une même installation à Bordeaux orientée à l’est pourrait produire 3 050 kWh/an. En comparaison, une installation de puissance identique à Paris orientée plein sud pourrait atteindre 3 430 kWh/an.
❖ Pour évaluer la production potentielle d’une installation, que l’on nomme le productible, il est donc nécessaire de connaître l’irradiation en kWh/m2 sur une période donnée selon la localisation. La production potentielle mensuelle ou annuelle en kWh peut alors être estimée en prenant en compte la puissance et la configuration de l’installation. Les outils en ligne fournis par PVGIS ou photovoltaique.info sont très utiles et accessibles à tous :
➥ https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/fr/tools.html
➥ https://carte-productible.photovoltaique.info/
➠ Source carte Phototvoltaique.info / HESPUL
Note : ce chapitre est un résumé de l’article consacré au fonctionnement d’un panneau photovoltaïque où bien d’autres informations utiles sont données. Un article est également dédié à la cellule et au phénomène photovoltaïque :
➥ voir article Fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque. Notions générales
➥ voir article Au cœur de la cellule solaire pour comprendre l’effet photovoltaïque. Dopage du silicium cristallin et production d’électricité
➥ voir article L’orientation et l’inclinaison optimales pour vos panneaux photovoltaïques
3. Le solaire photovoltaïque : comment utiliser l'électricité produite ?
♦ Votre système photovoltaïque a été défini mais il reste à savoir ce que vous allez faire de votre énergie verte produite ! Eh oui il s’agit là d’un point essentiel ! L’énergie solaire photovoltaïque produite peut être consommée, voire stockée dans des batteries pour une utilisation différée. Il est également possible d’injecter l’électricité solaire sur le réseau électrique pour être vendue.
➠ Vente totale :
❖ Vous pouvez vendre la totalité de l’électricité produite pour générer des revenus grâce à des prix d’achat fixés par l’Etat, vous souscrivez un contrat auprès d’EDF OA* (Obligation d’Achat) ou le fournisseur concerné (Entreprise Locale de Distribution (ELD)) . On parle de vente totale, ou de vente en injection de la totalité, en revanche, vous ne consommez absolument pas votre énergie solaire. Cela signifie que vous ne profitez pas de cette énergie verte et que vous continuez à utiliser l’énergie du réseau de distribution. Vous avez également la possibilité de vendre l’électricité à un fournisseur alternatif.
➠ Autoconsommation :
❖ Vous pouvez consommer l’énergie électrique que vous produisez, on parle cette fois d’autoconsommation. Vous utilisez alors vos propres ressources énergétiques pour alimenter les appareils qui fonctionnent au même moment que la production solaire. Vous tirez l’appoint en énergie sur le réseau de distribution seulement lorsque votre consommation d’électricité est plus importante que votre production. Il en est de même la nuit, lorsque vos modules ne produisent plus, vous utilisez l’énergie du réseau.
➠ Autoconsommation et vente du surplus :
❖ Si vous produisez plus d’électricité que vous n’en autoconsommez, l’excédent d’énergie, communément appelé « surplus », peut être injecté sur le réseau de distribution et vendu. Grâce au dispositif d’Obligation d’Achat*, EDF OA ou l’ELD concernée achète l’énergie électrique en surplus à un tarif réglementé et fixé par arrêté, le contrat est souscrit pour 20 ans. Depuis 2023, le tarif est révisé chaque trimestre. En 2024, le tarif d’achat est d’environ 0.13 € par kWh,. Vous savez désormais pourquoi vous entendez parler d’autoconsommation « avec vente du surplus ». Si vous optez pour cette solution, vous pouvez également bénéficier d’une Prime à l’Investissement versée par EDF OA*, son montant dépend de la puissance installée.
❖ Depuis l’Arrêté Tarifaire du 9 mai 2017, grâce aux incitations financières mises en place, l’autoconsommation avec vente du surplus est devenue le mode de valorisation privilégié par les particuliers. Le système d’exploitation en vente totale, qui est l’option historique, est en effet peu utilisé pour les installations de petites puissances. Générer des revenus n’est plus le seul objectif, la réduction de la facture énergétique constitue un intérêt économique majeur.
➠ Autoconsommation et stockage :
❖ Si votre souhait est toutefois d’atteindre une autonomie énergétique plus importante, il vous est possible de stocker la production en surplus grâce à des batteries de stockage. Il ne s’agit pas actuellement d’une solution rentable en raison de son coût mais c’est une option qui reste performante pour consommer votre énergie lorsque votre système photovoltaïque ne produit pas ou plus assez d’énergie pour couvrir vos besoins. Cela relève d’un choix de confort et / ou de sécurité, ou d’une volonté de rester plus indépendant au réseau de distribution.
➥ Voir article L’énergie solaire photovoltaïque : vente totale, autoconsommation, vente du surplus
➥ Voir article Le solaire photovoltaïque : aides, conditions, Obligation d’Achat. Tarifs d’achat et primes en 2024
* Pour bénéficier des tarifs d’achats fixés par l’Etat ou de la Prime à l’Investissement, certaines conditions doivent être respectées et votre installateur doit impérativement être reconnu garant de l’environnement (RGE), et avoir la qualification QualiPV.
4. Le solaire photovoltaïque : ses atouts et avantages...
♦ Apres cette description globale des principes du photovoltaïque et un aperçu de l’utilisation possible de l’énergie générée, voici par thématiques les divers atouts et avantages d’un système photovoltaïque. Le point, point par point :
✦ Economies sur la facture énergétique grâce à l’autoconsommation et l’autoproduction :
❖ Opter pour l’autoconsommation permet une réduction de la facture électrique, vous produisez et vous consommez votre propre électricité générée par une source d’énergie gratuite.
❖ La production solaire photovoltaïque ne va pas nécessairement couvrir l’intégralité des besoins en énergie à chaque instant, mais en utilisant l’énergie au moment où elle est produite vous réduisez de manière significative le montant de votre facture d’électricité.
❖ En moyenne, un système photovoltaïque convenablement dimensionné permet de couvrir 30 à 50 % des besoins en énergie, on parle d’autoproduction, il s’agit de votre autonomie par rapport au réseau (quantité d’énergie produite et consommée par rapport à votre consommation électrique totale). Plus la production en énergie solaire permet d’assurer les besoins en énergie électrique, plus l’autonomie est grande. De facto, plus l’autoproduction est élevée, plus les économies générées sont conséquentes. En résumé, c’est autant d’électricité qui ne sera pas soutirée au réseau public et facturée.
❖ Plus la part d’électricité consommée sur la quantité d’énergie solaire produite est importante, plus l’installation est rentabilisée rapidement, on parle d’autoconsommation, elle doit au moins atteindre 30% pour une rentabilité raisonnable (à ne pas confondre avec l’autoproduction).
❖ L’installation d’une centrale photovoltaïque implique un investissement initial coûteux, mais dès son installation les économies d’énergie réalisées sont réelles, et à moyen ou long terme permettent d’amortir son coût.
❖ Plus vous consommez votre propre production, et plus le prix de l’électricité augmente, moins la durée d’amortissement est longue.
❖ Il ne faut pas omettre qu’il s’agit d’une énergie verte, une source d’énergie intarissable et qui restera gratuite pendant toute la durée d’exploitation du dispositif.
❖ Dans le cas de l’autoconsommation, l’intérêt étant de générer le plus d’économies possibles, il est nécessaire de modifier les habitudes de consommation pour qu’elles coïncident au mieux au moment où la production est effective. De même, il devient plus judicieux de veiller à ce que la quantité d’énergie utilisée dépasse le moins possible la quantité d’énergie produite en instantané. Le monitoring qui permet d’avoir un suivi de la consommation et de la production vous aidera à adopter les bons gestes. Et fini les lessives la nuit !
💡 Petite analyse d’un cas fictif :
– Imaginons une facture énergétique initiale de 1800 € : un système photovoltaïque est installé et permet une économie de 35% (sur le montant global), la facture s’élève à alors à 1170 €, l’économie réalisée s’élève à 630 €.
– Prenons en compte une hausse de 3,5% du coût de l’énergie (hausse globale), la facture qui aurait dû s’élever à 1854 €, est alors de 1205 €, l’économie réalisée est de 649 €.
– Même scénario mais cette fois le foyer change ses habitudes de consommation, l’économie réalisée s’élève à 40 %. La facture est dans ce cas de figure réduite de 741 € (1854 – 40% = 1112,4 €).
✦ Photovoltaïque et autonomie énergétique :
❖ Un système photovoltaïque permet de produire localement une électricité durable et gratuite, et grâce à l’autoproduction, vous assurez une partie de vos besoins énergétiques. Chaque kWh produit et autoconsommé est un kWh de moins acheté auprès de votre fournisseur, vous gagnez donc en indépendance énergétique.
❖ En réduisant la quantité d’électricité achetée, vous réduisez aussi l’impact des hausses inéluctables du coût de l’électricité !
❖ Votre autonomie énergétique vous protège davantage des fluctuations des prix de l’énergie, vous avez à la fois une meilleure maîtrise de l’énergie et une meilleure maîtrise des dépenses énergétiques.
❖ Le système de production électrique est vôtre, rien ne peut vous empêcher de disposer de cette source d’énergie naturelle dont vous êtes seul responsable. Vous êtes producteur et propriétaire, vous êtes ainsi le seul à en maîtriser l’exploitation, vous n’êtes pas assujettis à tous surcoûts, taxes ou dépenses additionnels.
❖ La demande énergétique accrue en hiver génère de plus en plus de difficultés d’approvisionnement qu’il s’agisse de la production d’électricité sur le territoire ou des conséquences liées à l’importation nécessaire pour faire face aux besoins. Le solaire photovoltaïque apparaît comme une solution pour le producteur de se préserver au mieux des futures et éventuelles restrictions énergétiques. Des tarifs saisonniers ou par paliers pourraient voir le jour dans l’avenir, de telles mesures afin d’encourager une consommation plus modérée ne paraissent malheureusement pas insensées à imaginer.
