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Quel avenir pour la filière photovoltaïque française ?

13 avril 2011 : Quel avenir pour la filière photovoltaïque française ? ( rapport d'information )

B. UN DÉPLOIEMENT EXPONENTIEL DES INSTALLATIONS PHOTOVOLTAÏQUES RACCORDÉES AU RÉSEAU

Le parc photovoltaïque raccordé au réseau, presque inexistant il y a quelques années, s'est développé à une très grande vitesse dans la période récente. La puissance installée et raccordée a ainsi été multipliée par près de quatre au cours de la seule année 2010, pour atteindre le chiffre de 972 MW.

Source Enerplan (données ErDF/EDF SEI)

C. LES COÛTS ET LES AVANTAGES DE L'ÉLECTRICITÉ PHOTOVOLTAÏQUE

L'énergie solaire photovoltaïque est l'énergie renouvelable par excellence : sa source, la lumière du soleil, est inépuisable et n'est pas affectée par les activités humaines.

L'électricité produite à partir de l'énergie solaire photovoltaïque présente donc des avantages certains sur le plan environnemental. Ceux-ci dépendent toutefois des conditions de production et doivent être mis en regard du coût de cette électricité et des effets induits par les installations.

1. Une source d'énergie « verte »

Parmi toutes les sources d'énergie renouvelables, l'énergie solaire présente des qualités tout à fait remarquables.

· Disponible à des degrés divers sur la totalité du globe, facilement accessible, elle est exploitable sur tout le territoire français métropolitain (voir graphique infra) et plus encore dans les départements et collectivités d'outre-mer.

Abondante et sûre, l'énergie solaire contribue donc à la sécurité de l'approvisionnement énergétique.

· Le volume d'énergie produite en un lieu et à une période de l'année donnés est globalement prévisible. Les activités humaines ne sont pas susceptibles d'épuiser ou d'altérer significativement cette source d'énergie4(*).

À l'échelle d'une journée ou d'une semaine, toutefois, l'électricité produite varie considérablement, ce qui pose la question, examinée plus loin, de l'adaptation de cette électricité aux besoins et aux réseaux existants.

· Enfin, la production d'électricité à partir d'un système photovoltaïque ne produit pas par elle-même de gaz à effet de serre. Le développement des installations contribue donc à l'objectif de réduction des émissions de 20 % en 2020, fixé au niveau de l'Union européenne, ou à l'objectif de division par quatre de ces émissions en France d'ici à 2050 (« facteur 4 »).

ÉNERGIE DU RAYONNEMENT SOLAIRE SELON LES RÉGIONS DE FRANCE MÉTROPOLITAINE


Source : Ademe

Au total, une installation photovoltaïque raccordée au réseau rembourse l'énergie nécessaire à sa fabrication dans un délai de deux ans à Nice ou trois ans à Paris, comme l'a indiqué M. Didier Marsac (Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles et des nanomatériaux - Liten) lors de la table ronde du 9 mars. Une installation de 1 kW permettrait ainsi d'économiser entre 1,4 et 3,4 tonnes de CO2 sur sa durée de vie, selon l'Agence internationale de l'énergie5(*).

Par ailleurs, l'Ademe a calculé6(*), par une analyse du cycle de vie, que le contenu carbone des modules photovoltaïques raccordés au réseau pouvait varier de 40 g d'équivalent-CO2 par kWh (production de modules en France) à 80 g (production de modules dans d'autres pays, tels que la Chine). Le contenu-carbone dépend également beaucoup des conditions d'ensoleillement.

S'agissant des autres types de nuisance, on peut faire observer que les panneaux photovoltaïques, contrairement à d'autres modes de production d'énergie, n'émettent ni bruit, ni odeurs, et ne risquent généralement pas de provoquer de pollution.

· Il convient toutefois de prendre en compte, dans le bilan écologique, les conditions de production, d'installation et de démantèlement des panneaux.

La fabrication des modules et des panneaux, leur transport depuis leur site de production, leur installation sur le site consomment en effet de l'électricité et occasionnent des émissions de gaz à effet de serre.

