L’énergie solaire : ce qu’il faut savoir
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
- L’énergie solaire, comment ça marche ?
- Le solaire en chiffres
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.
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.
Source : Panneau Solaire
Le solaire en chiffres (France)
Énergie solaire : puissance photovoltaïque installée et production
En 2022, la France possédait un parc éolien d’une capacité installée de 15 847 MW (soit +2 616 MW depuis décembre 2021). Alors que 2021 avait été une bonne année en termes d’extension du parc solaire, 2022 a été beaucoup plus timide. En effet, la filière cumule un certain retard pour atteindre ses objectifs à fin 2023 (20,1 GW de puissance installée) et encore plus ceux de fin 2028 (entre 35,1 et 44,0 GW).
Si l’on regarde par segment de marché, on observe la forte croissance des raccordements des grandes installations (1 MW et +) en 2021. Ce même segment enregistre une forte baisse en 2022 (seulement 554 MW connectés au 1er semestre 2022 contre 839 MW à la même période l’année précédente). Cette tendance s’explique par le fait qu’en 2021, le segment avait profité de la mise en service de plusieurs installations qui avait été décalée à cause la pandémie de 2020. Cet effet passé, le segment retrouve une dynamique moins élevée.
Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2022 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 :
Source : ADEME, Bilan GES 2023 [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 coût de production baisser le plus drastiquement (données monde). En effet, le coût actualisé moyen de l’électricité (LCOE) des centrales photovoltaïques à grande échelle a chuté de 88% entre 2010 et 2021, passant de 0,417 USD/kWh à 0,048 USD/kWh. Entre 2020 et 2021, cette baisse s’est chiffrée à 13%. [3]
💶 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 8,38 millards d’euros à fin 2021, un chiffre en augmentation de +46% par rapport à 2020 ! Pour la 1ère fois, le chiffre d’affaires enregistré par la filière a (largement) rattrapé celui de 2010, qui constituait une année record. La suite logique de l’année 2021 et des 3GW supplémentaires raccordés sur cette période.
Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2021 des énergies renouvelables électriques en France »
💼 Solaire et emplois
Toujours en 2021, le photovoltaïque français concentrait près de 20 000 emplois directs (soit +64% par rapport à 2020). Après une forte progression au début des années 2010, porté par le développement important des installations individuelles, le secteur avait enregistré une baisse quasi équivalente. La filière photovoltaïque s’est ensuite orientée vers la mise en place d’installations beaucoup plus puissantes, avec des ratios emploi/MW installé moindres.
Toutefois, à l’instar du chiffre d’affaires, le nombre d’emplois directs créés par la filière est corrélé à la capacité de production installée, enregistrant une forte ainsi une forte augmentation au cours de l’année 2021.
Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2022 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.
Source : L’Observ’ER ; « Baromètre 2022 des énergies renouvelables électriques en France »
