L'énergie PV - oui, s'il vous plaît !
par Vivian Bullinger | 27.02.2020
Le changement climatique, la transition énergétique, la sortie du charbon, la sortie du nucléaire, le tarif de rachat, la taxe EEG... Autant de termes qui viennent à l'esprit lorsqu'on parle d'énergie renouvelable. Dans une brève vérification des faits, nous voulons examiner de plus près les questions les plus fréquentes en matière d'efficacité, de coûts, d'efficience et de respect de l'environnement en ce qui concerne l'énergie PV.
L'énergie PV et les énergies renouvelables sont-elles efficaces ?
L'énergie PV contribue-t-elle à l'approvisionnement en électricité ?
Et comment ! Au total, en 2019, l'énergie PV a contribué à hauteur d'environ 8,2 % à la consommation brute d'électricité. Elle a donc plus que doublé sa part en quelques années. Toutes énergies renouvelables confondues, la production d'électricité s'élevait à 43 %. L'énergie PV est de plus en plus importante et constituera - à l'heure actuelle - l'épine dorsale de l'avenir énergétique durable.
L'énergie PV est-elle un phénomène allemand ?
Non. Nous pouvons certainement nous attribuer un rôle de pionnier dans certains domaines de l'énergie PV, mais entre-temps, l'énergie PV est utilisée dans le monde entier. En 2019, 1,7 million d'installations PV d'une puissance de 49 GW ont été installées en Allemagne. Dans le monde entier, l'installation a atteint 115 GW la même année. La Chine est en tête depuis des années, suivie par les États-Unis, le Japon et l'Allemagne.
Aspects économiques de l'industrie photovoltaïque
L'industrie photovoltaïque allemande est soumise à une forte pression, notamment de la part de l'industrie photovoltaïque chinoise. Malgré cela, le secteur PV emploie environ 24000 personnes en Allemagne en 2018 [BSW]. Beaucoup de ces emplois sont créés par les fabricants d'onduleurs et les entreprises d'installation. Par ailleurs, des solutions intelligentes de commande et de surveillance des installations photovoltaïques et de leur rendement sont toujours demandées. Les entreprises de taille moyenne, comme par ex. Solare Datensysteme GmbHLes entreprises de production d'énergie solaire, telles que la société de production d'énergie électrique, se sont spécialisées dans ces domaines et proposent des solutions intelligentes pour le marché international.
Combien nous coûte l'énergie PV ?
L'énergie PV engendre des coûts - mot-clé : taxe EEG ?
Pour beaucoup, le fait de voir apparaître et de devoir payer la taxe EEG sur leur facture d'électricité est un chiffon rouge. Cette taxe a mauvaise réputation et certains pensent qu'elle sert à payer l'installation photovoltaïque de leur voisin. En réalité, la taxe EEG permet de soutenir le développement des énergies renouvelables. Et sans elle, ce développement serait actuellement difficilement réalisable.
Comment se compose la taxe ?
Quiconque injecte de l'électricité issue d'énergies renouvelables dans le réseau public reçoit en contrepartie une rétribution de l'injection. Les gestionnaires de réseau de transport négocient ensuite cette électricité à la bourse de l'électricité. L'électricité "verte" y est en concurrence avec l'électricité produite à partir du charbon et du nucléaire. Les prix à la bourse sont plus bas que les taux de rémunération fixés par la loi. Cette différence est ensuite compensée par la taxe EEG.
Tous les consommateurs d'électricité paient-ils la taxe EEG ?
Non, les entreprises dites "grandes consommatrices d'électricité" sont exemptées de la taxe. C'est-à-dire que celles qui consomment le plus n'ont pas de coûts supplémentaires à cause de la taxe. De plus, vous profitez de l'électricité photovoltaïque, car elle provoque un prix bas de l'électricité à la bourse aux heures de pointe, ce qui permet aux entreprises d'acheter de l'électricité à bas prix.
L'EEG-Umlage est-il une subvention ?