✦ Des revenus générés, la vente de l’énergie photovoltaïque :
❖ L’électricité produite peut être valorisée lorsqu’elle est vendue. Vous pouvez soit vendre la totalité de l’énergie produite si vous décidez de ne pas la consommer, soit vendre le surplus qui n’est pas consommé instantanément. Dans le cadre du dispositif d’Obligation d’Achat, EDF OA ou l’acheteur obligé concerné, est comme le terme l’indique, soumis à l’obligation d’acheter votre électricité à un tarif réglementé et encadré par les pouvoirs publics pour une durée de 20 ans. Le contrat souscrit avec EDF OA est néanmoins soumis à conditions, les critères d’éligibilité définis par Arrêté Tarifaire doivent être respectés.
❖ Ainsi, qu’il s’agisse de vente totale ou vente du surplus, durant deux décennies, votre production vous permet de percevoir un revenu annuel supplémentaire en fonction du nombre de kilowattheures produits et vendus. A la fin du contrat vous pouvez toujours autoconsommer votre production ou souscrire un nouveau contrat avec un fournisseur qui serait intéressé. Vous pouvez aussi stocker le surplus au moyen de batteries si vous décidez de faire cet investissement.
➥ Voir article Comment effectuer votre relevé de production et la facturation photovoltaïque auprès de EDF OA
✦ Une énergie inépuisable et propre :
♦ L’énergie solaire est une énergie renouvelable, cela, tout le monde en convient, pourtant parler d’une énergie verte fait souvent polémique dans les médias. Faisons le point…
❖ L’énergie solaire est une ressource naturelle, abondante, inépuisable, disponible partout et pour tous.
❖ Pendant toute la durée d’exploitation d’un système photovoltaïque, la production électrique solaire ne génère aucune pollution. Contrairement aux énergies fossiles (gaz, charbon, pétrole…), l’utilisation et la production de l’énergie solaire ne produisent aucune émission de dioxyde de carbone (CO2) ou autre gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Aucun rejet ou déchet radioactif n’en résulte non plus (le stockage des déchets radioactifs est la grande problématique liée à l’énergie nucléaire). Durant son fonctionnement votre installation photovoltaïque ne contribue pas au réchauffement climatique, il n’y a ni rejet nocif ou quelconque impact néfaste sur l’environnement. D’un point de vue écologique, faire le choix du photovoltaïque, c’est agir pour réduire les rejets qui entrainent la dégradation de l’environnement.
❖ Ainsi, l’énergie solaire est une énergie renouvelable, propre et verte. L’intérêt économique et écologique est de diminuer la consommation d’une énergie fossile ou fissile (énergie résultant de la fission nucléaire d’atomes d’uranium). En se substituant à une autre source d’énergie, l’énergie solaire permet une réduction de la facture énergétique tout en réduisant l’impact environnemental.
💡 Le saviez-vous ?
L’uranium naturel, aux propriétés radioactives, est extrait de divers types de minerais, il est transformé et enrichi. Son isotope 235 est fissile, sous l’effet d’un neutron il peut se casser en deux noyaux plus petits. La fission nucléaire libère ainsi une grande quantité d’énergie.
❖ Grâce à l’énergie solaire, la production d’électricité devient locale, vous produisez chez vous ! Vous avez la possibilité de la consommer la place, l’acheminement de l’énergie ne rentre donc plus en ligne de compte. En l’absence d’un long acheminement par le réseau de distribution, les pertes en ligne sont, de facto, limitées. Et puisque nous parlons du transport, que devient l’énergie verte que vous injectez sur le réseau ? Votre électricité est tout simplement distribuée aux habitations et bâtiments des alentours, elle va au plus près, là où elle peut être consommée au plus proche de chez vous ! Vos voisins consomment et bénéficient d’une énergie verte prête à consommer !
✥ Une énergie verte controversée
⤷ L’assimilation du solaire photovoltaïque à une énergie verte suscite bien des controverses. Faisons le point…
➱ L’énergie solaire est captée puis convertie en électricité grâce aux modules. Comme tout produit résultant d’une transformation, il y a tout un processus de fabrication industriel, or la fabrication de modules solaires a un coût énergétique élevé. Le silicium doit notamment être extrait puis purifié en divers étapes de fonte et de cristallisation très énergivores, et plus encore lorsqu’il s’agit de silicium monocristallin (un seul cristal de silicium de très grande pureté).
➱ Pour évaluer le coût énergétique, il faut en réalité tenir compte de l’énergie nécessaire sur le cycle de vie complet d’un système photovoltaïque : l’utilisation des divers composants d’un module, la fabrication de tous les équipements du système photovoltaïque (onduleur, câbles, connectiques, composants électroniques), le transport, l’installation et le recyclage.
➱ Or, toutes les études sérieuses démontrent qu’une installation photovoltaïque produit et restitue plus d’énergie que celle nécessaire au cours de son cycle de vie. En effet le temps de retour énergétique estimé varie entre 1,5 et 3 années en moyenne (un an au plus pour un module photovoltaïque seul).
➱ Il est néanmoins impossible de déterminer précisément ce temps de retour puisqu’il va dépendre du type d’équipement, de sa technologie, de la localisation (irradiation) et les facteurs d’implantation.
➱ Ainsi, en 3 ans maximum la dette énergétique d’une installation photovoltaïque est « remboursée » par l’énergie produite, l’empreinte carbone est contrebalancée. Rappelons qu’un module photovoltaïque a une durée de vie de 30 à 40 ans, une fois la dette énergétique compensée, la production décarbonée générée s’étale donc sur une bien longue période. Non seulement le système photovoltaïque va générer une énergie propre sans aucune émission de gaz à effet de serre pendant sa durée d’exploitation mais il va en plus éviter de recourir à une autre énergie moins vertueuse d’un point de vue environnemental. Le bilan carbone est indubitablement positif.
➱ Toutes les études, projections et modélisations faisant apparaitre la nécessité d’une part plus importante des énergies renouvelables dans le mix énergétique, font désormais référence aux quantités de CO2 évitées par kilowattheure photovoltaïque produit. Ces données mesurées confirment bien que le solaire photovoltaïque permet d’éviter l’émission de CO2 (en comparaison à l’énergie non renouvelable qui aurait été nécessaire).
➱ Il ne faut pas omettre que grâce au recyclage, les différents matériaux seront revalorisés et auront une deuxième vie…
✥ Des terres rares ?
⤷ Une autre polémique concerne l’utilisation de terres rares, métaux qui ne sont pas si rares, mais dont l’extraction, l’exploitation minière et le raffinage sont très polluants et donc controversés. Or, les modules constitués de silicium cristallin couvrent 95% du marché solaire, et contrairement aux idées reçues, sont totalement exempts de ces métaux.
⤷ Une cellule photovoltaïque standard est composée de silicium sous forme cristalline, c’est le matériau semi-conducteur le plus couramment utilisé pour les cellules photovoltaïques. Le silicium est le deuxième élément chimique le plus abondant sur Terre après l’oxygène. Il est notamment extrait de la silice contenue dans le quartz ou le sable.
⤷ Le matériau le plus « critique » et rare est l’argent utilisé pour les contacts métalliques, mais il ne s’agit d’une « terre rare ».
⤷ Les technologies photovoltaïques en « couches minces » ont recours à des petites quantités de métaux potentiellement critiques tels que le tellure, le cadmium, l’indium, le gallium, il ne s’agit toutefois pas non plus de terres rares, et leur utilisation reste minime.
⤷ Le producteur que vous êtes ou deviendrez si vous optez pour une installation photovoltaïque sur votre bâtiment ne peut donc être accusé d’utiliser des terres rares. Par contre, les terres rares étant de matières premières stratégiques pour la fabrication des équipements de haute technologie, en tant que consommateur, vous les retrouvez dans vos smartphones, tablettes, ordinateurs, écrans TV, voitures…
❖ Le solaire photovoltaïque permet de profiter d’une énergie durable et respectueuse de l’environnement. L’énergie solaire photovoltaïque induit qui plus est une réduction de l’empreinte carbone et limite l’impact sur l’environnement et le climat. Dans le cadre de la transition énergétique, c’est une solution alternative écologique et efficace pour subvenir durablement aux besoins grandissants en électricité et pour lutter contre les changements climatiques.
✦ Une installation photovoltaïque est recyclable :
❖ La question du recyclage est bien entendu inévitable… Contrairement aux idées reçues et préconçues liées aux informations distillées dans les médias, les modules photovoltaïques solaires sont recyclables.
❖ L’énergie solaire connait un essor spectaculaire. Or si la durée de vie d’un module est de 30 à 40 ans, ce seront donc autant de déchets à traiter à l’avenir. Les installations photovoltaïques ont commencé à réellement se développer après 2010, aussi à l’heure actuelle les déchets photovoltaïques proviennent encore principalement des défauts de fabrication, des dysfonctionnements ou de la casse (lors du transport et de l’installation). Les modules installés dans les années 1990 vont quant à eux progressivement arriver en fin de vie, une première vague de recyclage d’envergure s’amorce… La capacité de recyclage et de revalorisation des composants est ainsi vite devenue le défi à relever face au déploiement du solaire photovoltaïque et un enjeu majeur pour l’environnement.
❖ En Europe, dès 2007, l’éco-organisme européen PV Cycle a mis en place des points de collecte de modules photovoltaïques usagés. PV Cycle regroupe les principaux acteurs de la filière photovoltaïque en Europe (fabricants, importateurs…), les sociétés et entreprises membres se sont engagées à instaurer et prendre en charge un programme volontaire de collecte et de recyclage des modules en fin de vie.
