Nous vous proposons aujourd’hui cette note publiée le 19 mars 2022 sur le site Rénovation énergétique (cliquer ici pour accéder au site Rénovation énergétique)

https://www.revolution-energetique.com/quand-le-cnrs-met-de-lordre-dans-les-idees-recues-sur-le-photovoltaique%e2%80.html

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https://solairepv.fr/wp-content/uploads/SolairePVEnFrance.pdf

Le solaire photovoltaïque en France, réalité, potentiel et défis

Des questions… …et des réponses préparées par des chercheurs et des chercheuses du CNRS et de la Fédération de recherche du Photovoltaïque (Version du 07/03/2022) Disponible sur : http://solairepv.fr

Résumé pour gens pressés  (les références en savoir plus renvoient aux pages du rapport)

Les installations photovoltaïques solaires aujourd'hui :

1 - Qu'est-ce qu'un panneau photovoltaïque (PV) ? Un panneau photovoltaïque (PV) est un dispositif qui permet de transformer le rayonnement solaire en électricité. En savoir plus... p. 11

2 - Quelle est la contribution du PV solaire à la production électrique française ? En 2021, le solaire PV a fourni 14,3 TWh, soit 3 % de l'énergie électrique consommée en France (contre 2,8 % en 2020). En savoir plus... p. 12

3 - Quelle est l'énergie fournie annuellement par une installation PV de puissance nominale 1 kW ? En France, environ 1300 kWh/an (1,3 MWh/an), avec 5 m2 de panneaux orientés au sud. Cela représente un peu plus de la moitié de la consommation électrique moyenne d'un français (2200 kWh/an). En savoir plus... p. 13

4 – Quel est le coût d'une installation PV ? Cela dépend de la taille de l’installation. Une grande centrale au sol coûte environ 0,7 €/W, contre 2 €/W pour une installation résidentielle. Note : 2 €/W correspond environ à 400 €/m2 avec les technologies actuelles. En savoir plus... p. 14

5 – Le solaire PV est-il compétitif ? Oui, le solaire PV est maintenant compétitif par rapport aux autres sources d'énergie électrique, avec des coûts allant de 0,05 €/kWh pour une centrale au sol à 0,16 €/kWh pour une petite toiture résidentielle. En savoir plus... p. 15

6 - Le solaire PV est-il subventionné en France ? Oui, le solaire PV est soutenu par des aides publiques, comme la plupart des sources d’énergie décarbonées. Il s'agit essentiellement de primes à l'installation ou de tarifs d'achat garantis sur des contrats de 20 ans. En savoir plus... p. 16

7 – Une installation PV fournit-elle plus d'énergie que ce qui a été consommé pour sa fabrication ? Oui beaucoup plus ! En France, un système PV utilisant des modules en silicium monocristallin fournit l'énergie qui a été nécessaire pour sa fabrication en environ 1 an. En savoir plus... p. 17

8 – Quelle est la durée de vie d'une installation PV aujourd'hui ? Une installation PV peut fonctionner à plus de 80 % de son efficacité initiale pendant 30 ans (la perte d’efficacité est de l'ordre de 0,5 %/an). Les panneaux PV bénéficient d'une garantie de 25 à 30 ans selon les constructeurs. Les onduleurs ont une durée de vie d'environ 10 ans. En savoir plus... p. 18

Photovoltaïque, environnement et société

9 - Est-ce qu’un panneau PV peut se recycler ? En masse, près de 95 % d’un module en fin de vie est valorisé, mais sous une forme dégradée. Il reste des efforts à fournir pour mieux valoriser les matériaux récupérés lors du recyclage. En savoir plus... p. 20

10 - Quelles sont les émissions de CO2 d'un système PV ? Une installation PV sur toiture à base de panneaux en silicium monocristallin émet en moyenne 30 gCO2eq/kWh. Les émissions ont lieu essentiellement au moment de la fabrication des panneaux (71 %). En savoir plus... p. 21

11 – Les modules PV utilisent-ils des matériaux rares ? Les modules PV ne contiennent pas de terres rares. Seuls quelques métaux utilisés dont les ressources sont limitées (argent, indium) nécessiteront une adaptation des technologies industrielles à long terme, mais la rareté des matériaux n'est pas un verrou pour le déploiement du PV à grande échelle. En savoir plus... p. 22

12 – Quel est l'impact de la filière PV sur l'emploi en France ? La filière solaire PV française représente environ 8000 emplois (équivalent temps plein) en 2020, en hausse de 5,6 % par rapport à 2019. En savoir plus... p. 23

Quelle place pour le solaire photovoltaïque dans le futur mix énergétique français ?

