Alternative, ou pas ?

Oui, le photovoltaïque EST une alternative plausible.

    1. Perspective mondiale

    Durabilité

En effet, les énergies d'origine fossile ont des ressources limitées alors que le photovoltaïque puise son énergie dans le Soleil, qui durera encore quelques milliards d'années.

Le fonctionnement d’un système photovoltaïque ne fait appel à aucune pièce en mouvement (sauf pour les systèmes comprenant des trackers), le risque de panne ou d’accident est donc quasiment nul et le niveau de fiabilité très élevé.

Les caractéristiques physiques des matériaux photovoltaïques ne s’altèrent pas dans le temps, et la baisse de rendement des panneaux, que l’on peut éventuellement observer due essentiellement aux imperfections mineures de fabrication, est très lente et limitée, ce qui permet aux fabricants d’apporter une garantie de rendement pouvant aller jusqu’à 30 ans.

    Impact environnemental et pollution

De plus, les déchets produits par l'extraction et l'utilisation des ressources fossiles représentent un grave danger à l'échelle planétaire (les émissions aggravent l'effet de serre et augmentent le taux de pollution, etc.) tandis que les seuls déchets produits par l'exploitation des ressources solaires et la fabrication des panneaux photovoltaïques ne présentent aucune menace pour l'atmosphère ou la planète ; de plus, l'émission de CO₂ est bien inférieure pour chaque quantité d'énergie produite que les énergies fossiles ; la compensation énergétique par les panneaux photovoltaïques de l'énergie dépensée pour la fabrication desdits panneaux produit moins de polluants qu'en aurait produit la compensation de l'énergie dépensée pour l'extraction des resources fossiles.

Le fonctionnement d'un système photovoltaïque n'occasionne aucune nuisance sonore ou olfactive, contrairement aux centrales à flamme.

Le recyclage des modules à base de silicium cristallin consiste en un simple traitement thermique servant à séparer les différents éléments du module photovoltaïque. Le silicium peut être réutilisé dans la fabrication de nouveaux modules.

cristaux de silicium :

https://energies2demain.com/wp-content/uploads/2009/07/cristaux-slicium.gif

Finances

Hormis le coût d’investissement, l’accès à la ressource énergétique primaire est totalement libre et gratuit, puisqu’il s’agit de la lumière du soleil, et comme les besoins d’entretien et de maintenance sont très réduits (ils concernent essentiellement l’électronique de régulation et de connexion), le bilan économique est prévisible avec un haut degré de certitude.

La quantité d’énergie récupérable en un lieu donné est directement proportionnelle à la surface exposée à la lumière du soleil, ce qui confère au photovoltaïque un caractère intrinsèquement modulaire et flexible : la surface des capteurs va de quelques cm² pour l’alimentation d’une calculette à plusieurs centaines de milliers de m² pour les centrales au sol et cette taille peut être modifiée à tout moment par simple ajout (ou retrait) de « tranches », sans même interrompre le fonctionnement de l’installation existante.

De plus, des capteurs photovoltaïques peeuvent être installés partout :

Lampadaire alimenté par un panneau photovoltaïque

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Gratuité, innocuité, accessibilité, sécurité, fiabilité, modularité, flexibilité : la conjugaison de ces qualités dont le photovoltaïque dispose fait que ses domaines d’application sont extrêmement divers et peuvent répondre à une grande variété de besoins dans toutes sortes de situations, d’autant plus que les différentes technologies de fabrication des modules qui sont aujourd’hui disponibles et qui les seront demain grâce aux nombreux axes recherche de l’industrie permettent d’adapter le système photovoltaïque aux caractéristiques du lieu et à l’utilisation prévue de l’énergie produite.

    Tableau récapitulatif

    2. En France

L'exploitation d'une installation solaire raccordée au réseau est aujourd'hui en France un investissement rentable : l'électricité produite grâce au soleil est injectée dans le réseau public et rétribuée jusqu'à 55 c€ par kWh (environ 6 fois le prix du kWh vendu par EDF).

Les modules photovoltaïques peuvent être installés sur une surface qui serait sans cela inutilisable (toitures, par exemple) ,sans empiéter sur des terrains qui pourraient être utilisés à d'autres fins.