❖ Depuis le décret du 19 août 2014 (transposition de la directive européenne 2012/19/UE au droit français), les modules photovoltaïques sont assimilés à des Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques (DEEE). Leur collecte et leur traitement en tant qu’équipements usagés sont devenus une exigence légale imposée aux fabricants, importateurs et distributeurs.
❖ En 2014, PV CYCLE France devient la déclinaison de PV CYCLE sur le territoire français. L’éco-organisme est désormais agréé par l’Etat pour organiser et gérer la collecte, le tri et le recyclage des modules photovoltaïques usagés en France, il s’assure également de la conformité à la directive DEEE.
❖ Grâce à la filière organisée par PV Cycle FRANCE, rebaptisée Soren en juillet 2021, au total, près de 95 % des composants d’un module sont valorisés (taux moyen pour un module à base de silicium avec un cadre en aluminium). Ce taux de valorisation en France dépasse l’objectif réglementaire fixé par l’Union européenne de valorisation globale de 85 % minimum (pour un taux minimum de préparation et de recyclage de 80%)
❖ La très grande majorité des composants d’un module photovoltaïque est recyclable mais la difficulté réside dans le désassemblage et le tri de ces composants. Un module solaire cristallin est composé de verre (70 à 75%), aluminium (10 à 12 %), polymères (=plastiques) (8 à 10%), silicium (4 à 5 %), cuivre, cuivre étamé, argent. Grâce aux procédés de traitements et technologies utilisées, le taux de recyclage des matériaux extraits atteint presque les 95%. Les matériaux dissociés et triés sont ensuite dirigés vers les diverses filières respectives de recyclage pour y être valorisés.
❖ La France va connaître un fort développement de l’énergie solaire dans les années à venir, or le développement et le renforcement de la filière de traitement et de valorisation devront être à la hauteur pour ne pas être confrontés à une vague submersive insurmontable. Les travaux et projets de recherches se déploient et se multiplient, ils visent l’amélioration des procédés et des technologies en termes de recyclage et valorisation.
❖ La France est factuellement à l’avant-garde dans le domaine du recyclage des modules photovoltaïques grâce à l’implication, l’engagement et le rôle précurseur de Soren et ses partenaires.
❖ Les polémiques et les idées reçues sont tenaces et entretenues par les médias, elles cristallisent et entretiennent malheureusement les réticences. Les détracteurs et contempteurs restent soit convaincus que le recyclage des modules photovoltaïques est inopérant, soit pointent du doigt les quelques 5 % des matériaux restants qui ne sont pas encore recyclés.
Or la filière du recyclage, dont la France peut s’enorgueillir, est bel et bien opérationnelle et répond aux exigences européennes ! Le photovoltaïque est encore stigmatisé, or il ne faut pas tout amalgamer et se focaliser sur ce qu’il se passe ailleurs ou sur ce seul type de déchet. Si l’argument de force à l’encontre de l’énergie solaire réside sur les soi-disant « incapacités » de recyclage, il est bon de se soucier tout autant du devenir des réfrigérateurs, lave-linges, téléviseurs, smartphones, tablettes, véhicules et bien d’autres équipements usuels. Sans oublier qu’une centrale solaire photovoltaïque rembourse sa dette énergétique entre 1,5 et 3 années de fonctionnement et génère une production d’énergie verte sur une durée de vie estimée à plus de 30 ans.
➥ voir article complet dédié Le recyclage des panneaux solaires photovoltaïques
✦ Silencieux :
❖ Les générateurs photovoltaïques sont parfaitement silencieux ! Leur fonctionnement n’entraîne aucune nuisance ou perturbation sonore pour le milieu environnemental. Une installation solaire photovoltaïque est donc une solution idéale pour les zones urbaines et plus spécifiquement pour les applications résidentielles.
❖ Concernant l’onduleur, lorsqu’il est installé à l’intérieur d’un logement, un léger son peut être perceptible (en partie lié au bruit de l’éventuel ventilateur). Globalement quel que soit le modèle ou la marque, en période de fonctionnement (production d’énergie solaire), le son reste de très faible intensité, il peut être presque inaudible, ou faire penser un petit ronronnement ou un léger bourdonnement, un bruit de tic-tac peut également être perçu.
Notons que l’onduleur (de chaîne ou hybride) est généralement installé dans un garage, un débarras ou couloir un peu isolé et non loin du tableau électrique.
✦ Modularité et adaptabilité d’une installation photovoltaïque :
❖ Une centrale solaire photovoltaïque est simple et rapide à installer. Pour les installations en résidentiel les modules solaires sont majoritairement installés sur la toiture du bâtiment, ils sont fixés en surimposition (à quelques centimètres au-dessus du toit) et en parallèle au pan de toiture, il n’y a donc pas de risque d’infiltration de l ‘eau. La structure de fixation est composée de rails en aluminium sur lesquels viennent se poser les modules. Il existe différents types de structures selon le support où sont posés les modules et la fonction annexe éventuelle de l’installation (générer un ombrage par exemple).
❖ La facilité d’installation permet une grande diversité des configurations afin d’atteindre des performances optimales. Selon la surface disponible, les modules peuvent être installés sur un ou plusieurs pans si l’exposition est adaptée. Idéalement, une exposition au sud est privilégiée, les modules peuvent cependant être installés sur des pans exposés à l’est et/ou à l’ouest. Si les capteurs sont répartis sur des pans orientés à l’est et à l’ouest, la production sera alors étalée sur une plage horaire plus importante, elle débutera plus tôt le matin et cessera plus tard en fin de journée.
❖ Naturellement, l’exposition des pans des bâtiments n’est pas toujours idéale et ne permet pas systématiquement d’obtenir une production optimale. Les facteurs impactant la production peuvent être liés à l’orientation, à la configuration de la toiture et à l’ombrage (arbres ou bâtiments voisins notamment). L’enjeu est donc de trouver le meilleur emplacement, il peut être envisagé d’installer les modules photovoltaïques en ombrière en façade (pare-soleil), sur un bâtiment annexe (garage, dépendance…), sur un carport ou sur un toit terrasse… Les nombreuses possibilités d’installation et la polyvalence des configurations permettent généralement de trouver la solution la plus adaptée aux besoins et préférences.
❖ Les installations au sol sont possibles en résidentiel mais elles ne bénéficient ni de l’aide octroyée (prime à l’investissement pour l’autoconsommation) ni du tarif d’achat règlementé.
❖ Un système photovoltaïque permet par ailleurs une grande modularité. Si les besoins évoluent, il est parfaitement possible d’augmenter de puissance installée, il suffit d’ajouter des modules solaires. Dans le cas d’une installation avec onduleur de chaîne il faudra néanmoins adapter sa puissance si nécessaire, son remplacement peut être à envisager. Il est également possible d’installer un système de stockage pour gagner en autonomie. Une installation photovoltaïque est donc évolutive et sur-mesure, elle dépend cependant de la surface disponible et des contraintes d’implantation. A l’heure actuelle les modules solaires photovoltaïques ont généralement une puissance de 375 Wc à 510 Wc. Toutefois certains modèles affichent une puissance bien supérieure, mais les panneaux de grandes puissances (500 Wc et plus) sont aussi plus grands et plus lourds, ils sont davantage destinés aux projets au sol ou sur des bâtiments type industriels ou agricoles. Les performances ne cessent de progresser, en quelques années elles ont permis de diminuer considérablement le nombre de modules nécessaires pour atteindre une puissance équivalente, et de facto, de réduire la surface utilisée.
❖ En France, le rayonnement solaire ou plus exactement l’irradiation solaire (kWh/m²) est suffisante partout pour justifier d’une installation photovoltaïque. Si les régions les plus ensoleillées sont plus propices à la production d’énergie solaire, il est parfaitement possible d’installer un système photovoltaïque dans les régions moins gâtées en ensoleillement. Même si la production annuelle sera moindre en raison d’une irradiation solaire plus modérée, une installation photovoltaïque reste pertinente même dans le nord de la France. L’énergie solaire est donc disponible et exploitable partout
ℹ️ Bon à savoir
En matière de production solaire, si la Chine est le premier producteur mondial en énergie photovoltaïque, les Etats Unis et l’Europe sont en concurrence pour la seconde position.
L’Allemagne est toujours en tête du classement européen suivie de l’Italie, des Pays Bas et de l’Espagne.
La France, le Royaume Uni et la Pologne ne sont pas en reste…
Si l’énergie solaire est si bien développée dans certains pays moins dotés en irradiation solaire cela démontre parfaitement son intérêt économique et environnemental.
Le potentiel solaire en France est réel mais encore toutefois insuffisamment exploité.
➥ https://solargis.com/maps-and-gis-data/download/europe
❖ Rappelons que même par temps nuageux une centrale photovoltaïque produit de l’énergie, elle sera moindre mais effective malgré tout !
❖ Certaines zones de France sont plus reculées et difficiles d’accès, certains sites restent isolés, les raccordements au réseau de distribution peuvent être compliqués, coûteux, voire impossibles. L‘énergie solaire photovoltaïque offre une solution adaptée et pratique pour répondre aux besoins en énergie électrique de manière autonome (la centrale photovoltaïque est alors couplée à un système de stockage avec batterie).
✦ Fiabilité et performances des panneaux photovoltaïques :
❖ Un générateur photovoltaïque est conçu pour durer, on estime qu’un module photovoltaïque bien posé et bien entretenu pourra produire suffisamment d’énergie pendant plus de 30 ans. La longévité actuelle est estimée entre 30 et 40 ans.
❖ Un module photovoltaïque est constitué de matériaux résistants et durables (verre, aluminium, silicium), et l’EVA qui encapsule les cellules et solidarise l’ensemble permet de protéger et isoler les matériaux de l’environnement. Un module est donc conçu pour résister aux agressions extérieures, aux aléas et variations climatiques, aux conditions météorologiques extrêmes et bien entendu aux rayonnements.
