Autoconsommation : avenir du photovoltaïque ?

Le coût d’une cen­trale pho­to­voltaïque a été divisé par six en une décen­nie. Nous arrivons aujourd’hui au croise­ment des courbes du coût du kilo­wattheure ven­du par les opéra­teurs et de celui pro­duit par cen­trale solaire. Dans un souci d’autonomie et de cir­cuit court énergé­tique, la ques­tion peut donc légitime­ment se pos­er : faut-il faire de l’autoconsommation en photovoltaïque ?

L’investissement dans une cen­trale solaire pour de l’autoconsommation com­mence à pren­dre du sens. Alors que la tra­jec­toire du coût de pro­duc­tion « clas­sique » de l’électricité s’oriente vers des hauss­es impor­tantes, autour de 0,13 €/kWh (selon tar­i­fi­ca­tion), le coût de pro­duc­tion de l’électricité pho­to­voltaïque ou issue de pan­neaux solaires varie autour de 0,10 €/kWh (selon les régions et les coûts d’emprunt et d’amortissement). L’ADEME esti­mait même à 80 € le coût du mégawattheure sur toi­ture (hors coûts financiers) pour 2018. L’autoconsommation d’énergie élec­trique pro­duite sur place, out­re qu’elle per­met d’éviter les 10 % de pertes en ligne sur le réseau et d’offrir une autonomie énergé­tique, se révèle donc économique­ment viable, avec les aides de l’État et de cer­taines régions sur l’investissement ou les études préal­ables. En revanche, le sur­plus de pro­duc­tion à injecter au réseau n’est pas favorisé aujourd’hui, avec un prix à la revente de 0,06 €/kWh (au-delà de 9 kWc), et surtout sans aucune index­a­tion sur des con­trats à long terme !

Dimen­sion­ner la pro­duc­tion selon la consommation

Sans revente du sur­plus, il est impératif de dimen­sion­ner son instal­la­tion… par rap­port à sa consommation !

Les courbes de pro­duc­tion d’électricité pho­to­voltaïque (ou de solaire ther­mique) sont aujourd’hui con­nues. Des asso­ci­a­tions comme l’APEPHA ou le BDPV ain­si que les pro­fes­sion­nels de mesures pos­sè­dent des bases de don­nées pré­cis­es sur la pro­duc­tion en fonc­tion de l’année et de la journée sur tout ou par­tie du ter­ri­toire. En l’occurrence, s’il existe de fortes dis­par­ités quo­ti­di­ennes, les courbes men­su­elles et surtout annuelles ne vari­ent que peu.

Un pro­jet d’autoconsommation isolé doit être assor­ti d’une étude au cas par cas pour ajuster la pro­duc­tion estimée à sa pro­pre con­som­ma­tion. Pour un par­ti­c­uli­er, il peut s’agir de con­som­mer l’électricité aux heures de forte pro­duc­tion grâce à la pro­gram­ma­tion domo­tique. Il peut aus­si être intéres­sant de pro­duire de l’eau chaude avec du solaire ther­mique (un stock­age d’énergie pour la journée). Pour un bâti­ment de bureaux, une con­som­ma­tion pen­dant la journée (donc pen­dant la pro­duc­tion solaire) per­me­t­trait d’atteindre 40 % d’autoconsommation. Pour des bâti­ments indus­triels, cela dépend évidem­ment de l’activité. En agri­cul­ture (où l’on dis­pose de grandes sur­faces de toi­tures), il est dif­fi­cile de dépass­er 20 % d’autoconsommation. Pour un éle­vage laiti­er dont les con­som­ma­tions sont fortes le matin et le soir, on peut adapter une toi­ture ori­en­tée est-ouest (et non sud), mais pour un éle­vage porcin qui a des besoins de chauffage et de ven­ti­la­tion 24 h/24, on dimen­sion­nera au min­i­mum. Il est aus­si pos­si­ble de dif­fér­er son util­i­sa­tion d’énergie dans la journée.

Injec­tion et stockage

Comme on le voit, une instal­la­tion d’autoproduction isolée et sans injec­tion dans le réseau ne peut être dimen­sion­née que sur la con­som­ma­tion la plus basse ; le pour­cent­age d’autoconsommation reste donc  faible. De ce fait, pour une rentabil­ité opti­male, une auto­con­som­ma­tion devrait être, à notre avis, soit col­lec­tive, soit cou­plée avec de l’injection et/ou du stock­age. Mais, en France, le sur­plus à injecter dans le réseau en mode auto­con­som­ma­tion est mal payé et les coûts de rac­corde­ments sont sou­vent prohibitifs.

Des pro­jets d’autoconsommation col­lec­tive exis­tent, mais ren­con­trent encore beau­coup d’obstacles. Citons pour exem­ple le site pilote de Pénestin, dans le Mor­bi­han. La pro­duc­tion des pan­neaux instal­lés sur des bâti­ments com­mu­naux est auto­con­som­mée, mais aus­si partagée avec 12 entre­pris­es de la zone et une cinquan­taine d’habitations situées à prox­im­ité. Les con­som­ma­tions dif­férentes au cours de la journée opti­misent l’autoconsommation. Le sur­plus de pro­duc­tion est ven­du à une coopéra­tive énergé­tique (Ener­coop Bretagne).

Autre pos­si­bil­ité, une pro­duc­tion cou­plée à un stock­age serait plus per­for­mante et répondrait à plus de sit­u­a­tions, le stock­age per­me­t­tant en effet de liss­er et d’équilibrer la pro­duc­tion. Pour une pro­duc­tion isolée, le stock­age sur bat­terie est aujourd’hui la solu­tion la plus sim­ple (mais tou­jours coû­teuse), et un stock­age par eau chaude peut dif­fér­er la con­som­ma­tion pour cer­tains usages. On peut égale­ment imag­in­er un stock­age mutu­al­isé à une échelle opti­male (par zone d’activité, com­mune ou lotisse­ment, par poste trans­for­ma­teur…) par une pro­duc­tion d’hydrogène par exem­ple. Ce stock­age plus large impose d’opter pour l’autoconsommation avec injec­tion du sur­plus dans le réseau.

L’union néces­saire

Mal­heureuse­ment, en France, en 2019, les coûts de rac­corde­ment blo­quent encore de nom­breux pro­jets. Quant aux tar­ifs bas de rachat du sur­plus pro­posés par l’État, ils n’encouragent pas ce cou­plage autoconsommation/injection, qui offre pour­tant l’avantage de liss­er la pro­duc­tion d’énergie intermittente.

Dans une per­spec­tive de plan­i­fi­ca­tion, il serait utile que, à l’instar de ce qui se passe dans la méthani­sa­tion, l’ensemble des acteurs publics et privés se réu­nis­sent régionale­ment pour envis­ager un déploiement intel­li­gent de la pro­duc­tion d’énergie pho­to­voltaïque, répar­tie entre auto­con­som­ma­tion, injec­tion et stock­age à leurs échelles opti­males respec­tives. Si tous les acteurs agis­saient de con­cert, il serait pos­si­ble d’envisager une auto­con­som­ma­tion avec une « récolte » ter­ri­to­ri­ale des excé­dents, pour une con­som­ma­tion ou un stock­age à une échelle plus large.

Pho­to ci-dessus : À Pénestin, l’électricité fournie par l’installation com­mu­nale est con­som­mée locale­ment par des entre­pris­es et des habitations.