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Demande à FredO

Par Frédéric Chomé
27-09-2010

Stade Vélodrome, Soleil et GES

De l’utilité du solaire photovoltaïque

Stade Vélodrome, Soleil et GES
(Le projet de nouveau stade Vélodrome. Crédit : DR)

Le solaire sur le stade vélodrome c’est bien, mais avec un bon rendement carbone, c’est mieux !

Si on suppose qu’un panneau solaire photovoltaïque (PV) rembourse son énergie de fabrication (énergie grise) en 3 années de fonctionnement, alors qu’il va durer probablement 20 Ans, on peut se dire que c’est cool du point de vue environnemental.

JUSTE. Mais encore faut-il comptabiliser la balance Carbone du projet, puisque les émissions de GES (gaz à effet de serre) d’origine énergétique ne sont pas les mêmes en fonction des lieux de production des matériaux et d’évitement de production électrique.

Un petit calcul pour s’en rendre compte :

Les panneaux français viennent en remplacement du kWh électrique national qui contient 0,084 kg CO2e/kWh (source : ADEME)

Le Facteur d’émission moyen énergie de fabrication en fonction du lieu :
- Asie 0,7 kg eq.C02/ kwh (Facteur 8)
- Monde 0,5 kg eq C02/ kWh (Facteur 6)
- Europe 0,35 kg eq CO2 / kWh (Facteur 4)

DES LORS la durée de remboursement en années des émissions de GES pour la construction seule devient, non plus 3 ans mais :

- Fabrication Asie : 3 x 8 = 24 années d’utilisation
- Fabrication Monde : 18 années d’utilisation
- Fabrication europe : 12 années d’utilisation

Ceux qui souhaitent installer des panneaux solaires PV doivent donc veiller à ce que l’essentiel des composants (cellules comprises) soient usinées en France pour réduire l’impact carbone global de leurs panneaux

Combien de GES dans 1 m2 de panneau solaire ?

Rendement global 10 m2 = 1200 kWh x 20 ans = 24.000 kWh produits Investissement = 1200 euros

Teq CO2 (tonnes d’équivalent CO2) économisées sur 20 ans = 2 Teq CO2 (sans amortissement de la fabrication et en supposant que les rendements sont constants )

Teq CO2 économisées sur 20 ans = 0,35 Teq CO2 (sans amortissement de la fabrication et en supposant que les rendements sont divisés par 2 après 10 ans puis stabilisés )

Teq CO2 de Fabrication (en supposant une fabrication Européenne) : = 2 Teq CO2 x 12/ /20 = 1,2 Teq CO2 / m2

Conclusion

Avec des rendements constants, le Panneau solaire PV génère quand même sur 20 ans une réduction de GES de l’ordre de 0,8 Teq CO2.

Par contre, si on prend une hypothèse de baisse successive des rendements sur 10 ans pour atteindre 50%, le Panneau Solaire PV fabriqué en Europe ne parvient pas à rembourser ses émissions de GES sur 20 Ans.

En bref, la décision d’abandonner le Solaire sur le stade Vélodrome n’est peut-être pas si mauvaise que cela pour l’environnement, pour autant que les gestionnaires du projet ré-allouent les investissements prévus à des mesures qui vont réellement réduire les émissions de GES en valeur absolue

COMMENTAIRES ( 8 )
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  • Un site qui fait le calcul des émissions de GES évitées, sur la base de la doc scientifique. Et qui calcule le temps pour rembourser les émissions de carbone : http://23dd.fr/energie/photovoltaiq....

    17.04 à 01h37 - Répondre - Alerter
  • D’accord avec mattdesoibs.

    Le raisonnement est complètement faux : l’article confond le potentiel de réduction de GES avec le temps de retour carbone.

    Potentiel de réduction carbone : comparaison des émissions avec PV et les émissions si on utilisait la fourniture locale en électricité.
    Temps de retour carbone : temps au bout duquel les émission de carbone de production seront remboursées par les émissions de carbone qui auraient été émises par la même quantité d’électricité achetée dans cette zone géographique ( valeur moyenne, contrat standard).
    Émission carbone PV par kWh : énergie grise / production totale sur la durée de vie du PV

    Cela n’a pas de sens de multiplier le temps de retour énergétique par le ratio entre émission carbone électrique pays de fabrication / pays d’utilisation !