❖ Les technologies ont considérablement évolué et sont de plus en plus perfectionnées, les performances et rendements ne cessent de progresser au profit d’une longévité toujours plus grande. Les modules photovoltaïques ont généralement une garantie de performance de 25 ans, voire 30 ans s’il s’agit de panneaux bénéficiant des innovations TOPCon ou HJT par exemple.
❖ Le rendement d’un module diminue quelque peu dans le temps, cette baisse est principalement liée à son exposition aux rayons UV et aux variations météorologiques (et surtout thermiques). L’altération de la capacité de production d’un panneau photovoltaïque s’explique également par le vieillissement de l’EVA (jaunissement), l’apparition d’une légère opacité du verre au fil du temps, et la formation de microfissures au sein même des cellules photovoltaïques (détérioration de la plaquette de silicium, voire des conducteurs). Le vieillissement est inéluctable mais toutefois très modéré, la plupart des fabricants garantissent au moins 80 à 85% environ de la puissance nominale après 25 ans, et au-delà pour certains produits de hautes gammes aux technologies avancées, notamment pour les panneaux TOPCon ou HJT. Cette garantie de performance signifie que le module continuera de produire au moins 80% de la puissance affichée, après 25 ans d’utilisation. Pour un panneau TOPCon, la puissance garantie est d’environ 87% après 30 ans. Certains fabricants certifient également une garantie linéaire de performance, c’est à dire une dégradation maximale de la puissance par an sur la période déterminée. Plusieurs études récentes ont par ailleurs démontré que la performance ne baisse en moyenne que de 5 à 12% après 25 ans, et sont généralement supérieures aux valeurs garanties, soit une diminution de la puissance entre 0,2% et 0,5% par an. La durée de garantie du produit (garantie fabricant) varie quant à elle entre 12 et 40 ans. Il ne faut donc surtout pas confondre ces garanties avec la durée de vie.
❖ Une garantie produit très longue est gage de qualité et de sécurité, notons toutefois que d’ici 15, 20 ou 25 ans les technologies et les performances auront bien évolué et les dimensions auront, de facto, aussi changé, le remplacement à l’identique semble peu envisageable… Rassurons-nous, s’il y a défectuosité, dans la grande majorité des cas, elle se révèle dans les toutes premières années de fonctionnement, cela vient généralement d’un défaut de conception (comme pour la plupart des équipements électriques), mais cela reste marginal, le module est robuste et surtout il est conçu pour durer… longtemps ! S’il fonctionne parfaitement durant les premières années, il est logiquement voué à une longue vie !
❖ L’énergie solaire est utilisée depuis la fin des années cinquante, et a connu son début d’essor, à l’échelle mondiale, peu avant le millénaire. Cette source d’énergie a donc bénéficié de recherches scientifiques et technologiques considérables et toujours plus poussées, les avancées ont été et restent spectaculaires.
❖ Un système photovoltaïque est donc fiable et performant dans la durée. Un module solaire est totalement fixe et stable, aucune pièce mécanique interne n’est mobile, il souffre donc très peu de l’usure et est d’autant plus robuste dans le temps. Notons que les modules peuvent être installés avec un système de traqueur qui oriente les modules en fonction de l’ensoleillement et/ou la saison, dans ce cas c’est le traqueur qui met en mouvement les modules et qui peut subir un effet d’usure.
❖ Pour profiter d’un système photovoltaïque de haute performance dans la durée, il est néanmoins important d’opter pour des modules de qualité prémium qui sont gage d’une plus grande fiabilité.
❖ Les réticences liées aux problèmes d’infiltration d’eau ne sont plus d’actualité puisque les modules sont très généralement installés en surimposition (au-dessus de la couverture) ou avec un lestage s’il s’agit d’un toit terrasse.
➥ voir article Composition et assemblage d’un panneau photovoltaïque
✦ Une installation photovoltaïque nécessite peu d’entretien :
❖ Non seulement un système photovoltaïque est peu sujet à l’usure mais il nécessite en outre d’un entretien assez minime. Il faudra veiller à ce que la production d’énergie ne soit pas altérée par un encrassement de la surface ou par un impact d’ombre (arbre qui aurait grandi par exemple).
❖ Il est préférable de procéder à un nettoyage de la surface une fois tous les deux ou trois ans, voire annuellement si le dépôt de salissures est vraiment constaté. Tout dépend en réalité de l’environnement et des conditions climatiques. La rapidité d’encrassement fluctue selon la zone géographique, la fréquence de nettoyage est par conséquent à adapter, tout dépend si l’installation photovoltaïque est en zone urbaine, industrielle, rurale, en bord de mer… Chaque site de production a ses spécificités et son lot de débris, de dépôts, de poussières et de résidus dus à la pollution …
❖ Un nettoyage régulier garantit le bon fonctionnement de l’installation et une production optimale. Il suffit de vérifier le production grâce au monitoring et de contrôler visuellement l’état de la surface des modules régulièrement pour déterminer s’il est nécessaire d’intervenir ou non.
❖ Globalement et le reste du temps, si la surface des modules présente un dépôt dû à l’accumulation de poussières, de salissures ou de pollens récents (par exemple), à la première grosse ondée la pellicule n’ayant pas eu le temps d’adhérer sera lessivée. L’inclinaison des panneaux et leur surface lisse permettent un auto-entretien et un nettoyage naturel grâce à la pluie et au vent.
✥ Le nettoyage
⤷ Lorsqu’il s’avère nécessaire d’intervenir pour éliminer la pellicule de salissure formée au fil du temps et les traces tenaces, il suffit de se doter d’un manche ou d’une perche télescopique munie d’une serpillère plate microfibre ou d’une brosse douce et d’utiliser de l’eau clair. Le nettoyage de la surface doit être réalisé avec la délicatesse adaptée pour ne pas rayer le verre. Le manche ou la perche peut intégrer un dispositif de raccordement à l’eau, cela facilite la tâche (même principe qu’une brosse d’une station de nettoyage pour voiture).
⤷ 
Il ne faut pas marcher sur les modules et évitez de toucher la surface des panneaux ou de vous appuyer dessus.
⤷ Tout produit lavant, lessivant, décrassant ou chimique est à proscrire, seule l’eau claire est à utiliser ! Idéalement de l’eau déminéralisée ou de pluie est même conseillée pour éviter les dépôts de calcaire.
⤷ Le nettoyage ne doit jamais être réalisé par grand ensoleillement. Il est préférable d’effectuer tout entretien tôt le matin alors que les modules photovoltaïques sont encore froids, leur surface n’a que peu été exposée aux rayonnements, la montée en chaleur est donc moindre ce qui évitera tout accident de brûlure ou éventuels dépôts de calcaire (selon l’eau utilisée et sa charge en calcaire).
⤷ N’utilisez pas de nettoyeur haute pression type « karcher »
➥ voir article complet Nettoyage des panneaux solaires. Entretien d’une installation photovoltaïque
❖ Une fois les modules photovoltaïques installés, leur fonctionnement n’est en rien complexe, fixes, robustes, sans mouvement mécanique et sans besoin d’un quelconque combustible, ils ne nécessitent donc que très peu de maintenance et leur exploitation ne nécessite aucune dépense annexe. Concernant l’onduleur et l’ensemble du système photovoltaïque, il est néanmoins judicieux de prévoir un contrôle du bon fonctionnement général en faisant appel à un technicien qualifié après quelques années.
❖ Les coûts d’entretien et d’exploitation d’un système photovoltaïques sont donc réduits sur l’ensemble de sa durée de fonctionnement, néanmoins s’il s’agit d’un onduleur de chaîne, son remplacement pourra être à prévoir en moyenne après 10 à 12 ans.
✦ Un coût qui a chuté, le solaire photovoltaïque plus accessible :
❖ Le coût d’une installation solaire photovoltaïque a considérablement chuté depuis les années 2010. Les besoins et la demande croissants ont conduit les fabricants à investir pour développer les capacités de production et améliorer les process de fabrication tout en diminuant le coût de production.
❖ Les progrès technologiques ont permis d’augmenter les performances et rendements et de réduire les besoins en matières.
❖ Le prix de l’énergie solaire photovoltaïque est en baisse constante, selon l’IRENA (l’Agence Internationale pour les Energies Renouvelables), cette baisse aurait atteint 82 % entre 2010 et 2020. L’augmentation de la capacité de production mondiale induit une diminution des coûts de production du kilowattheure. Toutefois la baisse a ralenti puis le coût de l’énergie solaire a même eu tendance à remonter en raison de la conjoncture des dernières années, la pandémie et plus récemment les conflits en Europe ont notamment eu un impact conséquent sur la production du silicium et des cellules photovoltaïques.
❖ La production du silicium a connu un ralentissement les années passées, son prix a donc effectivement augmenté. Les perturbations du commerce international et les à-coups au niveau du marché ont également engendré une augmentation des prix des autres composants clés, notamment l’aluminium et le verre. L’agitation du commerce international et les commandes retardées ont incité les grands fabricants à ralentir la production. La fabrication, le transport et l’approvisionnement ont donc été impactés mais peu à peu les choses sont « rentrées dans l’ordre ».
❖ La tendance à la hausse des prix de l’énergie solaire photovoltaïque a été conjoncturelle et temporaire, les prix se sont plutôt stabilisés depuis 2023, tout en permettant d’avoir accès à des technologies de plus en plus évoluées et performantes.
❖ Malgré les fluctuations récentes, l’énergie photovoltaïque est devenue bien moins coûteuse, d’après certaines études elle serait même dans diverses parties de la planète la source d’énergie la moins onéreuse.
