Les panneaux photovoltaïques et le développement durable

Les procédés industriels pour le solaire photovoltaïque sont-ils tous équivalents d’un point de vue développement durable ?

Les panneaux photovoltaïques font face à ne nombreuses controverses concernant leur intérêt écologique, qui posent la question : « Le solaire produit il plus d’énergie que n’en nécessite sa fabrication ? ». Ayant des doutes quant au bien-fondé des raisonnements que proposent plusieurs rapports à ce sujet, notre client a souhaité nous voir analyser ces études. Après avoir nous être penchés sur les éléments clés d’ACV, nous avons conclu qu’un système PV compense l’énergie primaire consommée sur son cycle de vie après 4 à 6,6 années de production. En parallèle nous avons étudié en détail le rapport EPIA au sujet duquel nous avons formulé plusieurs critiques.

Problématique

• Demande croissante en énergies en conjoncture avec des ressources énergétique qui s’épuisent: intérêt des énergies dites « durables » – Intérêts politisés, industriels et personnels • Etude critique des sources – Effet « internet » ou « buzz » médiatique: beaucoup de sources peu fiables ou des études subjectives sur les nouvelles énergies • Hypocrisie du « durable » – Comment s’assurer de faire un geste pour l’environnement si on ne prends pas en compte les coûts énergétiques de production? – Peut-on encore créer une énergie « propre » ou il y a un retour sur l’investissement de production.

Solutions

• En terme de panneaux photovoltaïques cristallin: le meilleur « retour sur investissement » sur des bases de développement durable: le MONOCRISTALLIN – Basé sur des études comparatives en fonction de: • Consommation électrique de production • Emission en CO2 pour la production • Consommation en eau de production • Consommation énergétique de production • Technologie nécessaires à la production • Retour lors de l’utilisation des panneaux • Des technologies prometteuses: CIS – Panneaux CIS: industries moins polluantes, technologies acquises, mais l’indium rare et toxique en grandes quantités – Meilleur rendement – MAIS étape expérimentale

Développement Durable: Pompes à chaleur : avantages et limites selon les domaines d’application

Problème : valoriser l’eau tiède en sortie du circuit de refroidissement d’un panneau photovoltaïque
Le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque se détériorant quand la température de ce dernier augmente, un système de refroidissement hydraulique du panneau est envisagé
En sortie du panneau, on a une eau tiède dont la température dépend de la saison
Problème ; Pour des raisons sanitaires, on ne peut exploiter directement cette eau dans les installations sanitaires du domicile
Objectif : Chercher à valoriser cette eau tiède afin de ne pas perdre ses capacités calorifiques
Solutions envisagées
Utilisation d’une pompe à chaleur pour récupérer les calories de l’eau en sortie du panneau solaire
CalH2O : Solution de récupération de l’eau chaude sanitaire usée servant à chauffer une source d’eau (via un échangeur)

Etat du marché France : 135 MW en juin 2009. Développement en retard par rapport aux autres pays européens comme l’Espagne (environ 3800 MW). Objectifs Grenelle : 5,4 GW de puissance électrique assurée par le photovoltaïque en 2020 (400 fois le Parc actuel): • 0,75GW de centrales au sol • 1,5 GW pour les grandes toitures • 2,75GW chez les particuliers Coût pour l’Etat : 2 à 3 milliards par an en subvention pour acheter l’électricité photovoltaïque produite à un tarif garanti en fonction des types de structures installées pour les 20 prochaines années.
Montant de l’investissement : 20 à 25 milliards d’euro sur les 10 prochaines années.
Aujourd’hui peu d’industriels français dans le domaine, la création d’une filière (technologique, fabrication, installation) pourrait diminuer les coûts globaux.
Le temps de retour sur investissement varie entre 8 et 12 ans pour les particuliers et 10 et 15 ans pour les grandes installations.
La surface disponible est largement suffisante (0,01% des surfaces agricoles utiles pour les centrales au sol et 30 % des bâtiments existants pour les centrales en toiture). Mais plusieurs impacts environnementaux sont à prendre en compte :
– Pollution visuelle en milieu rural. – Le temps de retour énergétique est 3 ans en moyenne en France aujourd’hui. L’effet de serre est de 70g de CO2-eq/kWh. – Le recyclage des installations photovoltaïques à base de silicium est possible et s’effectue déjà mais à coût élevé. – Pour celles en couches minces, la présence de matières toxiques (Cd) est un problème écologique majeur.
Existence d’une association créée par industriels du milieu ayant pour but de recycler 85% des modules d’ici 2015, mais danger futur puisque cette technologie va se développer (30% du parc cible pour les couches minces).