Non. La taxe EEG est nécessaire pour financer le tarif d'achat et donc le développement des énergies renouvelables. Il ne s'agit pas d'une subvention - et ce contrairement à la production d'électricité fossile et nucléaire qui reçoit des aides de l'État. (Pour en savoir plus, voir l'étude de Greenpeace "Étude : "Subventions pour les énergies fossiles en Allemagne" de 2017.)
Quels sont les programmes de subvention pour l'utilisation des énergies renouvelables ?
Outre le tarif d'achat, il existe de nombreux autres programmes destinés à encourager le développement des énergies renouvelables.
L'énergie nucléaire est bon marché ?
Ce n'est vrai que si l'on ne devait pas éliminer les déchets nucléaires qui en résulteraient et si rien ne se passait. La catastrophe nucléaire de Fukushima a coûté bien plus de 100 milliards d'euros rien qu'en termes financiers. Sans compter les tragédies humaines qui y étaient et y sont toujours liées. (Source : https://www.iwr.de) Ceux qui s'intéressent aux accidents et aux coûts des dernières décennies trouveront sur le site Tagesschau.de page une liste claire.
Jusqu'à présent, aucune solution n'a encore été trouvée pour "éliminer" l'électricité nucléaire. Le terme de stockage définitif est trompeur. Il n'existe pour ainsi dire pas encore de possibilité définitive d'éliminer les déchets nucléaires ou de les rendre inoffensifs. En Allemagne, les Länder se disputent pour savoir où se trouve le lieu "approprié" pour un stockage. Un lieu doit être trouvé d'ici 2031. Aujourd'hui, de plus en plus de voix s'élèvent pour réclamer de nouvelles centrales nucléaires afin d'atteindre les objectifs climatiques. Mais il ne faut pas perdre de vue les dangers liés à l'énergie nucléaire et le fait qu'il existe des alternatives.
Une installation photovoltaïque est-elle encore rentable financièrement ?
D'un point de vue purement financier, il faut peser le pour et le contre. Le niveau de rendement d'une installation photovoltaïque dépend de nombreux facteurs et doit être analysé précisément au cas par cas. Certes, les rémunérations ont été considérablement réduites, mais les prix d'une installation PV ont également baissé de manière drastique. De plus, il existe des possibilités de subventions intéressantes, comme par exemple la Crédits KfW.
Utiliser directement l'électricité PV - autoconsommation
En outre, les possibilités d'utilisation de l'électricité PV se sont fortement élargies ces dernières années (lien vers le dernier article du blog), notamment dans le domaine de l'autoconsommation. Et celui qui consomme directement l'électricité économise à chaque kW/h l'achat d'électricité supplémentaire et se rend ainsi également un peu moins dépendant des futures augmentations de prix de l'électricité.
Prenons un exemple : Prenons un ménage de quatre personnes qui consomme 4500 kilowattheures d'électricité par an et qui a une installation photovoltaïque de 5 kWp sur son toit. Grâce à cette installation, ce ménage peut produire lui-même un tiers de sa consommation d'électricité sur l'année, soit environ 1500 kWh. Avec un prix moyen de l'électricité de 30,85 ct/kWh, cela représente une économie d'environ 460 euros par an (ou 9 250 euros pendant une durée de vie de l'installation de 20 ans).
Une installation PV à 0 euro et des modèles de location d'électricité
Un autre aspect : le prix de revient de l'électricité solaire "propre" est environ la moitié de ce que coûte l'électricité fournie par une entreprise énergétique. Pour les ménages privés ou les locataires qui n'ont pas les moyens d'acheter une installation photovoltaïque, les modèles de location offrent une alternative possible. Une variante du modèle de location d'électricité pour les propriétaires privés : on loue l'installation PV sur son propre toit. Pour cela, il faut une surface de toit et un budget mensuel qui dépend de la taille de l'installation (environ 70 à 180 €). Ce paiement couvre tous les frais tels que les assurances et la surveillance. Ce paiement mensuel dure 20 ans, après quoi l'installation devient la propriété du locataire. En règle générale, le locataire peut racheter l'installation à tout moment à la valeur actuelle du marché. Un exemple sur "l'installation PV pour 0 €" de la société Solera.