13 - Où en est le développement du solaire PV par rapport aux objectifs de la PPE ? La programmation pluriannuelle de l’énergie prévoit 20 GW installés en 2023 et entre 35 et 44 GW en 2028. En décembre 2021, 13,2 GW étaient raccordés, soit 66 % de l’objectif 2023. En savoir plus... p. 25

14 - Quelle est la capacité de solaire PV prévue par les différents scénarios ? La majorité des scénarios pour le futur mix énergétique prévoit une augmentation du solaire PV d'un facteur 7 à 20 d’ici 2050, avec une production comprise entre 150 TWh et 250 TWh par an. En savoir plus... p. 26

15 - Quelle est la surface de panneaux PV nécessaire selon les scénarios en 2050 ? Les surfaces nécessaires pour le solaire PV en 2050 dépendent du scénario considéré, et se situent entre 400 et 1200 km2, soit un chiffre très inférieur aux surfaces déjà artificialisées (~ 50 000 km²). En savoir plus... p. 27

16 - Les surfaces déjà artificialisées suffisent-elles pour atteindre les objectifs énergétiques à l'horizon 2050 ? Oui ! Un potentiel de production solaire PV de 200 TWh/an est déjà identifié en utilisant des technologies commerciales et des surfaces déjà artificialisées et disponibles (toitures, friches, parkings). Les scénarios les plus ambitieux (150 à 250 TWh/an) semblent donc réalisables. En savoir plus... p. 28

17 – Quel est le potentiel pour le PV solaire en France ? - Les toitures. D’un point de vue économique, la France a le plus fort potentiel de production PV en toiture en Europe, avec environ 90 TWh/an à un coût inférieur à 0,12 €/kWh (LCOE), et 125 TWh pour un coût allant jusqu’à 0,15 €/kWh. En savoir plus... p. 29

18 – Quel est le potentiel pour le PV solaire en France ? - Les friches et parkings. Le potentiel de production annuel du solaire PV installé sur des friches et des parkings (ombrières) est évalué à environ 70 TWh par an. En savoir plus... p. 30

19 – Quel est le potentiel pour de nouveaux types de PV solaire en France ? Les panneaux verticaux. Il est possible d’installer des panneaux PV verticalement, par exemple sur les façades des bâtiments ou comme mur anti-bruit. En savoir plus... p. 31

20 – Quel est le potentiel pour de nouveaux types de PV solaire en France ? L'agrivoltaïsme. L'agrivoltaïsme consiste à concilier l'installation de panneaux PV avec des pratiques agricoles (élevage, serres). En savoir plus... p. 32

Démêlons le vrai du faux ! Réponses à quelques critiques courantes entendues dans le débat public

21 - Le solaire PV, de fortes émissions de CO2 ? Non, le solaire PV n'a pas un mauvais bilan carbone ! Les énergies décarbonées (renouvelables et nucléaire) génèrent des émissions de 10 à 40 gCO2eq/kWh (30 gCO2eq/kWh pour le PV), plus de 10 fois inférieures aux énergies fossiles, gaz ou charbon (500 à 1000 gCO2eq/kWh). En savoir plus... p. 34

22 - Le solaire PV, une énergie diffuse, responsable de l'artificialisation des sols ? Oui, l'énergie solaire est diffuse, et c'est un atout : l'énergie solaire est abondante, disponible partout et sans danger. Non, le développement du solaire PV ne se fera pas forcément au détriment des forêts, des cultures ou des espaces protégés. Il n'est pas nécessaire d'augmenter l’artificialisation des sols pour atteindre les objectifs de neutralité carbone en 2050 ! En savoir plus... p. 35

23 - Les énergies renouvelables, un risque pour la stabilité du réseau ? Non, le développement du solaire PV ne fait pas courir de risque sur la stabilité du réseau. Oui, à moyen et long terme, des investissements sur les infrastructures seront nécessaires, mais des solutions technologiques existent et pourront être déployés sans impact économique majeur. En savoir plus... p. 36

24 – Les énergies renouvelables, un problème pour les infrastructures ? Pour la prochaine décennie, les infrastructures actuelles constituent un bonne ossature pour le développement des énergies renouvelables. Des adaptations du réseau de transport électrique seront nécessaires, notamment à partir de 2030-2035, mais leur ampleur restera modérée. En savoir plus... p. 37

25 - Le silicium, un matériau critique pour le solaire PV ? Non, le silicium n'est pas un matériau critique, au contraire c'est l'un des éléments les plus abondants sur Terre. Non, il n'y a pas de risque de difficulté d'approvisionnement pour la fabrication de cellules solaires en silicium. Il est néanmoins vrai que l'on ne sait pas encore bien valoriser le silicium lors du recyclage des modules PV. En savoir plus... p. 38

Pour voir plus loin...

26 - Adapter le réseau au nouveau mix énergétique à l'horizon 2050... à quel coût ? En savoir plus... p. 40

27 - Quelle source d'énergie pour produire de l'hydrogène par électrolyse ? En savoir plus... p. 41

Puisque le solaire PV fonctionne bien et est devenu peu cher, à quoi la recherche menée dans les laboratoires sert-elle ?

Les objectifs des scénarios les plus ambitieux pour le développement du solaire PV peuvent être atteints avec les technologies actuelles, à un coût mesuré, en utilisant les surfaces déjà disponibles (toitures, parkings, friches,…) et sans artificialisation supplémentaire.

Les recherches actuelles visent à faciliter le déploiement du solaire PV en limitant encore plus le coût et l'impact environnemental du PV, et en facilitant les usages (modules flexibles, esthétiques,…).

Les axes de recherche portent par exemple sur l'augmentation de l'efficacité, la diminution de la quantité de matériaux utilisés, la conception d'architectures facilitant le recyclage des panneaux en fin de vie ou de nouvelles applications (modules flexibles, colorés,…).