❖ Les techniques de pose ont aussi évolué, un système photovoltaïque est devenu bien plus facile à installer. Dans le même temps, les performances ayant augmenté, pour une même puissance et une même capacité de production, la surface nécessaire en modules photovoltaïques, a été réduite. Ces divers facteurs ont, par conséquent, permis une réduction des coûts de main d’œuvre.
✥ Des coûts annexes sont-ils à prendre en compte ?
⤷ Il est commun d’entendre dire qu’une installation photovoltaïque implique une hausse du montant de l’assurance habitation. Une telle augmentation reste plutôt rare ou s’avère modérée, ces équipements se sont banalisés chez les particuliers et beaucoup de compagnies d’assurance ne répercutent aucun surcoût. En général l’assureur demande si puissance ne dépasse pas un certain seuil, or la plupart du temps pour un installation chez un particulier, la puissance reste modeste. Il est par contre nécessaire de déclarer votre installation auprès de votre assureur pour garantir votre couverture et protection en cas dommages et sinistre. Si cet équipement n’est pas prévu au contrat par défaut alors un avenant sera rédigé, il vous restera à signer et retourner votre contrat auquel la mention de votre installation aura été rajoutée. Renseignez-vous auprès de votre assureur.
⤷ En tant que consommateur d’électricité vous payez une contribution pour utiliser le réseau de distribution, il s’agit du TURPE (Tarif d’Utilisation des Réseaux publics d’Electricité). En tant que producteur qui injectez votre électricité sur le réseau, vous êtes assujetti à cette contribution même si vous fournissez une énergie verte. En revente du surplus pour les puissances usuelles chez les particuliers elle s’élève à environ 10 € par an, elle apparaît sur la facture d’électricité.
❖ Le solaire photovoltaïque est devenu compétitif, l’incitation à l’autoconsommation via la Prime à l’Investissement et le tarif d’achat sur 20 ans permettent désormais un retour sur investissement attractif. Si vous faites appel à un installateur qualifié RGE Quali PV, et si les conditions d’installation sont respectées, la Prime à l’Investissement vous est accordée en fonction de la puissance (et sans condition de revenus). Cette prime, aussi appelée prime à l’autoconsommation, est désormais versée après un an, à la première facturation de l’énergie injectée et vendue (elle était auparavant versée sur cinq ans). Si la puissance excède 9 kWc, 80% du montant de la prime est versé après un an puis 5 % de son montant par an les 4 années suivantes.
➥ Voir article Le solaire photovoltaïque : aides, conditions, Obligation d’Achat. Tarifs d’achat et primes en 2024
❖ Ainsi, la baisse des coûts est multifactorielle… Dans le même temps le détenteur peut produire et vendre plus d’énergie solaire électrique grâce aux performances et rendement en progression constante, et une longévité grandissante. Enfin, grâce à la Prime à l’Investissement, l’Obligation d’Achat de la production à un tarif réglementé, et la TVA allégée (pour une puissance ≤ 3 kWc), l’installation d’un système photovoltaïque est devenue plus accessible. L’installation d’un système photovoltaïque représente certes un investissement réel, mais le coût actuel n’est plus autant un frein. Les prix sont plus compétitifs et permettent un retour sur investissement plus rapide.
✦ Rentabilité d’une installation photovoltaïque, un investissement durable :
❖ Le coût d’une installation photovoltaïque a considérablement baissé, les modules solaires ponctuent de plus en plus le paysage urbain comme le paysage rural. S’ils s’installent et fleurissent partout sur les toits, cette tendance confirme que la rentabilité d’un tel équipement est réelle même si l’investissement initial est important.
✥ Variabilité de la rentabilité
⤷ Le prix d’achat pour un système photovoltaïque et son installation est conséquent, chacun le sait, et même si des incitations financières ont été mises en place, elles restent limitées. Il s’agit toutefois d’un investissement rentable sur le moyen et long terme. Une installation photovoltaïque convenablement dimensionnée va permettre de générer chaque année des économies sur la facture énergétique et/ou de générer des revenus grâce à la vente de la production électrique (vente du surplus ou vente totale). Le contrat d’achat est souscrit pour une durée de 20 ans dans le cadre de l’Obligation d’Achat, ce sont donc des revenus assurés sur ces 20 ans.
⤷ Le retour sur investissement dépend néanmoins de divers facteurs. Il varie selon le prix d’achat du système photovoltaïque, la puissance installée, les performances techniques de l’équipement, la production électrique effectivement générée, et bien évidemment il dépend de l’autoproduction et de l’énergie autoconsommée (part d’énergie consommée sur la quantité d’énergie solaire photovoltaïque produite).
⤷ Le retour sur investissement est également lié la hausse du prix de l’électricité. En effet, plus le coût de l’énergie augmente, plus le temps de retour est court.
⤷ D’une manière générale, si l’installation est de qualité, bien dimensionnée, et convenablement posée, la rentabilité est atteinte entre 9 et 12 ans. Néanmoins, le temps de retour sur investissement fluctue selon le montant de l’investissement, il peut être lourdement impacté si le prix est trop élevé, nous évoquerons ce critère important un peu plus loin dans cette rubrique…
⤷ Dans le cadre d’une autoconsommation avec vente du surplus, pour garantir une rentabilité intéressante et pertinente, il faudra impérativement veiller au bon dimensionnement du système photovoltaïque. Le dimensionnement doit à la fois tenir compte des besoins énergétiques mais aussi des capacités de production d’énergie solaire mensuelles et annuelles (selon l’irradiation, l’orientation et l’inclinaison). Une installation convenablement dimensionnée doit permettre un taux d’autoconsommation minimum de 30 % et une autonomie énergétique entre 30 et 50% (autoproduction). Un surdimensionnement ne permet pas une autoconsommation suffisante considérant le surcoût de l’installation. Inversement, un sous-dimensionnement assure généralement une grande autoconsommation mais l’autoproduction et les économies générées restent limitées puisqu’il est nécessaire de continuer à soutirer une grande partie de l’électricité au réseau de distribution. Concrètement, si l’installation ne permet pas une production à la hauteur des besoins, l’autonomie par rapport au réseau de distribution et l’allègement de la facture ne sont finalement pas aussi pertinents en comparaison avec une installation bien dimensionnée. On comprend ainsi pourquoi la rentabilité et la pertinence économique sont connexes au dimensionnement du système.
✥ Comment la rentabilité s’opère-t-elle ?
⤷ Dans le cas d’une autoconsommation, la réduction sur la facture d’électricité ainsi que la vente du surplus constituent les deux leviers financiers qui permettent d’amortir l’investissement initial. Si l’investissement est amorti sur le moyen ou long terme, les économies sur les dépenses en électricité sont quant à elles réalisées dès le premier jour de production, chaque kWh produit et consommé est un kWh qui ne sera pas facturé. L’objectif reste de consommer le plus possible sa propre production sur l’ensemble de l’année et non de vendre le surplus. Pourquoi ? Tout simplement parce que l’électricité produite vous est rachetée à un tarif inférieur au tarif d’achat que vous payez auprès de votre fournisseur d’électricité. La prime à l’autoconsommation dont le producteur peut bénéficier permet également d’alléger le coût de l’investissement, elle est désormais versée après un an (si la puissance n’excède pas 9 kWc). Cette incitation financière a une incidence non négligeable sur la rentabilité.
⤷ Dans le cas d’une vente totale de l’énergie, seuls les revenus générés grâce à la vente de la production électrique permettent de rentabiliser l’investissement. La rentabilité est aisée à calculer puisqu’elle dépend seulement du coût de l’installation, de la production électrique et de son tarif d’achat (en fonction de la puissance installée). Le producteur choisit la puissance du système, et de facto, le montant qu’il souhaite investir. L’Arrêté Tarifaire en vigueur permet de connaitre les tarifs en fonction de la puissance installée.
⤷ Une installation photovoltaïque va donc s’autofinancer au fil du temps.
⤷ Dans le cadre du dispositif d’Obligation d’Achat, le système photovoltaïque va générer des revenus grâce à l’énergie vendue pendant 20 ans. Une fois l’investissement remboursé (habituellement après 12 ans au maximum), le contrat d’achat permet ainsi de profiter de revenus appréciables pendant encore au moins 7 ans.
⤷ La durée de vie d’une installation photovoltaïque est d’au moins 30 ans, les économies sur la facture énergétique seront effectives pendant toute la durée de son fonctionnement. Une fois l’investissement rentabilisé vous continuez à bénéficier d’une source d’énergie verte et gratuite, la vôtre ! Toute l’électricité produite et consommée permet de continuer à alléger les dépenses en énergie.
⤷ La possibilité de vendre la production solaire électrique auprès d’un autre fournisseur une fois les 20 ans du contrat écoulés n’est pas à exclure… La demande en énergie est croissante, la grande quête de l’énergie verte auprès de tout producteur d’électricité photovoltaïque sera peut-être un jour d’actualité.
✥ La rentabilité dépend du coût de l’installation photovoltaïque
⤷ Même si le coût d’une installation solaire photovoltaïque a baissé, la somme investie reste néanmoins conséquente et les écarts de prix peuvent être impressionnants d’un installateur à l’autre. Il est absolument nécessaire de rester très vigilant quant au montant proposé, il doit être cohérent par rapport aux prix moyens constatés. La qualité des équipements et de la pose ne doit pas pour autant être négligée afin d’assurer une production optimale et durable.
⤷ La rentabilité économique est liée aux économies et gains générés mais le temps de retour sur investissement est également connexe au coût investi. Le constat par les chiffres reste immuable et d’une logique implacable, plus le coût est élevé, plus le temps de retour sera long, c’est mathématique… Or l’intérêt est de générer un bénéfice le plus rapidement possible, c’est un critère fondamental et une évidence qu’il faut toujours garder à l’esprit. Le temps de retour doit être raisonnable pour justifier la pertinence économique de l’investissement.