    De plus les valeurs données pour l’énergie grise en kg eq CO2/kWh ne sont pas semble-t-il dans la bonne unité. Il faudrait connaître le lieu, l’implantation ... normalement on l’exprime en kg eq CO2/kWc, ce qui n’est pas la même chose. On aimerait savoir d’où proviennent ces chiffres !

    Allons, un peu de sérieux !

    D’ailleurs on amorti comptablement le PV sur 20 ans notamment parce que le contrat de rachat est sur cette durée, mais en fait la durée de vie qu’on admet est de 30 ans.

    D’après l’Hespul, un PV émet 70 g eq CO2/kWh en France (moyenne), et le mix moyen d’EDF est de 85 g eq CO2/kWh (306 g pour l’EU27 quand même)... donc on peut retenir que même en France on émet moins de CO2 avec le PV, même le nucléaire. Question : Qu’en est-il du potentiel de réduction de déchets nucléaires ?

    Ol

    30.01 à 20h35 - Répondre - Alerter
    • Bonjour,

      je dois vous avour que le ton de votre message ne m’incite pas à vous faire une réponse trop polie ou circonstanciée. Je serai donc bref.

      - Je ne suis pas d’accord avec vous : un potentiel de réduction de GES en valeur absolue, c’est bien de vérifier que sur sa durée de vie un objet émet moins d’émissions qu’il n’en fait économiser. Exemple : la tV LED est une super innovation qui vous fait économiser de l’énergie. Pourtant elle ne fera probablement pas économiser de GES car sa fabrication a nécessité 2 à 4 TCO2eq. Il vous faudra la conserver TRES longtemps et regarder BCP la télé pour tenter de rembourser les émissions de sa fabrication par vos économies marginales de fonctionnement
      - Il en va de même pour les voitures dans une moindre mesure : en fonction des km annuels parocurus, changer de voiture pour un véhicule moins polluant, n’est, en moyenne, rentable que si vous réduisez ses émissions au km parcouru de 40 à 60 g (à chaque changement).
      - J’ai beaucoup ri à propos des 20 ans d’amortissement !!! Les contrats de rachat sont sur 20 ans ???? vous pouvez SVP me scanner un papier qui me PROUVE que le producteur va racheter pendant les 20 années à venir votre ocurant à tarif garanti ??? Ah ah ah !!!!
      - D’autres diront que l’on prend 20 ans parce que les panneaux sont garantis sur cette période : et là je peux mieux comprendre cette approche... mais si le panneau venait à devoir être remplacé alors qu’il est sous garantie, c’est production de GES x 2 !!
      - Déchets nucléaires : je n’aime pas , je n’approuve pas, et plusieurs études contradictoires sur l’impact GES du nucléaire vont de presque rien à BCP plus que le thermique au gaz (qui est env. à 400 g CO2/kWh)
      - pour le reste, voir réponses aux messages précédents

      Au plaisir de vous lire

      freDO

      31.01 à 07h07 - Répondre - Alerter
      • Ma réponse n’était ni polie ni impolie, je ne faisais qu’énoncer des arguments. Nous sommes d’accord sur la notion de bilan carbone et d’énergie grise, il était donc inutile d’en rappeler la signification. Mais la notion de potentiel de réduction est différente car elle doit prendre en compte le carbone évité et donc le contexte : elle ne peut être que relative.

        C’est pourquoi le temps de retour carbone en France est assez long, mais uniquement en France du fait du nucléaire historique. Et si on remet en cause le bilan carbone du nucléaire en le majorant, cela revient aussi à améliorer le retour carbone du PV, puisque les deux sont liés.

        Pour les 20 ans de rachat, je ne vois bien pas ce qu’il y a de drôle, il est notoire que cela fait partie du contrat de rachat par EDF. C’est cette durée ainsi que le tarif qui en fait - en faisait ?- tout l’intérêt. L’ ACV qui sert de base au calcul de l’Ademe prend bien en compte une durée de vie de 30 ans.

        Ol

        31.01 à 10h20 - Répondre - Alerter
  • Donc, de votre point de vue, le nucléaire est bien plus intéressant que le PV ?
    Peut on considérer que les GES ne sont pas la seule variable à prendre en compte dans un projet environnemental ? Peut on même aller jusqu’à considérer que les GES ne sont qu’une des (importantes) variables du projet ?

