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Les promesses du solaire

Toutes les heures, le Soleil envoie sur la Terre l’équivalent de la con­som­ma­tion d’énergie annuelle de l’ensemble de la pop­u­la­tion mon­di­ale. Ce ray­on­nement à la sur­face de l’atmosphère est estimé à 174 mil­lions de mil­liards de watts. Mais 30 % de cette énergie sont directe­ment réfléchis.

Les dif­férentes cel­lules photovoltaïques

L’énergie solaire pho­to­voltaïque per­met de récupér­er et de trans­former la lumière du soleil directe­ment en élec­tric­ité grâce à des cap­teurs pho­to­voltaïques. On passe ain­si d’une énergie radia­tive à une énergie électrique.

Il existe trois types de cel­lules pho­to­voltaïques. Les cel­lules à base de sili­ci­um cristallin sont com­posées de tranch­es de sili­ci­um monocristallin (un seul cristal), ou poly­cristallin (plusieurs blocs de cristaux). Ce type est le plus répan­du (94 % de la pro­duc­tion mon­di­ale en 2016). Les cel­lules peu­vent égale­ment être com­posées de couch­es d’un matéri­au pho­to­sen­si­ble (sili­ci­um amor­phe, tel­lu­rure de cad­mi­um…). Enfin, les cel­lules organiques sont for­mées d’une couche de semi-con­duc­teur organique (cristallin, polymère ou hybride) dis­posée sur un film plas­tique très fin. Leur pro­duc­tion est peu gour­mande en matières pre­mières et en énergie.

Cette troisième généra­tion est encore au stade de la recherche, mais le con­duc­teur hybride à pérovskites est promis à un bel avenir avec un taux de ren­de­ment de 22 % atteint en lab­o­ra­toire. C’est sur ce dernier con­duc­teur, un cristal très sen­si­ble à la lumière, que l’Institut pho­to­voltaïque d’Île-de-France, créé en 2013 et label­lisé Insti­tut pour la tran­si­tion énergé­tique, a décidé de porter ses efforts. À la clé, une énergie encore plus pro­pre et de très faibles coûts pour le con­som­ma­teur. L’Institut s’est d’ailleurs fixé un objec­tif dit du « 30/30/30 » soit 30 % de ren­de­ment à 30 cen­times de dol­lar le watt en 2030.

Le ren­de­ment des cel­lules pho­to­voltaïques varie bien sûr selon l’ensoleillement, lui-même soumis à plusieurs fac­teurs : incli­nai­son de la Terre, moment de la journée, cou­ver­ture nuageuse, sai­son. En France, la région Nou­velle-Aquitaine est en tête en 2017 avec 2 473 GWh (gigawattheures), puis suiv­ent l’Occitanie (2 082 GWh) et Provence-Alpes-Côte d’Azur (1 528 GWh).

Une pro­duc­tion en aug­men­ta­tion con­stante à tra­vers le monde

La capac­ité mon­di­ale issue du solaire pho­to­voltaïque a con­sid­érable­ment pro­gressé depuis une quin­zaine d’années. Selon les chiffres de l’International Ener­gy Agency, elle est en effet passée de 1,8 GW à plus de 400 GW de 2001 à 2017, soit une pro­gres­sion de 38 % par an.

En puis­sance instal­lée, cela représente une aug­men­ta­tion de 98 GW pour 2017, con­tre 52 GW pour l’éolien et 70 GW pour les com­bustibles fos­siles. Le rôle de la Chine est prépondérant. À lui seul, ce pays représente 54 % de la puis­sance solaire ajoutée pour l’année 2017. Mais d’autres pays lan­cent de vastes pro­jets solaires. Le Maroc a par exem­ple con­stru­it, près d’Ouarzazate, le site Noor, l’une des plus grandes cen­trales ther­mo­dy­namiques à con­cen­tra­tion au monde. La phase IV de cet immense chantier utilis­era la tech­nolo­gie photovoltaïque.

Glob­ale­ment, la fil­ière solaire joue un rôle très impor­tant dans le développe­ment du secteur élec­tric­ité. Dans beau­coup de pays, la part de l’électricité pro­duite par le solaire est de plus en plus impor­tante : 10,3 % de la demande d’électricité au Hon­duras, 8,7 % de celle de l’Italie, 7 % de celle de l’Allemagne.

En ter­mes de puis­sance pho­to­voltaïque instal­lée, pour 2018, la Chine cara­cole en tête avec 175 GW, suiv­ie du Japon (55,5 GW), de l’Allemagne (45,9 GW) et des États-Unis (49,7 GW). La France est à 9,48 GW.

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