⤷ Le montant de l’investissement dépend bien entendu de la puissance, de la qualité des équipements et de l’installateur. Le prix au kWc installé est dégressif, logiquement plus la puissance totale de l’installation augmente, plus le prix du kWc diminue.
⤷ Les prix moyens actuellement constatés montrent des fourchettes de coûts suivants :
➠ pour une puissance de 3 kWc : 7 900 € à 11 000 €, tout compris et hors prime
➠ pour une puissance de 6 kWc : 14 500 € à 16 500 €, tout compris et hors prime
➠ pour une puissance de 9 kWc : 18 500 € à 22 500 €, tout compris et hors prime
Ces montants correspondent à une installation en surimposition, pose et démarches comprises et hors prime à l’autoconsommation. Il est impératif de bien analyser chaque proposition, certains installateurs ont pour pratique de proposer des offres à première vue intéressantes mais incluent la prime à l’autoconsommation et/ou n’effectuent pas les démarches (coût de l’attestation du CONSUEL en outre non compris).
⤷ Ces prix sont donc très variables, selon les installateurs ils peuvent aller au-delà de ces fourchettes moyennes. Concernant les puissances supérieures, les prix fluctuent en fonction du type d’installation, de la nature et la complexité du projet.
⤷ Gare aux équipements « accessoires » qui alourdissent fortement la note, si le gain annuel et/ou les économies s’élèvent à quelques dizaines d’euros supplémentaires, il sera d’autant plus difficile d’atteindre un temps de retour sur investissement pertinent… logique dès que le surcoût en question se chiffre en milliers d’euros.
✦ Valorisation du bien grâce au solaire photovoltaïque :
❖ Les biens équipés d’un système photovoltaïque attirent de plus en plus les potentiels acheteurs soucieux de réaliser des économies d’énergie et/ou préoccupés par les problématiques environnementales. Non seulement l’équipement solaire photovoltaïque est attractif (la vente peut s’avérer plus aisée et plus rapide) mais il augmente aussi la valeur du bien.
❖ Un système photovoltaïque permet généralement d’améliorer le bilan énergétique, le bien peut gagner une lettre au Diagnostic de performance énergétique (DPE). Cette valorisation n’est pas négligeable.
❖ Dans certains secteurs, la production d’une énergie verte constitue un réel atout, notamment pour les activités de location de biens, saisonniers ou non. L’énergie solaire devient un attrait pour les locataires et touristes et la tendance ne cesse d’augmenter.
✦ Une énergie renouvelable qui peut être stockée :
❖ Si l’autoconsommation est le mode d’exploitation choisi, l’énergie produite doit être consommée instantanément. Or, l’énergie solaire photovoltaïque est uniquement disponible le jour lorsque le rayonnement est suffisant alors que les besoins en électricité s’étalent et fluctuent sur 24 h. Si le producteur souhaite tendre à une meilleure autonomie pour bénéficier de sa propre énergie solaire lorsque la production est insuffisante ou nulle il est possible d’installer un système de stockage avec chargeur et batterie(s). Ainsi, si les conditions ont été suffisantes pour charger les batteries, l’utilisation de l’énergie produite et stockée est une solution pour continuer à couvrir une partie des besoins lorsque la production photovoltaïque est insuffisante, ou lorsqu’il fait nuit. Lors d’une coupure d’électricité, c’est également un réel atout.
❖ Les progrès des technologies liées au stockage avec batteries ont été considérables notamment en raison de l’essor des véhicules électriques. Aujourd’hui les équipements sont parfaitement opérationnels et performants, néanmoins leur coût est encore onéreux et prohibitif pour la plupart des producteurs d’énergie solaire photovoltaïque.
❖ Le développement du stockage est cependant réel, la demande pour ces types d’équipements est en croissance constante. Pour certains, il s’agit d’un investissement de confort et de sécurité pour pallier les éventuelles coupures d’électricités. Pour d’autres, il s’agit de convictions profondes, une volonté de réduire le plus possible l’utilisation d’une énergie non verte, voire d’atteindre l’autonomie totale.
❖ Le coût des systèmes de stockage va lui aussi connaître une baisse dans les années à venir. Demande et besoins en constante évolution, technologies de plus en plus performantes, développement du marché des véhicules électriques, tout laisse à augurer un avenir prometteur…
❖ En parallèle, le coût de l’électricité va quant lui continuer à augmenter… D’ici quelques années, l’investissement financier va peu à peu devenir justifié économiquement, nous nous attendons donc au déploiement du stockage…
✦ Sensibilisation à l’utilisation d’une énergie renouvelable :
❖ Outre l’intérêt économique, pour certains le choix de l’énergie solaire est lié à une préoccupation écologique. Quel que soit le degré de cette préoccupation, un système photovoltaïque se voit où qu’il soit installé. Voisins, proches et entourage, et toute personne passant à proximité, tous le remarquent…
❖ Dès que votre équipement est installé, il incite à un questionnement et éveille les consciences ou tout au moins suscite un intérêt. Chaque producteur encourage et favorise la démocratisation de ce système de production d’énergie verte. Au-delà de l’incitation liée au visuel, le choix d’une installation photovoltaïque peut être stimulé par les arguments donnés par l’entourage qui a déjà opté pour l’énergie solaire. Invariablement, les producteurs parlent des économies réalisées, ils ont à cœur de partager leur satisfaction. Ainsi, même les personnes les plus frileuses sont régulièrement convaincues grâce à l’intérêt économique prouvé par les résultats et avantages énoncés par le producteur qui en fait l’éloge.
❖ Chaque installation photovoltaïque contribue à l’évolution des consciences et amène chacun à s’interroger sur sa gestion de l’énergie et son mode de consommation.
❖ Economiser sur la facture énergétique, générer des revenus grâce à la vente de la production, et participer de concert à la préservation de l’environnement et ses ressources sont autant d’arguments qui stimulent l’intérêt de chacun. Tout producteur apporte sa pierre à l’édifice et contribue au développement d’un cercle vertueux. Un effet de sensibilisation et un processus de transmission sont générés. C’est aussi cela, l’effet photovoltaïque 😉!
5. Le solaire photovoltaïque : ses limites et contraintes. Le point sur les inconvénients
♦ Les divers atouts du solaire photovoltaïque ont été expliqués et décryptés, or cette énergie renouvelable comporte certaines limites, il existe des freins qui ne peuvent être éludés.
✦ Variabilité de la production photovoltaïque :
❖ La production électrique d’un système photovoltaïque est variable et irrégulière, elle dépend de l’ensoleillement, elle fluctue selon l’heure de la journée, la saison, et les conditions météorologiques, notamment la nébulosité. Cette variabilité ne peut être maîtrisée.
❖ La production d’énergie est plus importante l’été mais moindre l’hiver et sur une plage horaire plus courte alors que les besoins énergétiques sont quant à eux bien plus élevés (chauffage et éclairage notamment).
❖ Le caractère variable et imprévisible de la production est un aspect et une contrainte qu’il faut bien entendu accepter si on fait le choix du solaire photovoltaïque. Si le dimensionnement et l’implantation du système photovoltaïque est cohérent, il doit permettre une autoconsommation et une autoproduction minimales de 30%. Il est important de comprendre qu’il est nécessaire de considérer la production énergique et sa consommation sur l’ensemble d’une année.
❖ La météo est certes un facteur de variation de la production, toutefois même si la couverture nuageuse est importante, la luminosité reste suffisante pour générer une production. « L’absence de soleil » le jour fait effectivement chuter la production, mais elle est bel et bien réelle. Le soleil n’a pas besoin de briller de mille feux pour qu’un système photovoltaïque produise de l’énergie, même si elle est moindre, elle couvrira malgré tout une partie des besoins en électricité.
❖ La variabilité de la production nécessite une association avec d’autres sources d’énergies, qu’il s’agisse d’un mix énergétique en utilisant l’énergie du réseau de distribution et/ou d’un système de stockage de l’énergie si le coût d’investissement dans ce type d’équipement n’a pas été un frein.
✦ Production photovoltaïque qui ne coïncide pas avec la consommation :
❖ Les périodes de production optimales et maximales sur une journée et sur une année ne coïncident pas exactement avec les périodes où la consommation est la plus forte. Les pics de consommations se situent en hiver, et correspondent en journée au temps de présence (principalement en tout début et fin de journée pour les personnes en activité s’ils ne travaillent pas sur place). Les pics de production sont atteints quant à eux en milieu de journée et en plein été. Globalement, la production d’énergie photovoltaïque se révèle insuffisante lorsque les besoins en énergie sont les plus forts. Intrinsèquement, consommation et production ne sont pas synchronisés.
❖ Un système photovoltaïque dépend de l’ensoleillement et de l’exposition, contrairement à l’électricité disponible à partir du réseau de distribution, il ne produit et ne fournit pas l’énergie en fonction des besoins énergétiques. Tiens donc ? Certes, c’est une évidence… L’approche doit donc être inverse, il faut adapter la consommation à la production immédiate dans la mesure du possible. Pour optimiser l’utilisation de l’énergie solaire photovoltaïque, il est nécessaire de faire coïncider au mieux la consommation électrique avec les moments de productions. Tout le mode de consommation est donc à repenser, l’objectif est maximiser la consommation de l’énergie produite. En outre et autant que faire se peut, l’utilisation des équipements énergivores doit correspondre au moment où la production le permet. Utiliser le monitoring pour identifier les moments les plus favorables au fonctionnement des appareils électriques selon la quantité d’énergie produite et disponible est un moyen efficace pour favoriser l’autoconsommation. Programmer les équipements aux moments les plus propices (et non en heures creuses la nuit) et éviter de faire fonctionner les équipements les plus énergivores simultanément sont également autant de bons réflexes pour augmenter les économies.
