Tout ce que vous devez savoir sur l’énergie solaire

par | Sep 6, 2019 | Electricité Verte, Tout savoir sur les EnR

Mise à jour le 17 mars 2022

Avec l’éolienne, l’énergie solaire est une énergie à laquelle on pense quasi instantanément lorsqu’il est question de renouvelable. Produite par le Soleil, elle est la source d’énergie qui rend possible toute forme de vie sur Terre. Elle est également utilisée pour produire de l’électricité, le plus souvent à partir de panneaux photovoltaïques ou de centrales solaires thermiques. Le solaire thermique utilise la chaleur issue des rayons du soleil tandis que les panneaux photovoltaïques absorbent les photons de la lumière, grâce aux cellules photovoltaïques.

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le solaire, sans jamais le demander, c’est parti !

Dans cet article, on vous dit tout ce qu’il faut savoir sur l’énergie solaire :

Histoire et origine de l’énergie solaire

Avant tout chose, il faut savoir que l’énergie solaire a toujours été utilisée depuis très longtemps, et ce pour différentes raisons. Par exemple, les Grecs allumaient la flamme Olympique à l’aide d’un système de miroirs concentrant les rayons du soleil ! Quelques siècles plus tard, la légende veut qu’Archimède ait enflammé les navires romains à l’aide de miroirs de bronze lors de l’attaque de Syracuse.

Il faudra attendre 1839, pour que le physicien français Edmond Becquerel découvre la conversion de la lumière du soleil en électricité par effet photovoltaïque. Puis attendre encore près d’un siècle pour que cette découverte soit exploitée. La première cellule solaire sera brevetée par William Coblentz en 1913, sans pour autant que celui-ci n’arrive à la faire marcher… Une cellule plus efficace sera développée en 1954 par les laboratoires Bell.

exploitation de l'énergie solaire grâce aux panneaux photovoltaïques

Les premiers panneaux solaires tels que nous les connaissons apparaissent dans les années 1960 et sont utilisés par la Navy pour la conquête de l’espace. Pendant plusieurs années, ils resteront la propriété des agences gouvernementales. C’est le docteur Elliot Berman qui met au point une cellule solaire à faible coût, en 1973, divisant le prix par 5. Aujourd’hui, les panneaux solaires se sont démocratisés et sont présents partout : sur les bâtiments, les transports, dans nos paysages…

L’énergie solaire et le photovoltaïque, comment ça marche ?

Les cellules photovoltaïques présentes sur un panneau photovoltaïque (= panneau PV), sont constituées d’une multitude de petits composants électroniques essentiellement fabriqués en silicium (une terre rare). Ce sont ces composants qui permettent de transformer le rayonnement solaire en énergie photovoltaïque.

Comment ? Lorsque les photons contenus dans la lumière du Soleil entre en contact avec la surface du panneau PV, ces derniers transmettent leur énergie aux électrons du silicium, qui se mettent alors en mouvement. C’est ce phénomène qui créé un courant électrique continu [1]. L’onduleur du panneau solaire permet ensuite de transformer le courant continu en courant alternatif, avant d’être injecté sur le réseau électrique.

énergie solaire et photovoltaïque comment ça marche

Source : Panneau Solaire

Le solaire en chiffres (France)

Énergie solaire : puissance photovoltaïque installée et production

En 2021, la France possédait un parc éolien d’une capacité installée de 13 231 MW (soit +2 034 MW depuis décembre 2020). Une croissance 3 fois plus élevée que l’année précédente sur la même période (762 MW installés). Attention en revanche : même si nous sommes sur une bonne dynamique, nous sommes encore loins des objectifs fixés, à savoir 20,1 GW à fin 2023 et entre 35,1 et 44,0 GW à fin 2028.

puissance solaire installée en france

Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables électriques en France »

Il est également important de noter que le nombre d’installations de très grande taille (> 1 MW), a considérablement été boosté l’année dernière. Comme le montre le graphique ci-dessous, ce sont en effet 839 MW qui ont été raccordés durant cette période, une première sur notre sol ! Comme le souligne l’Observ’ER sans son rapport,  ce sont précisément ces installations qui sont le moteur du secteur photovoltaïque en France.

