Photovoltaïque : définition, enjeux et impacts

La production d’énergie photovoltaïque repose sur une technologie robuste et modulable qui s’adapte à de nombreuses situations, en plus d’être une énergie fiable, mature technologiquement, prévisible et compétitive, dont les coûts ne font que baisser contrairement à ceux du nucléaire. Elle tient avec l’éolien une place prépondérante dans tous les travaux de prospectives énergétiques de référence pour la production d’électricité d’origine renouvelable. Elle participe pleinement à notre indépendance énergétique en se substituant à des énergies importées (énergies fossiles, uranium). La filière relocalisant de plus en plus ses usines de fabrication en France ou en Europe, ceci participe à notre  souveraineté énergétique.

L’énergie solaire photovoltaïque n’émet pas directement de polluants ni de GES lors de la transformation de l’énergie solaire en électricité. Ses émissions indirectes sont relativement faibles, en fonction de la technologie, du pays de fabrication des panneaux, du taux d’ensoleillement, et se situent entre 20 et 80 gCO₂eq/kWh, en comparaison avec les énergies fossiles (entre 350 et 1000 gCO2eq/kWh). La majorité des panneaux installés en France proviennent d’usines de fabrication en Chine. La valeur par défaut est de 43,9 gCO₂eq/kWh, en attendant qu’une filière de production se mette en place en France et en Europe.

Les panneaux solaires ont un temps de retour énergétique (Energy Payback Time, ou EPBT) très court : il faut moins de 18 mois dans le Nord de l’Europe et moins de 12 mois dans le Sud pour qu’un système photovoltaïque (comprenant les panneaux, le ou les onduleurs, la structure support, les liaisons et protections électriques…) produise autant d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer, le transporter, l’installer et le recycler. Tout au long de sa vie (au moins 25-30 ans), il aura donc produit plus de 15 à 20 fois la quantité d’énergie nécessaire à sa production.

En France, les premiers systèmes photovoltaïques ont été installés dans les années 1990 et le recyclage de modules en fin de vie interviendra donc à grande échelle à partir de la décennie 2020. Les fabricants de panneaux photovoltaïques et d’onduleurs ont l’obligation règlementaire d’assurer la collecte et le recyclage de leurs équipements (directive DEEE). C’est l’éco-organisme Soren qui est charge de cette filière. La majorité des matériaux qui composent les panneaux sont courants (verre, aluminium, cuivre) et les filières de recyclage sont déjà en place. Les modules à base de silicium cristallin qui représentent plus de 95 % des panneaux installés sont presque entièrement recyclables.

Contrairement à certaines idées reçues, les technologies solaires photovoltaïques actuellement commercialisées (technologies « monocristalline » et « polycristalline ») n’utilisent pas de terres rares. Certaines technologies en couches minces, minoritaires sur le marché, utilisent en revanche des métaux qui peuvent être « critiques », comme le tellure, le cadmium, l’indium ou encore l’argent.

La production d’électricité à partir de panneaux photovoltaïques est par nature variable, uniquement le jour et davantage lorsque la météo est ensoleillée. Cependant, la ressource solaire est répartie sur tout le territoire français, ce qui joue positivement en faveur d’un foisonnement à l’échelle nationale, d’autant plus si le réseau est bien maillé, permettant ainsi la mutualisation des productions régionales pour une production nationale « lissée ».

La production photovoltaïque est aussi saisonnière, avec une production 3 fois plus élevée en été qu’en hiver, et ainsi complémentaire de la production éolienne, plus importante en hiver qu’en été. Foisonnement et complémentarité des productions éoliennes et solaires permettent d’avoir au niveau national une production d’électricité continue et pas du tout « intermittente » comme certains l’affirment pour décrédibiliser les EnR. De plus, les technologies de stockage de l’électricité qui se développent permettront dans les années à venir de fournir l’électricité au moment où l’on en a besoin.

Par le biais des concertations autour des plans ou des projets, la mise en place de gouvernance partagée ou d’outils financiers, le photovoltaïque permet aussi aux acteurs locaux de se réapproprier les questions énergétiques et de s’impliquer dans la mise en œuvre concrète de la transition énergétique sur leur territoire. Par ailleurs, elle contribue au développement territorial, par exemple à travers les retombées fiscales, la création d’emplois et les possibilités d’investissement participatif (plus d’informations à ce sujet sur le site Énergie Partagée).

Locale, disponible partout, elle participe à la sécurité des approvisionnements en énergie. Selon une étude de l’ADEME, le coût de production pour les centrales solaires au sol issues des appels d’offres CRE (Commission de régulation de l’énergie) est compris entre 45 €/MWh (pour les sites de plus de 10 MW) et 81 €/MWh (pour les centrales de moins de 2,5 MW), ce qui rend cette énergie très compétitive par rapport aux énergies fossiles et au nouveau nucléaire (dont le dernier prix connu est aux environs de 110 €/MWh pour la centrale de Hinkley Point au Royaume-Uni). Le coût total de production de l’électricité par les systèmes en toitures est plus élevé et dépend fortement de la région, de la puissance et du type d’installation, mais il continue de baisser.