❖ Notons par contre qu’une climatisation, une piscine (plus encore si elle est chauffée), une chambre froide, une cave à vin permettent de réduire le delta entre une production trop importante en été par rapport à la consommation, et une production, à contrario, insuffisante l’hiver. Ces équipements, parmi d’autres, ont des besoins en énergie plus ou moins importants et d’autant plus grands l’été lorsque le système photovoltaïque produit le plus.
❖ Par ailleurs, un ballon thermodynamique ou une pompe à chaleur sont des équipements moins énergivores en électricité que d’autres modes de chauffage électriques et sont d’autant plus judicieux si l’on possède une centrale photovoltaïque.
✦ Intermittence de la production photovoltaïque :
❖ L’intermittence de la production solaire photovoltaïque est la contrainte majeure et la plus évidente. La production photovoltaïque est liée à la présence du soleil et l’intensité de l’ensoleillement, or le soleil ne brille pas la nuit. Ah bon ? 
. L’énergie solaire photovoltaïque n’est donc pas disponible la nuit, or, même si la consommation électrique est nettement plus faible, elle est existante et correspond globalement au bruit de fond.
✥ Le bruit de fond c’est quoi ?
⤷ Le bruit de fond correspond à la consommation minimum de l’ensemble des appareils électriques qui fonctionnent en permanence et génèrent une consommation quasi constante (même s’ils ne sont pas utilisés).
⤷ Voici une liste non exhaustive de ces appareils : réfrigérateur et congélateur (cave à vin ou tout autre équipement devant générer du froid en permanence), box Internet et équipements Wifi, climatisation, ballon d’eau chaude, chaudière, chargeurs branchés et appareils équipés d’une veille. Les veilles ne sont pas énergivores en soit, mais c’est leur multiplicité qui finalement représente une consommation non négligeable : les équipements audiovisuels, notamment les écrans TV, décodeur, haut-parleurs, les équipements informatiques (ordinateurs, imprimante, écrans), la VMC, les équipements ménagers usuels comme la cafetière, les fours et autres appareils et robots ménagers qui disposent d’un système de veille et d’un programmateur…
⤷ Les appareils qui génèrent une consommation permanente sont nombreux et même de plus en plus nombreux ! L’addition de toutes ces consommations considérées comme infimes constitue le bruit de fond et représente les besoins électriques minimaux. Rapportée à l’année cette consommation inéluctable n’est finalement pas aussi négligeable qu’elle n’y paraît. Pour une habitation dotée des équipements électriques standards, le bruit de fond électrique minimum est généralement estimé entre 200 et 400 Wh.
💡 Petit calcul :
– Considérons un bruit de fond de 0,22 kWh (220 Wh), on multiplie cette consommation par 24 (24h), puis par 365 (jours par an), enfin on multiplie par le prix du kWh moyen, soit 0,20 € :
0,22 x 24 x 365 x 0,20 = 385,4 €
Le bruit de fond de 1927 kWh sur une année représente environ 385 € sur la facture énergétique !
✥ Bruit de fond et le solaire photovoltaïque
⤷ Malheureusement, pendant la nuit votre centrale photovoltaïque ne permettra pas d’alimenter les appareils en fonctionnement perpétuel !
⤷ Il y a néanmoins un point positif à retenir, la consommation du bruit de fond est continue, votre production solaire en journée va par conséquent permettre de couvrir ce bruit de fond sur une plage horaire importante, et ce, que vous soyez présent ou non ! Cette consommation presque invisible quotidiennement, est aussi diurne que nocturne, si l’énergie solaire n’est pas disponible la nuit, elle a par contre l’avantage de couvrir ces besoins énergétiques continus le jour.
⤷ L’estimation du bruit de fond est par conséquent un indicateur de consommation qu’il est nécessaire de prendre en compte pour définir vos besoins énergétiques et bien dimensionner votre installation photovoltaïque. La puissance installée doit logiquement permettre de couvrir le bruit de fond sur une grande plage horaire quelle que soit la couverture nuageuse.
❖ Enfin, si l’absence de production la nuit est un réel frein, il reste possible de stocker une partie de l’énergie produite et non utilisée pour une consommation différée lorsque l’ensoleillement devient insuffisant ou nul (la nuit). Certes l’investissement dans un système de stockage avec batterie est encore onéreux, mais il permet néanmoins l’utilisation d’une source d’énergie solaire « secondaire ». Contrairement aux idées reçues, ces systèmes sont parfaitement opérationnels et sont utilisables en résidentiel même s’ils sont couplés à des systèmes photovoltaïques de puissance relativement modestes. Le dimensionnement reste à être étudié en fonction des besoins et le degré d’autonomie souhaité.
✦ Un équipement à remplacer. La durée de vie d’un onduleur de chaîne
❖ Les modules photovoltaïques ont en moyenne une garantie de performance de 80 à 85 % de la puissance nominale après 25 ans. Le rendement décroit au fil du temps, la durée de vie des modules est donc limitée. Toutefois, ils ne seront à remplacer qu’après au moins 30 ans, ce qui est considérable !
❖ Si l’on considère un système photovoltaïque actuel, nous gardons néanmoins à l’esprit que l’évolution des technologies et des performances inciteront les détenteurs à remplacer leur équipement avant qu’il ne soit plus fonctionnel. Les performances supérieures et les technologies de pointe futures seront autant de tentations auxquelles certains ne pourront résister. Néanmoins le remplacement des modules ne sera pas alors une nécessité mais un choix.
❖ Le remplacement d’un onduleur de chaîne est à prévoir en moyenne au bout de 10 à 12 ans, même si certains sont encore parfaitement performants après 15 ans. A l’heure actuelle le prix d’un onduleur de chaîne est compris entre 700 et 2 500 € en moyenne. La fourchette est certes très large mais elle est logique, le prix dépend de la puissance, du modèle, de son type (monophasé ou triphasé), de la technologie et de la marque.
❖ Les micro-onduleurs sont quant à eux généralement garantis entre 20 et 25 ans, et ont une durée de vie d’environ 30 ans.
✦ Coût élevé
❖ Le coût d’une installation photovoltaïque reste élevé même s’il a considérablement chuté. L’investissement est important, si la rentabilité est avérée dans le temps, ce coût initial peut constituer un réel frein pour des raisons de budget. Il faut bien le reconnaître le solaire photovoltaïque n’est pas à la portée de tout le monde.
❖ Certaines incitations financières non négligeables encouragent néanmoins de plus en plus de français à investir dans une installation solaire. Concernant la vente de la production électrique, les premiers arrêtés tarifaires ont été instaurés en 2002, les tarifs d’achat et les puissances éligibles ont, entre autres, été revus à plusieurs reprises. A l’Obligation d’Achat au tarif réglementé garanti sur 20 ans a été associée la Prime à l’Investissement* en mai 2017. Ces dispositifs de soutien des pouvoirs publics constituent de réels leviers d’incitation à la production et l’autoconsommation de l’énergie solaire. Ces aides participent au financement, elles allègent de manière significative le coût global et réduisent par conséquent le temps de retour sur investissement.
* aussi appelée prime à l’autoconsommation.
❖ Si l’accès à ce type d’équipement est favorisé, l’information reste quant à elle très insuffisante. Le manque cruel de communication sur les solutions et les aides publiques aboutit non seulement à la méconnaissance mais aussi à la propagation des informations erronées, des « on-dit », et des controverses infondées.
❖ Par ailleurs, le coût d’une installation varie beaucoup selon l’installateur et l’équipement, la vigilance est donc de mise, il est très important de bien se renseigner et de comparer.
✦ Esthétisme des panneaux photovoltaïques, un rendu visuel qui ne plaît toujours :
❖ L’esthétisme des modules photovoltaïques sur un bâtiment peut pour certains être un frein. Le design spécifique du bâtiment doit aussi parfois être préservé.
❖ Notons que les modules dits Full Black bénéficient d’un rendu plus uniforme et entièrement noir, leur esthétisme en font des modules très appréciés.
❖ La surface disponible est quelquefois insuffisante, il faut alors envisager l’installation sur plusieurs pans et de manière différente (en portrait, en paysage, en escalier, en rectangle…). Cela devient peu esthétique et conduit à l’abandon du projet (au moins sur toiture).
❖ La nuisance visuelle est négligeable, elle peut néanmoins être problématique dans certaines zones classées. La préservation des sites classés étant soumise à règlementation, les architectes des bâtiments de France peuvent s’opposer à un projet solaire photovoltaïque lors de la demande préalable de travaux.
✦ Fabrication énergivore, coût énergétique d’une installation photovoltaïque :
❖ Le coût énergétique pour la fabrication d’un module photovoltaïque est important, certaines étapes sont très énergivores. La purification et la cristallisation du silicium par fontes successives et la fonte d’autres matériaux (verre, aluminium) ont effectivement un impact environnemental indéniable. La fabrication d’un module cristallin exige par ailleurs l’extraction de certaines matières premières, toutefois, et contrairement aux rumeurs, elle ne nécessite absolument pas l’utilisation de terres rares (idée largement propagée alors que cela ne concerne pas les modules cristallins).
❖ Comme pour de nombreux équipements et appareils, le transport et le recyclage sont également à prendre en considération d’un point de vue coût énergétique.
❖ Il est néanmoins important de rappeler que les technologies sont en perpétuelles évolutions, les recherches sont incessantes pour atteindre des performances toujours plus grandes et une meilleure revalorisation des matériaux utilisés. Les avancées diverses permettent de réduire les quantités de matériaux nécessaires, mais également de développer des process de fabrication de moins en couteux d’un point de vue économique et énergétique.
❖ Comme cela a été mentionné, en 1,5 à 3 années de production, un système photovoltaïque compense et restitue toute l’énergie nécessaire à son cycle de vie complet, fabrication et recyclage compris. Le temps de retour énergétique est finalement très court si l’on considère la durée d’exploitation d’un système photovoltaïque estimée à plus de 30 ans. La dette énergétique est amplement remboursée sur la durée de fonctionnement. De surcroît, après ce temps de retour, l’énergie produite est parfaitement verte et décarbonée et continue à se substituer aux autres sources d’énergies.