Cependant, certains facteurs prouvent le CONTRAIRE...

Paris et Berlin alimentés par le Sahara, New York par le désert californien, Moscou par le Kasakhstan... Un rêve solaire, très onéreux qui ne pourra pas devenir realité avant de nombreuse années.

Le solaire est une énergie qui dépend énormément de sa situation géographique :

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La terre reçoit 7500 fois plus d'énergie que l'humanité n'en consomme, mais les conditions ne sont pas partout réunies pour permettre un captage efficace. D'immense centrales à concentration sont envisagéees là où résideraient de fabuleux gisements, cependant pour acheminer la manne solaire, il faudrait faire appel à des lignes à courant continu à très haute tension, ce qui demenderait la mise en oeuvre de moyens considérables...

Lignes de courant continu à haute tension (HVDC pour High Voltage Direct Current) :

https://www.enerzine.com/UserFiles/Image/breve8672a.jpg

    Feu de maison avec panneaux, risque pour les pompiers ?

Un pompier professionel nous dit :

"Nos collègues allemands nous ont mis en garde contre un risque important d'électrocution : le problème des panneaux solaires est qu'ils continuent à charger et restent donc sous tension. Lorsqu'un tel panneau solaire est endommagé au cours d'un incendie et que nous combattons les flammes à l'eau, les pompiers peuvent être électrocutés."

Et un expert en la matière nous confirme "de la façon la plus explicite que le danger est réel, contrairement à certaines déclarations émanant de constructeurs plus désireux de rassurer le bon peuple que de vérité."

Concluons qu'il y à un réel risque pour les pompiers et que ceux-ci dans certains départements ne pourront que regarder la maison brûler, contrairement à d'autres situations où, les bâtiments étant alimentés par de l'électricité d'origine non photovoltaïque, mais fossile, les pompiers pourront agir.

   Rendement :

Quand le rendement d'un module photovoltaïque installé double, le coût des panneaux chute de 20 %. Pourtant, du coté des laboratoires, les avancées sont difficiles : la physique des matériaux est implacable... Le rendement des panneaux de silicium plafonne peu au-delà de 15 %. Ils ne promettent pas d'atteindre 40 % avant 2050. Le photovoltaïque n'est donc pas près d'être à son apogée...

    Stratégie géopolitique :

On a vu précédemment que l’accès à la ressource énergétique primaire est totalement libre et gratuit, puisqu’il s’agit de la lumière du soleil. Mais les meilleures ressources solaires exploitables sont géographiquement concentrées : États-Unis (Californie), Afrique du nord, Inde, Chili, Australie ; des phénomènes de dépendances vont donc se créer. Les acheteurs pourraient être à la merci de régions parfois instables, et rien ne dit que les pays du sud trouyvent un quelconque avantage avec le photovoltaïque. Les pays en voie de développement pourraient plutôt être amenés à utiliser d'autres ressources : l'Afrique contient un immense potentiel hydroélectrique, l'Afrique du Sud possède de grandes réserves de ressources fossiles (charbon). Bref, la géostratégie solaire est encore à ses balbutiements.

   En conclusion...

Pour un captage d'envergure internationale, d'énormes moyens sont nécessaires alors que le rendement est limité par de nombreuses contraintes (météo, etc.)

Et, pour les particuliers, l'installation de panneaux comporte des risques.

De plus les technologies photovoltaïques sont encore assez peu développées.

Enfin, les ressources solaires, très concentrées, pourront être source de dépendance, ou pire, de conflits ; et l'intérêt de certaines régions pour le photovoltaïque est encore faible.

De plus, dans le cas de la FRANCE exclusivement :

Les applications du photovoltaïque ne sont généralement pas compétitives avec l’électricité délivrée par le réseau, leur développement repose donc sur des mécanismes de soutien décidés par les États en vue de stimuler le marché et d’accélérer ainsi la baisse des coûts vers la « parité avec le réseau ».

Depuis 2006, le prix du kWh d'origine photovoltaïque est de 30 c€/kWh, (et  40 c€/kWh dans les DOM et en Corse).

Ces niveaux de tarifs ne permettant pas d’atteindre un équilibre financier, des aides complémentaires de l’ADEME et de certaines collectivités locales, notamment les Conseils régionaux, restaient indispensables.

