Produire et autoconsommer l'électricité photovoltaïque

Sommaire

L'électricité produite par un système photovoltaïque est une solution rentable d'indépendance énergétique. L'autoproduction permet de couvrir au maximum l'ensemble de ses besoins grâce à des panneaux photovoltaïques qui ne sont plus forcément intégrés au toit, mais peuvent être aujourd'hui fixés au-dessus de la toiture en surimposition afin d'assurer tout ou une partie de la consommation électrique. L'ennemi du panneau c'est la chaleur radiative du soleil !

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.

Pourquoi autoconsommer 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 disparu de leur composition.
• 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. Notre mode de vie, avec l’augmentation des déplacements, l’équipement et le suréquipement des logements (électroménager, multimédia, tablettes, smartphones, objets connectés, domotique, alarme, etc.) ainsi que l’accroissement des échanges mondialisés contribue à une demande d'énergie de plus en plus importante.

L'évolution de la population est constante et en très forte progression.

• 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).

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 des 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 : Etude 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 faut utiliser 2,58 kWh d'énergie primaire.
• 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 posséderait, selon EDF, l'un des prix du kWh électrique le moins cher d'Europe, mais lorsque l'on ne compare qu'une partie des pays.
• Si la Bosnie-Herzégovine est à 8 €, un prix très bas comme dans tous les pays de l'Est, le Portugal est à 20.6 €, le Danemark pays fortement carboné culmine à 29.97 €.

Le prix de l'électricité en hausse

• L'électricité, sur les 10 dernières années, a 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, est fixée à 2016-2017.

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.