✦ Production photovoltaïque interrompue en cas de coupure :
❖ En cas de coupure électrique du réseau de distribution, un système photovoltaïque standard ne peut plus produire de courant électrique. Contrairement à ce qui est imaginé, l’alimentation du réseau est nécessaire pour que la production d’énergie solaire photovoltaïque soit effective.
❖ L’onduleur permet de générer une tension alternative à partir d’une tension continue, autrement dit, il transforme le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif, le courant délivré est alors utilisable sur le réseau domestique.
❖ L’onduleur se synchronise au réseau de distribution, il doit fournir une tension alternative et une fréquence du courant équivalentes. En Europe, la fréquence est de 50 hertz, et la tension est d’environ 230 volts (réseau basse tension).
❖ L’onduleur a un dispositif de couplage/découplage intégré, lorsque les modules photovoltaïques fournissent une puissance suffisante grâce au rayonnement solaire, l’onduleur démarre et synchronise le courant généré par les modules avec le courant du réseau selon les mêmes caractéristiques électriques. Le courant alternatif en sortie de l’onduleur étant « calqué » sur le courant du réseau de distribution, le courant injecté est parfaitement conforme aux normes électriques. Lorsqu’il y a couplage, l’électricité solaire issue des modules est alors injectée sur le réseau domestique et permet d’alimenter les appareils électriques, l’électricité solaire se substitue donc au réseau grâce à ce dispositif. Si l’électricité est vendue, les caractéristiques étant identiques, elle peut être injectée sur le distribution. Par contre, s’il y a une coupure réseau, l’onduleur ne détecte pas les données électriques du courant qu’il est censé « calquer », la coupure est assimilée à une défaillance, le couplage ne s’opère pas.
❖ L’onduleur assure la sécurité du système par la protection de découplage. L’ensemble du mécanisme répond à des impératifs et normes de sécurité obligatoires pour protéger les biens et les personnes. Si les « informations électriques » détectées par l’onduleur ne correspondent pas ou plus aux limites autorisées (valeurs et plages), le dispositif de découplage stoppe la production et donc l’injection de l’énergie solaire. Ainsi, en cas de coupure ou d’anomalie sur le réseau, l’onduleur se désolidarise et se déconnecte automatiquement, l’arrêt de la production solaire électrique est instantané. Le générateur, telle une pile non branchée, ne produit plus d’énergie. La sureté du réseau est préservée
❖ Un système de stockage avec batterie et un dispositif adapté peuvent toutefois permettre d’utiliser l’énergie solaire produite en cas de coupure de l’électricité. Une fonction backup permet l’alimentation d’un circuit priorisé et sécurisé (dédié à certains équipements à privilégier en alimentation). On parle d’un circuit secouru. Un tel système reste néanmoins encore onéreux.
6. Le solaire photovoltaïque : bilan du pour et du contre
➠ Le solaire photovoltaïque présente bien des avantages, qu’ils soient économiques, écologiques, ou technologiques.
❖ D’un point de vue économique et financier il permet une réduction de la facture énergétique, voire de générer des revenus (vente du surplus ou revente totale). In fine, aucun kWh produit n’est gaspillé, il est soit consommé, soit vendu. Si chaque kWh vous coûte 0,20 € auprès de votre fournisseur, (prix moyen) alors pour chaque kWh produit et consommé vous économisez 0,20 € ! Grâce au dispositif d’Obligation d’Achat si ce kWh n’est pas autoconsommé il vous rapportera environ 0,13 € grâce à la vente de ce surplus (tarif approximatif appliqué depuis le 2ème trimestre 2023, ou 0,10 € jusqu’en octobre 2022). La vente de la production et la prime à l’autoconsommation permettent au détenteur d’amortir son investissement plus rapidement. Un système photovoltaïque permet par ailleurs de gagner en indépendance énergétique et de valoriser le bien.
❖ D’un point de vue écologique, il s’agit d’une ressource renouvelable, inépuisable et disponible. L’énergie produite rembourse à moyen terme la dette carbone du système photovoltaïque. C’est une énergie verte et décarbonée qui permet de préserver la planète et de lutter contre les changements climatiques. Les nuisances restent négligeables.
❖ D’un point de vue technologique les avancées rendent cette énergie de plus en plus rentable, les performances ne cessent d’augmenter tandis que les coûts ont baissé. Le recyclage et la valorisation des matériaux sont de plus en plus performants. D’une manière générale, les évolutions permettent de réduire l’impact environnemental.
❖ La modularité, l’adaptabilité, la fiabilité et la longévité sont des atouts très attractifs et rassurants. La possibilité de stocker l’énergie produite apparait comme une solution complémentaire d’avenir, si elle n’est pas encore justifiée en termes de rentabilité, elle est néanmoins très pertinente s’il s’agit d’un choix de confort, de sécurité et d’autonomie. Les équipements et systèmes de stockage associés au solaire photovoltaïque sont parfaitement efficaces.
➠ Une solution ni parfaite, ni implacable mais…
❖ Le moyen de production d’énergie parfait n’existe toujours pas, le solaire photovoltaïque a également ses défauts, liés principalement à son principe même, il dépend de l’ensoleillement… A l’échelle européenne ou mondiale la puissance solaire photovoltaïque installée est en croissance constante, le constat est sans équivoque. Ce développement exponentiel démontre que les atouts et avantages sont tels qu’ils contrebalancent les inconvénients. Le solaire photovoltaïque devient une solution de plus en plus privilégiée et efficace pour diminuer l’utilisation des énergies fissile et fossiles.
❖ La demande en énergie électrique ne cesse de s’intensifier, c’est un fait ! Le phénomène va continuer à prendre de l’ampleur avec la croissance démographique et la multiplicité des technologies et équipements électriques qui intègrent nos modes de vie. Si tous ces dispositifs sont destinés à nous faciliter la vie et notre quotidien, ils nécessitent néanmoins une alimentation électrique et augmentent ainsi toujours plus notre consommation électrique dans nos utilisations de tous les jours. Certes c’est pratique, mais le coût de l’énergie augmente de concert ! Exploiter l’énergie solaire paraît non seulement un moyen efficace et pérenne de mieux répondre aux besoins énergétiques mondiaux grandissants mais elle constitue aussi une solution de plus en plus évidente pour gagner en indépendance énergétique à l’échelle individuelle.
❖ C’est un investissement important, mais il faut considérer les avantages à moyen et long terme, tant pour le portefeuille, que pour l’environnement et la préservation de notre planète. Si l’on considère l’intérêt immédiat (donc à très court terme 😉), dès que l’ensoleillement est suffisant, votre énergie produite se substitue à une autre énergie moins vertueuse et payante, et génère ainsi une économie instantanée. Quoiqu’il en soit, c’est un investissement sur l’avenir.
❖ L’autoconsommation avec vente du surplus est devenue le mode d’exploitation et de valorisation de la production photovoltaïque le plus répandu auprès des particuliers. Depuis les mesures incitatives pour favoriser ce mode d’exploitation, les installations pour le résidentiel connaissent une véritable envolée. C’est d’ailleurs l’énergie renouvelable la plus plébiscitée par les particuliers.
❖ Produire sa propre électricité constitue l’objectif majeur et fondamental, or bénéficier de l’énergie solaire photovoltaïque chez soi suscite une satisfaction morale quelles que soient les motivations.
❖ L’énergie solaire est devenue une des solutions alternatives incontournables et des plus prometteuses pour un avenir décarboné. L’exploitation de l’énergie solaire photovoltaïque est vouée à une croissance exponentielle.
Cet article conséquent balaie l’ensemble des aspects de l’énergie photovoltaïque. L’objectif est d’informer au mieux chacun, et de démêler le vrai du faux. Chaque aspect a été volontairement détaillé pour une meilleure compréhension. C’est seulement en toutes connaissances que l’on est en mesure de faire les choix adaptés. Les critères sont propres à chacun, et c’est aussi à chacun de prendre en considération les aspects positifs et négatifs, dans la mesure où ils sont connus.
Acsolue Energie tente tout simplement de faire la lumière. Toutefois, au-delà de l’information, si cet article permet de lever des doutes et vous conforte dans le choix de passer à l’énergie solaire photovoltaïque, alors nous ne pouvons que vous encourager ! Opter pour le solaire photovoltaïque peut être une idée lumineuse si l’on en connait les côtés plus obscurs 😉 ! Avoir la bonne idée de passer « au vert » c’est bien, néanmoins prendre des précautions c’est mieux, n’hésitez-pas à lire nos mises en garde et recommandations.
Alors, êtes-vous prêt à passer l’énergie solaire photovoltaïque ?
➥ voir article Le solaire photovoltaïque : recommandations et mises en garde. Abus et arnaques
➥ Sources et liens utiles :
https://www.photovoltaique.info/fr/
https://carte-productible.photovoltaique.info/
L’effet photovoltaïque : https://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosolaire/vid/animpv_logs.mp4
https://www.pv-magazine.fr/
https://www.soren.eco/
https://www.economie.gouv.fr/particuliers/aides-installation-photovoltaiques
https://www.edf-oa.fr/
https://www.enedis.fr/raccordement-installation-production-electrique
Ademe:
https://www.ademe.fr/
https://expertises.ademe.fr/
Voir aussi : https://expertises.ademe.fr/energies/energies-renouvelables-enr-production-reseaux-stockage/passer-a-laction/produire-lelectricite/solaire-photovoltaique
Loi Energie-Climat, texte officiel : https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000039355955/
https://www.ecologie.gouv.fr/loi-energie-climat
https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/fr/tools.html
https://solargis.com/maps-and-gis-data/overview
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