Produire et autoconsommer l'électricité photovoltaïque
Sommaire
Qu'est-ce que le photovoltaïque ?
- Le silicium est un semi conducteur, l'élément le plus répandu sur la planète Terre après l'oxygène.
- Recyclable et peu coûteux, il possède des propriétés électriques qui lui permet de transformer la lumière (photons) en courant continu.
- En couvrant 20 à 25 % des toits des bâtiments français, il serait possible de subvenir aux besoins des ménages français.
Le saviez-vous ?
Toutes les régions en France peuvent être équipées en photovoltaïque, car même par temps gris, les photons passent au travers des nuages et excitent les cellules de silicium qui produisent le courent continu. L'ennemi d'une installation photovoltaïque c'est le soleil paradoxalement, car plus un panneau s'échauffe et moins il a de rendement. D'où l'intérêt de poser les panneaux en surimposition sur le toit et non pas en intégration en remplaçant les tuiles ou les ardoises.
Les panneaux photovoltaïques sont constitués de modules assemblés composés de cellules produisant de l’électricité à partir de l’énergie solaire.
Taux d'auto-consommation naturel
Le “taux d’autoconsommation naturel” est un taux mesuré sans modification des usages de consommation. Pour une installation, ce taux est de 30-35%, il dépasse les 50% avec un calcul optimisé du dimensionnement des panneaux, un pilotage avec déclenchement automatique des équipements consommateurs en journée et un changement des habitudes des occupants pour consommer l'électricité au moment où l’on produit.
Pourquoi auto-consommer de l'électricité
Actuellement, quelques producteurs vendent de l'électricité à des millions de consommateurs, mais, bientôt, des millions de petits producteurs vendront à des millions de consommateurs situés dans leur voisinage. Pour quelle raison ?
- Parce que les panneaux sont recyclables à 95%.
- Parce que les terres rares ont (presque) disparu de leur composition, mais restent présentes dans l'installtion.
- Parce que le prix des installations solaires a été divisé par 10 en seulement 10 ans.
- Parce que les performances d'un panneau de 1.70 m2 sont passées en 3 ans de 250 à 400 Watts-crête.
- Parce que le prix du transport de l'électricité représente 50 % du montant de la facture.
- Parce que l'électricité produite sur place est la moins coûteuse
- Parce que la durée de vie d'une installation autonome est estimée à 50 ans.
L’autoconsommation n'est plus un mythe
Même si le problème de faire consommer les appareils au moment précis où l’électricité est produite, cet inconvénient est résolu par le stockage de l'énergie.
Depuis les années 70, la demande d’énergie augmente régulièrement et les énergies renouvelables sont très polluantes. Notre mode de vie, avec l’accroissement des échanges mondialisés, l’augmentation des déplacements, l’équipement et le suréquipement des logements (électroménager, multimédia, tablettes, smartphones, objets connectés, domotique, alarme, etc.) contribue à une demande d'énergie de plus en plus importante :
Ordinateurs :
Les ordinateurs de bureau consomment en moyenne entre 300 et 600 watts en fonction de leur configuration et de leur utilisation.
Les ordinateurs portables plus économes en énergie ont une consommation moyenne d'environ 30 à 100 watts.
Box Internet :
Les box Internet consomment environ 5 et 30 watts en fonction du modèle et de l'utilisation.
Consoles de jeux :
Les consoles de jeux modernes, comme la PlayStation 5 ou la Xbox Series X, consomment entre 100 et 200 watts en jeu intensif.
Les consoles plus anciennes étaient moins gourmandes.
Décodeurs :
Les décodeurs de télévision par câble ou satellite consomment en moyenne entre 10 et 30 watts.
L'évolution de la population est constante et en très forte progression.
Les chiffres clé juin 2022 publiés par l'IEA le 15 septembre 2023 indiquaient que la production mondiale nette d'électricité était de 10 840 869.6 GWh en hausse de 106.6% par rapport à 2021. https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tools/monthly-electricity-statistics
- Les 14 milliards d'ordinateurs, box internet, consoles de jeux, décodeurs ont consommé 616 TWh en 2013.