 

Evolution capacité solaire en france

Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables électriques en France »

Énergie solaire : émissions de CO2 d’un panneauphotovoltaïque

L’une des grandes questions qui demeurent lorsque l’on parle de renouvelable – dont les panneaux PV – c’est : ok, mais est-ce que c’est vraiment écologique ?

Pour calculer le CO2 émis par une installation de production électrique, on utilise l’Analyse du Cycle de Vie (ACV). L’ACV permet de mesurer les émissions rejetées sur l’ensemble du cycle de vie de l’installation en question : fabrication, installation, maintenance, démantèlement, recyclage, etc.

Il est donc temps de rétablir quelques vérités :

  • Oui, les panneaux solaires sont source d’émissions de CO2 sur l’ensemble de leur cycle de vie
  • Non, ils n’en émettent de CO2 pas lorsqu’ils produisent de l’électricité
  • Oui, ils peuvent être recyclés.

Notons par ailleurs qu’un panneau solaire, même sur l’ensemble de sa vie, émettra beaucoup moins de CO2 que n’importe quelle énergie fossile. En atteste le schéma ci-dessous :

émissions de CO2 selon les filières : éolienne hydraulique solaire biomasse nucléaire fossile

Source : ADEME, Bilan GES 2022 [2]
Pour en savoir plus sur les panneaux photovoltaïques et leur impact sur l’environnement, nous avons écrit cet article.

Notons enfin que, selon la génération du panneau PV, il devrait produire en 3 ans l’énergie qui aura été nécessaire à sa production. C’est ce que l’on appelle le temps de retour énergétique. Sachant que la durée de vie d’un panneau PV est estimée entre 25 et 30 ans, cela reste largement durable !

Potentiel économique de l’énergie solaire

📉 Coût des production d’un panneau photovoltaïque

De toutes les énergies renouvelables, l’énergie solaire est celle qui a vu son coûts de production baisse le plus drastiquement (données monde) [3]. En effet, en 10 ans (2010 – 2020), le coût de production d’un panneau solaire a chuté de 85% ! En termes de prix, le coût moyen d’un projet mis en service en 2020 était de 883 USD/kilowatt (kW), soit 81% de moins qu’en 2010.

Ok, mais concrètement ? Pour illustrer ce gap l’IRENA, avait réalisé une infographie parlante. Pour un millions de dollars investis, voici ce que l’on pouvait produire en 2010, versus 2019 :

évolution du coût de production du photovoltaïque et du solaire

Source : IRENA

💶 Chiffre d’affaires généré par la filière solaire en France

En matière de potentiel économique, la filière du photovoltaïque français a généré un chiffre d’affaires de 4,95 millards d’euros à fin 2020, un chiffre en augmentation de  + 8 % par rapport à l’année précédente. Notons toutefois que la tendance reste bien en dessous des chiffres atteints en 2010, année record en termes d’installation de panneaux, notamment à titre individuel.

potentiel économique de l'énergie solaire en france

Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables électriques en France »

💼 Solaire et emplois

Toujours en 2020, le photovoltaïque français concentrait plus de 8 000 emplois directs (+5,6% par rapport à 2019). Un chiffre toutefois encore loin des records atteints en 2010. Pourquoi ?

Comme vu dans le paragraphe précédent, le développement des installations individuelles a considérablement boosté le secteur photovoltaïque en 2010-2011. Ce dernier ayant ensuite connu une forte baisse, le potentiel de développement s’est ensuite porté sur les installations de grande taille, nécessitant beaucoup moins de main d’oeuvre

 

création d'emploi créés par la filière du solaire

Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables électriques en France »

En termes de répartition des emplois sur la chaîne de valeur, on remarque que la grosse majorité d’entre-eux se concentrent sur les installations. Ce qui explique là encore la baisse du nombre d’emplois depuis 2010, faute d’installations individuelles.

répartition des emplois de :a filière solaire en france

Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables électriques en France »

 

 

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Sources :
Pour tout l’article : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables en France »
[1] GreenWatt ; Fonctionnement d’un panneau photovoltaïque
[2] ADEME ; Emissions de CO2 des moyens de production électriques
[3] IRENA ; « Power generation costs in 2020 »

Photo by American Public Power Association

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