S'agissant de la gestion de la fin de vie des installations, l'Ademe propose :

- soit de faire obligation au fabricant ou au distributeur de reprendre et recycler ses produits, comme c'est le cas pour les déchets électriques et électroniques7(*) ;

- soit de l'obliger à adhérer à une organisation qui réalisera la récupération et le recyclage des modules. C'est l'objet de l'association européenne PV Cycle, créée en 2007.

· Enfin, l'installation de panneaux photovoltaïques a un impact certain sur les paysages et sur les activités existantes.

S'agissant de l'installation sur les bâtiments, le cadre réglementaire français privilégie une intégration au bâti, censée être supérieure sur le plan esthétique.

Les centrales au sol, qui peuvent couvrir plusieurs centaines d'hectares, posent une difficulté particulière en termes d'acceptabilité. Il paraît donc souhaitable de privilégier leur installation sur les espaces dégradés et de préserver les sites naturels ainsi que les terres agricoles de qualité. Votre commission de l'économie a ainsi souhaité l'an passé, lors de la discussion du projet de loi de modernisation de l'agriculture et de la pêche, que ces équipements ne soient pas incompatibles avec l'exercice d'une activité agricole, pastorale ou forestière8(*). Les installations photovoltaïques sur les bâtiments agricoles, en revanche, constituent une source annexe de revenus très utile qui peut favoriser le maintien de certaines exploitations.

2. Une réponse partielle aux besoins d'électricité

Si les calculs théoriques montrent que l'énergie apportée à la Terre par le soleil est très largement supérieure aux besoins humains, l'électricité ne peut se stocker de manière efficace et massive et son transport sur une longue distance occasionne des pertes. Cette énergie est en effet intermittente : nulle pendant la nuit et réduite par temps couvert, elle ne peut fournir qu'une partie des besoins en électricité.

En conséquence, les systèmes solaires ne peuvent généralement fournir qu'une partie de l'électricité consommée localement ; à l'inverse, l'électricité produite à un moment de fort ensoleillement dépasse les besoins locaux et doit donc être reversée dans le réseau de distribution d'électricité (voire dans le réseau de transport d'électricité pour les sites les plus importants).

Dans ce dernier cas, devenu courant avec l'instauration, à charge du distributeur, d'une obligation d'achat de l'électricité produite par une installation photovoltaïque, l'intégration massive de systèmes photovoltaïques peut avoir un impact sur l'architecture et le dimensionnement du réseau de distribution.

Le gestionnaire du réseau de distribution ERDF précise ainsi que « le réseau français a des capacités d'accueil limitées, en particulier lorsqu'on s'éloigne des zones de consommation : il est rapidement nécessaire de modifier et renforcer le réseau pour accueillir un producteur, ce qui demande des délais d'étude d'abord, et ensuite de travaux »9(*).

Le réseau de distribution, qui a été développé à partir des besoins des consommateurs, n'est pas toujours dimensionné pour accueillir des installations de production importantes ou concentrées sur des sites proches. ERDF prévient par exemple que « les réseaux des lotissements n'ont pas été conçus pour supporter des productions voisines de type 9 kW ».

3. Un coût de production d'électricité qui demeure très élevé

Parmi les sources d'énergies renouvelables, l'énergie photovoltaïque possède des coûts de production particulièrement élevés, malgré une baisse importante au cours des dernières années.

Présentation de M. Pierre-Marie Abadie, directeur de l'énergie, au cours de la table ronde du 9 mars 2011

Ces coûts se répartissent essentiellement dans la phase de production et d'installation, l'exploitation par elle-même représentant des frais très réduits :

Décomposition du coût de production d'un kWh photovoltaïque

Source : SOLER-SER10(*)

· L'évolution technologique et la montée en charge industrielle des producteurs permettent pourtant une baisse rapide des coûts de fabrication.

L'objectif affiché est d'atteindre la « parité-réseau », c'est-à-dire l'égalité de coût entre l'électricité produite au moyen d'installations photovoltaïques et le prix d'achat de cette électricité sur le réseau, la production d'électricité photovoltaïque devenant rentable même en l'absence de subventions.