- Les 2/3 de cette consommation électrique ont servi à alimenter ces appareils à l'état de veille pour rester connectés.
- En d'autres termes, cette consommation électrique correspond à 600 millions de tonnes de CO2 (l'équivalent de 200 centrales à charbon). Source AIE (Agence Internationale de l'Énergie). L'AIE est une organisation intergouvernementale autonome dans le cadre de l'OCDE
La planète était peuplée de 1.5 milliard d'humains en 1900, 8 milliards actuellement et probablement de 11 milliards en 2050.
Il y a de plus en plus d'habitants
Nous sommes 8 milliards de terriens qui consomment plus ou moins.
- Malgré ce qui est dit sur les médias, la déplétion c'est-à-dire la diminution des réserves de pétrole et hydrocarbures est actée,
- les réserves d'or noir sont en baisse, il reste environ 50 années de réserves de pétrole et autant de gaz.
- il est illusoire de penser que l'on peut extraire d'un monde fini des réserves infinies au rythme où l'on consomme.
Chiffres pour la France :
- En 2014, la production d’électricité a été assurée à environ 75 % par le thermique nucléaire, à 11 % par le thermique classique (gaz et fioul), à 12 % par l’hydraulique, à 1,7 % par l’éolien et à 0,1 % par le photovoltaïque. (Source : SOeS, bilan de l’énergie).
- En 2016, la production d’électricité a été assurée à environ 78 % par le thermique nucléaire, à 6 % par le thermique classique (gaz et fioul) à 12 % par l’hydraulique, à 3 % par l’éolien et à 1 % par le photovoltaïque.
- En 2019 la puissance s'élevait à 170MW c'est-à-dire moins de 2% des 9GW de puissance photovoltaïque raccordée en réseau.
- En 2023, la puissance installée en autoconsommation devrait approcher les 6GW.
- En 2035, la puissance en autoconsommation se situerait entre 9 et 13 GW.Sources : Étude coordonnée par Enerplan 2017 (Bilan prévisionnel à long terme 2025-2035 du réseau de transport d'électricité RTE).
L'énergie nucléaire
Le nucléaire est la source majoritaire pour la production électrique, les barrages hydrauliques apportent un complément avec les centrales au gaz naturel lors des pics de consommation hivernaux. Pour ramener la part du nucléaire à 50 %, conformément à la loi sur la transition énergétique, l’éolien et le photovoltaïque vont bénéficier d'un soutien financier.
- Pour la production classique, la transformation de la source énergétique à l’électricité s’accompagne d'importantes pertes en amont, car pour bénéficier de 1 kWh d’énergie finale, il fallait utiliser 2,58 kWh d'énergie primaire avant que les calculs changent pour passer ce coefficient à 2.3 kWh !
- Le rendement de cette transformation est médiocre (35 % dans une centrale thermique fonctionnant au nucléaire, au gaz ou au charbon).
- Le rendement est plus élevé dans les centrales thermiques à flamme à cogénération (jusqu’à 80 %) en produisant conjointement de l’électricité et de la chaleur.
- Si le transport de l’électricité est aisé et son utilisation facile, son stockage n'est pas possible à grande échelle.
- Même si des capacités de stockage (hydraulique ou liées au solaire thermique) existent, elles sont limitées.
Augmentation de l'électricité
La France possédait, selon EDF, l'un des prix du kWh électrique le moins cher d'Europe, mais uniquement lorsque l'on ne comparait qu'une partie des pays.
Selon la CRE (Commission de Régulation de l’Énergie), on enregistrait:
- En 2024, une hausse sans précédent de 10% en février (gouvernement.fr).
- En 2020, + 4,82%
- En 2029, + 9,19% sur le prix de l'électricité en 2019,
L'électricité est devenue une ressource essentielle dans la vie quotidienne des Français, utilisée pour l'éclairage, les appareils ménagers, les écrans, le chauffage et maintenant la recharge des véhicules électriques. Cependant, depuis ces dernières années, les consommateurs français sont confrontés à une augmentation constante du prix de l'électricité. Cette tendance à la hausse soulève des interrogations sur les causes de cette évolution et les implications pour les ménages, les entreprises et l'économie dans son ensemble.