    28.09 à 14h00 - Répondre - Alerter
    • Bonjour Chistera,

      Pour répondre directement à votre question : NON je ne suis pas favorable au nucléaire

      Pour élaborer un peu plus
      en aucune manière le nucléaire ne peut être comparé au PV, ni même aux principales énergies renouvelables, en raison de l’intermittence du renouvelable qui ne produit malheureusement pas "à la demande" et de la production "de base" que représente le nucléaire (qui n’est pas trop modulable : un réacteur se doit de tourner 8200 h par an sans trop de modulation de puissance possible).

      En conclusion, à mes yeux, vu la non rentabilité actuelle des EnR et les gros subsides publics accordés à toute forme d’énergie, il n’y a que deux solutions :
      - accepter de payer un prix "environnementalement réaliste" pour les énergies fossiles (ce qui semble impossible pour la majeure partie de nos concitoyens, politiques compris)
      - et, principalement, réduire drastiquement sa consommation d’énergie globale (bien avant de fournir le restant avec du renouvelable)

      Enfin, il me semble primordial d’éviter le sopérations de green marketing à la noix comme celle de construire un stade gigantesque et de se gargariser car on aura mis qques m2 de solaire PV sur les toitures qui ne représenteront plus que probablement moins de 3% de sa consommation énergétique annuelle.

      31.01 à 06h48 - Répondre - Alerter
  • Avant d’écrire un article lu par des milliers de personnes, il serait bien de ce documenter un peu. Hespul a sur son site une analyse du cycle de vie d’un système PV.
    En utilisant comme référence un contenu carbone du kWh de 0,48kg/kWh (mix énergétique européen) l’étude de 35 pages arrive à un temps de retour pour du PV mono ou poly de 3,3 ans.
    Cette valeur est évidemment une moyenne pour l’Europe.

    Pour des panneaux chinois le temps de retour est évidemment plus important (contenu carbone de 0,7kg/kWh) soit 30% de plus ou 4,3ans.
    La vrai question à laquelle je n’ai pas trouvé de réponse est le contenu carbone du transport chine-Europe.

    Ci dessous le lien de l’étude.
    http://www.photovoltaique.info/IMG/...

    28.09 à 09h34 - Répondre - Alerter
    • MATT,

      Merci pour le lien - toujours intéressant de lire ce que propose Hespul qui est évidemment un peu partisan dans la démarche mais l’objectivité scientifique du travail semble OK.

      Pour être TRES CLAIR : je trouve que le PV est une chouette source d’énergie, malgré son intermittence, mais qu’on en fait Beaucoup trop aujourd’hui dans le soutien des ENR en général par rapport à la réduction de la demande (de la consommation).

      Et, il se fait que le PV en France semble fournir un relativement mauvais bilan Carbone global (émissions de GES de fabrication remboursées par le coût C moyen de production du kWh en France) pour les raisons suivantes :
      - le kWh français est très peu carboné par rapport à la moyenne européenne (à cause du nucléaire - pas de chance pour les EnR en France) —> cela dégrade les temps de retour C
      - le solaire PV ne produit pas lors des grosses pointes de consommations hivernales (chauffage essentiellement)
      - Le PV produit à l’étranger accentue ce différentiel carboné par rapport à une filière 100% française (il semble exister un producteur français en Rhone-Alpes)

      Par contre, je trouve des points positifs au PV :
      - en été, dans le sud, il soustrait une partie de production à la pointe d’été qui a lieu en début d’après midi en raison de l’installation continue de climatiseurs (mais est-ce vraiment nécessaire de se climatiser partout ?)
      - C’est surtout une source d’autoproduction énergétique abondante et qui mérite d’être plus largement diffusée, mais APRES avoir fait tous les efforts nécessaires de réduction de consommation.

      Je suis un peu surpris de voir qu’aujourd’hui les acteurs du PV ne vendent pas des solutions environnementales mais bien des rendements financiers, ce qui tend à prouver que l’attrait du PV et des autres ENR ne tient qu’aux généreuses subventions gouvernementales.

      31.01 à 06h57 - Répondre - Alerter
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