D'après le rapport Charpin-Trink de juillet 2010, la parité réseau ne devrait pas être atteinte en France avant 2020. M. Arnaud Mine (SOLER-SER) a distingué, lors de la table ronde du 9 mars 2011 :

- la parité par rapport au prix de l'électricité vendue au détail, qui concerne les installations sur toiture et pourrait être atteinte dans cinq à huit ans ;

- la parité par rapport au prix de gros de l'électricité, qui devrait selon lui être atteinte dans dix ans tout au plus et concerne les centrales au sol.

Comme l'a fait observer M. Didier Marsacq (Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies nouvelles et des nanomatériaux - Liten) lors de la table ronde du 9 mars, la parité réseau est plus difficile à atteindre en France que dans les pays voisins, en raison du coût peu élevé de l'électricité, d'origine nucléaire pour 75 %. L'augmentation, prévisible, du coût de l'électricité dans les années à venir pourrait permettre à l'électricité photovoltaïque de devenir rentable plus rapidement.

· L'énergie photovoltaïque ne peut donc, à l'heure actuelle, se développer sans un soutien public important. Ce soutien prend la forme d'une obligation d'achat à la charge du distributeur d'électricité auquel le producteur est raccordé.

Le tarif d'achat est lui-même répercuté sur la contribution au service public de l'électricité (CSPE), qui est imputée sur la facture des consommateurs.

Jusqu'à ces dernières années, l'impact du photovoltaïque sur la CSPE demeurait négligeable en raison de la quantité très faible d'installations raccordées au réseau.

Or la croissance exponentielle que connaît à présent le secteur allait faire passer la charge du photovoltaïque dans la CSPE, si le cadre réglementaire n'avait pas évolué, de 66 millions d'euros en 2009 à 1 milliard d'euros en 2011, soit 30 % du total des charges prévisionnelles de CSPE cette année et 2,7 € par MWh11(*).

Selon la direction de l'énergie, la capacité effectivement installée à la fin 2010 représente déjà une charge de CSPE de l'ordre de 560 millions d'euros par an pendant vingt ans, soit un engagement total de près de 9 milliards d'euros.

Certains acteurs de la filière, comme le Syndicat des énergies renouvelables ou l'association Hespul, remettent en cause le mode de calcul de la CSPE. Ils proposent, notamment, que celle-ci prenne mieux en compte les avantages, et pas seulement les charges, que l'électricité photovoltaïque apporte au distributeur :

- l'électricité photovoltaïque est produite à proximité, voire sur le lieu même de la consommation, ce qui réduit les coûts de réseau et les pertes en ligne pour le distributeur ;

- elle est produite pendant la journée et devrait donc être comparée avec le prix de gros diurne et non avec le prix de gros moyen sur 24 heures.


* 4 Sauf à considérer l'hypothèse théorique où une pollution catastrophique affecterait l'atmosphère terrestre au point de bloquer les rayons du soleil.

* 5 Estimation de l'Agence internationale de l'énergie, citée par le Syndicat des énergies renouvelables.

* 6 Projet ESPACE, cité par le rapport de la concertation avec les acteurs concernés par le développement de la filière photovoltaïque (rapport Charpin-Trink).

* 7 Une révision, en cours d'adoption, de la directive européenne 2002/96, qui impose la collecte et le recyclage des dispositifs électroniques à la charge des producteurs, devrait inclure les panneaux photovoltaïques dans le champ de cette directive à compter de 2018.

* 8 Loi n° 2010-874 du 27 juillet 2010 de modernisation de l'agriculture et de la pêche, article 51.

* 9 ERDF, Commentaires au projet de rapport de la commission de concertation Charpin-Trink, février 2011.

* 10 SOLER (commission solaire du Syndicat des énergies renouvelables), « Repenser le développement de la filière photovoltaïque française », janvier 2011.

* 11 Rapport Charpin-Trink, p. 8.