Les installations PV sont-elles efficaces ?
Quelle est l'efficacité des installations PV en Allemagne ?
Pour calculer cela, il existe un indice de mesure appelé valeur PR (Performance Ratio). La valeur PR est le rapport entre le rendement maximal réalisable et l'énergie PV effectivement produite. Cette valeur permet de déterminer l'efficacité d'une installation. Plus le pourcentage de la valeur PR est élevé, plus l'installation PV est efficace. (Pour en savoir plus, voir : https://www.photovoltaik.org)
En Allemagne, une nouvelle installation PV atteint une valeur PR de 80 à 90 % (source : https://www.ise.fraunhofer.de). Une autre mesure est le rendement spécifique. Le montant spécifique se calcule à partir du rapport entre la production d'électricité kWh et la puissance installée kWp. L'année dernière, une bonne valeur moyenne était de 1100 kWh/kWp et une valeur maximale d'environ 1350 kWh/kWp. A titre de comparaison : dans le sud de l'Espagne ou en Afrique du Nord, on peut obtenir des rendements spécifiques allant jusqu'à 1600 kWh/kWp.
Figure : Rendements annuels spécifiques des installations photovoltaïques en toiture en Allemagne pour la période 2012 à 2019. Les barres indiquent les plages dans lesquelles les rendements spécifiques de bonnes installations photovoltaïques devraient se situer pour chaque année. (Source ISE Frauenhofer Institut- Stuide : Faits actuels sur le photovoltaïque).
Rendement des modules photovoltaïques
La puissance des modules est un autre facteur qui influe sur les rendements. Plus un module est performant, c'est-à-dire qu'il transforme le soleil en électricité, meilleur est son rendement. Aujourd'hui, on atteint des rendements allant jusqu'à 24,58 %. Les prix des modules continuent donc de baisser indirectement.
Type de cellule et rendement
monocristallin 20 - 22 % polycristallin 15 - 20 % silicium amorphe 8 % cellules CIS 12 % cellules GaAS 25 % cellules à colorant 2 - 3 %.
Les installations PV sont-elles écologiques ?
Les installations PV contribuent-elles efficacement à la réduction des émissions de CO2 ?
Une installation PV ne produit pas de CO2 lorsqu'elle produit de l'électricité. Pour obtenir une valeur comparable, il faut prendre en compte les émissions de CO2 lors de la production et de l'élimination.
Émissions moyennes d'équivalent CO2 de différentes technologies de production d'électricité (source ISE Frauenhofer Institut- Stuide : faits actuels sur le photovoltaïque).
Un aperçu des émissions mondiales de CO2 générées par la production d'énergie (gCO2äq/kWh) est disponible sur : https://www.electricitymap.org
L'énergie photovoltaïque réduit-elle les émissions de CO2 ?
L'année dernière (2019), les émissions de CO2 ont été réduites de 44% par rapport à 1990. Le facteur le plus important a été la réduction d'environ 25 % des centrales à charbon par rapport à 2018. Par ailleurs, le développement des énergies renouvelables, qui ont enregistré une croissance de 9 % en 2019, contribue à un environnement plus sain. (source BDEW)
Conclusion
Ces chiffres montrent que la voie est la bonne, mais que l'objectif est encore loin d'être atteint. L'énergie PV apporte une contribution importante à la réduction des émissions de CO2. L'énergie PV apporte une contribution pertinente et en constante augmentation à l'approvisionnement en électricité. Et l'énergie PV fournit efficacement de l'électricité pour l'approvisionnement général en énergie. Pourtant, le chemin est encore long. Pour atteindre les objectifs de protection climatique du gouvernement fédéral, il est nécessaire de développer continuellement les énergies renouvelables. Cela ne pourra pas se faire sans coûts pour la collectivité. Mais il ne faut jamais perdre de vue qu'en fin de compte, c'est la collectivité qui profite le plus d'une politique climatique efficace.