Dossier : L’essor du solaire photovoltaïque

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Décryptages

Photovoltaïque : une filière de plus en plus compétitive

La dure compétition mondiale des années 2011-2012 et les politiques volontaristes en faveur du solaire dans plusieurs pays ont eu un effet positif : l’électricité solaire est de plus en plus compétitive. Pour le client final, elle rivalise déjà dans une quinzaine de pays avec les autres sources d’énergie électrique.

Un chantier d'installation de panneaux solaires à Kumamoto, au Japon. © ZAMORA PHILIPPE / TOTAL

Le critère le plus tangible pour juger de la compétitivité d’une source d’électricité est de comparer le coût du kWh qu’elle produit au tarif qui est facturé au consommateur final, toutes sources confondues. Lorsqu’ils s’équilibrent, c’est la « parité réseau » (« socket parity » ou « grid parity » en anglais), qui varie selon les conditions locales. Pour le solaire, cette parité est déjà atteinte dans une quinzaine de pays et régions du monde, notamment en Allemagne, en Italie, en Californie. 

La chute du coût du module photovoltaïque

Cette révolution, en quelques années, a été rendue possible par la baisse continue et mondiale du coût de production de l’électricité photovoltaïque.

0,56 € : le prix du module pour 1 watt de capacité

Le moteur principal de cette baisse a été la chute du prix du module photovoltaïque. Élément essentiel de l’amont de la filière, le module photovoltaïque est devenu une « commodité » internationale, c’est-à-dire un produit de base, standardisé, aux spécificités bien définies, comme l’a été autrefois le transistor. Son prix varie bien sûr selon la technologie employée, mais il est le même partout dans le monde. Si on se réfère par convention au prix d’un module « classique » au siliciumLes cristaux de silicium sont issus de la silice, principal composant du sable et du quartz. Le silicium est un matériau semi-conducteur., il a diminué d’un facteur 5 en 5 ans, une baisse rarement vue dans l’industrie. Il s’est stabilisé en zone euro autour de 0,56 euro par wattLe watt (symbole W) est l'unité dérivée du système international (SI) de mesure de la puissance... de capacité installée au début de 2014. Il était de 24 euros par watt en 1980 ! Le résultat est qu’il pèse peu sur les investissements de départ (entre 10 et 30 %) et encore moins sur le prix de l’électricité finale.

La concurrence entre les producteurs mondiaux et les politiques d’encouragement aux énergies renouvelablesOn appelle énergie renouvelable une source d'énergie dont le renouvellement naturel est immédiat ou très rapide... ont été les causes de cette situation. (Voir le décryptage : « Le développement du photovoltaïque dans le monde »).

Le poids des conditions de financement

Mais d’autres charges pèsent sur le coût de l’électricité solaire. Outre le coût du module, le coût de production complet (en anglais LCOE – levelized cost of electricity) est formé de deux éléments principaux :

  • le coût des systèmes et de leur installation, qu’il s’agisse d’une ferme solaire ou de panneaux sur un toit. On l’appelle du mot anglais BOS (Balance of system).  Il comprend le coût des onduleurs, des systèmes électriques, du génie civil pour les parcs, de l’installation pour le résidentiel.
  • les coûts financiers, commerciaux, administratifs, appelés « soft costs ».

Grâce à une industrialisation des processus d’installation, le BOS pour les centrales solaires au sol est passé en Europe et aux USA de 0,65 euros/W en 2010 à 0,35 euros/W fin 2013. Dans certains pays à bas coût comme l’Inde on atteint même 0,20 euros/W.  Une marge de progrès paraît encore possible.

Le coût du module a été divisé par
5 en 5 ans

Les coûts de financement, soft costs, sont en revanche un enjeu de premier ordre et sont estimés aujourd’hui entre 15 et 20 %. Si le solaire a des coûts opératoires très bas pendant toute la durée de vie de l’installation (généralement plus de 30 ans), il est caractérisé par des capitaux investis importants au début qu’il faut donc rémunérer. Les différents taux bancaires peuvent alors, selon leurs niveaux, avoir un effet très important sur le coût final.  L’un des arguments financiers en faveur du solaire est qu’il peut garantir le prix de l’électricité produite pendant trois décennies, avantage interdit aux centrales utilisant les énergies fossiles qui dépendent des cours mondiaux du pétrolePétrole non raffiné. et du gaz.

Le coût des externalités

Reste à évaluer le « coût d’externalité », qui fait l’objet de polémiques : le solaire étant une source intermittente, il faut des énergies d’appoint, par exemple des centrales à gaz, qui assurent la continuité de la livraison d’électricité lorsqu’il n’y a pas de soleil.

Cette charge dépend du pilotage de l’intégration des énergies renouvelables dans le réseau électrique. A l’avenir, une gestion décentralisée des réseaux électriques, notamment avec le développement des smart gridsLes smart grids, ou réseaux électriques intelligents, s'appuient sur les nouvelles technologies de la communication et de l'information... et des compteurs intelligents, permettrait de développer les possibilités d’effacement et de foisonnement. (Voir le décryptage : « Le solaire : une énergie diffuse, accessible à tous »).

Les coûts de production comparés

L’institut Fraunhofer a publié en novembre 2013 une étude détaillée sur les coûts de production (LCOE) comparés du MWh selon les différentes sources d’énergies.

 

tableau solaire

 

Source :

Fraunhofer ISE