Le mix énergétique de la France
Réputée pour son mix énergétique diversifié et sa production d'électricité largement nucléaire, est désormais confrontée à des défis croissants en matière de tarification de l'électricité. Récemment, les fournisseurs d'électricité ont annoncé des augmentations des tarifs, impactant directement les consommateurs à travers le pays. Comprendre les raisons derrière ces hausses de prix est essentiel pour anticiper les défis futurs et élaborer des stratégies efficaces pour garantir un approvisionnement énergétique abordable et fiable.
Les facteurs de hausse
Plusieurs facteurs contribuent à l'augmentation du prix de l'électricité en France. Tout d'abord, les coûts de production et de distribution de l'électricité ont augmenté, notamment en raison de l'obligation de moderniser les infrastructures vieillissantes et de respecter des normes environnementales plus strictes.
De plus, la transition vers les énergies renouvelables, bien qu'annoncée comme nécessaire pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, entraîne également une énorme pollution avec l'extraction accélérée des matières premières à grand renfort de pétrole, ainsi que des coûts supplémentaires de développement et d'intégration des sources d'énergie intermittentes telles que le solaire et l'éolien.
Les taxes
Parallèlement, les politiques énergétiques et réglementaires, comme les taxes comme le "tarif" TURPE et les redevances (accise sur l'électricité), ainsi que les coûts des CEE (Certificats d'Economie d'Energie), finance ment des énergies renouvelables, ont également un impact sur les tarifs de l'électricité. Ces éléments ajoutent une pression financière supplémentaire sur les fournisseurs d'électricité, qui répercutent ensuite ces coûts sur les consommateurs finaux.
La pression sur les ménages
Les implications de cette augmentation du prix de l'électricité sont nombreuses. Pour les ménages, cela signifie des dépenses énergétiques plus élevées, ce qui peut peser sur le budget familial, en particulier pour les foyers à faibles revenus. Pour les entreprises, en particulier celles à forte intensité énergétique, des coûts énergétiques plus élevés peuvent affecter leur compétitivité sur le marché mondial. De plus, une augmentation des prix de l'électricité peut avoir des répercussions sur l'inflation et la croissance économique globale.
Face à cette réalité, il est donc essentiel de mettre en œuvre des politiques énergétiques qui garantissent un équilibre entre la sécurité d'approvisionnement, la durabilité environnementale et l'accessibilité financière pour les consommateurs. Cela peut inclure des mesures telles que l'investissement dans des technologies énergétiques innovantes, la promotion de l'efficacité énergétique et le renforcement de l'interconnexion des réseaux électriques européens pour faciliter le partage des ressources et stabiliser les prix.
En conclusion, l'évolution du prix de l'électricité en France soulève des défis importants pour les consommateurs, les entreprises et les décideurs politiques. Comprendre les facteurs qui contribuent à cette augmentation et élaborer des solutions pour atténuer son impact sur l'économie et la société est essentiel pour garantir un avenir énergétique durable et prospère.
Le prix de l'électricité en hausse
- L'électricité, sur les 10 dernières années, avait augmenté de 75 % (pour le prix en tarif bleu EDF, le coût du kWh sur 2/3 en heures pleines et 1/3 en heures creuses est passé de 0.075 € à 0.1372 € de 2003 à 2014).
- Dans les régions du sud de la France qui bénéficient d'un ensoleillement important, l'électricité photovoltaïque coûte moins cher à produire que celle distribuée par le réseau national.
- Pour les autres régions, la parité, c'est-à-dire le moment pour lequel l'équilibre se fera se rapproche d'années en années.
Autoconsommation : particuliers
- Lorsque l’électricité photovoltaïque produite est consommée par le producteur particulier, sans vente d’électricité, qu’elle soit injectée ou non sur le réseau public, il s'agit d'autoconsommation.
- Des technologies de stockage de l’électricité sont en cours de développement,
- D'ici peu, le monde va basculer dans l'utilisation massive de l'électricité et sa source : le soleil.
Coût des panneaux photovoltaïques
Leur prix varie avec la puissance de l’installation en kWc.
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