Et ces 30 c€/kWh du tarif de base restent insuffisants pour obtenir un équilibre financier pour la plupart des projets.

Le stockage de l'énergie :

Si vous installez un système photovoltaïque sur un site isolé, un parc de batteries solaires vous sera indispensable pour stocker l'énergie produite et la délivrer la nuit ou quand l'ensoleillement ne sera pas suffisant pour alimenter vos consommateurs électriques.

Les batteries solaires sont des composants sous-estimés par rapport aux panneaux photovoltaïques : les utilisateurs installent souvent des batteries non adaptés comme des batteries de démarrage automobile. Au bout de quelques mois, ces batteries doivent être remplacées...

Ainsi, le coût relatif des batteries a tendance à augmenter et dépasse souvent les 60 % du coût total du système si l'on intégre le renouvellement des batteries solaires au cours de la durée de vie du système photovoltaïque (20 ans).

Prenons l'exemple d'un système solaire permettant de répondre à une demande électrique de 500 Wh/j (un réfrigérateur (classe A+) + un téléviseur + 2 lampes) pour une autonomie de 5 jours à Tours.

                Prix d'achat des composants

En estimant que les batteries ouvertes doivent être changées tous les 7 ans, elles représenteraient alors 54 % du coût total du système sur sa durée de vie (20 ans).
Notez que ce chiffre déjà très important a été calculé dans le cas le plus favorable ; en prenant tout autre type de batteries, le coût des batteries rapporté à la durée de vie du système est encore supérieure.

Investissement pour un particulier... Réellement intéressant?

En choisissant de prendre un devis pour une pose de panneaux relativement faible, soit 29 000 € tout compris (TVA à 19.6 %) 
La dessus on récupère 8 000 € de crédit d'impôts.
On peut avoir aussi une aide régionale suivant son salaire d'un montant de 2400 € pour la région Rhône-Alpes. 
Au final on a une dépense de 29 000-8 000-2 400 = 18 600 Euros 

On annonce 1 900 €/an maximum de gain (revente à EDF) 
Il faut donc 18 900/1 900 =  9.78 années pour compenserr l'achat. Le contrat avec EDF est sur 20 ans.

Il nous reste donc 20-9. 78 = 10.22 années pour gagner quelque chose : 
10.22 x 1900 = 19 418 € sur 20 ans... ce qui est vraiment intéressant ! Et après cette démonstration, on signe les yeux fermés (surtout pour ceux qui ont de haute valeurs écologiques...).
Mais pour ceux qui regarde leur porte-monnaie, si vous prenez cette somme de 18 600 € (montant de l'investissement) et que vous la placez sur un compte bancaire à un taux de 4 % net sur 20 ans, ce qui n'est pas terrible, vous récoltez au bout des 20 ans : 
40 754 € net !!!!! soit 21 336 € de plus que les panneaux.  
Ce sans rien faire et en ayant toujours l'argent disponible en cas de coup dur et sans risques. 
  
On en conclut qu'en ayant pas de vrai valeur écologique, la pose de panneaux photovoltaïque n'est pas le meilleur investissement qui soit...

En conclusion...

Le prix du kWh d'origine photovoltaïque est de 30 c€ en 2006, soit 3 fois plus que le prix du kWh vendu par EDF (environ 10 c€/kWh), ce qui revient à) moins intéressant.

Au cas où l'énergie produite par un particulier n'est pas reversée dans le réseau public, le stockage de l'énergie requiert une attention et des dépenses plus importantes (changer les batteries tous les 7 ans).

De plus, le bénéfice financier d'une installation de panneaux pour 29 000 € rapporteraient moins de bénéfices sur une durée de 20 ans qu'un placement dans une banque sur 20 ans avec un taux d'intérêt de 4 %.

Pour en CONCLURE...

Le photovoltaïque est peut-être l'énergie de demain... Mais seulement de demaim, parce que pour l'instant cela nous paraît impossible : les technologies actuelles ne permettent pas de canaliser efficacement l'énergie reçue du Soleil.

Cependant, nous avons bon espoir que cette source d'énergie se taille la part du lion dans la production mondiale d'électricité un jour.

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