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29-05-2008

Le panneau solaire

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Le soleil brille pour longtemps. Et ses rayons sont propres. Mais le panneau qui sert à les transformer en électricité l’est-il autant ?
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Article publié dans le magazine
"Espèce en voie d’extinction"

Photovoltaïque : d’après Le Petit Robert, « adjectif relatif à la transformation de la lumière en énergie électrique ». Le panneau photovoltaïque, dit « PV » pour simplifier, génère donc des électrons sous l’effet des photons, et ceci grâce à des petites cellules constituées de semi-conducteurs. Des semi-conducteurs ? A priori, ça ne sonne pas très écolo. D’ailleurs, le cycle de vie du panneau solaire PV débute à la mine. Celle de silicium. Cet élément, issu de la silice et une fois traité de façon appropriée, va donner les semi-conducteurs nécessaires à la conversion de la lumière en électricité.

Mais d’abord, la silice. Il s’agit d’un minéral et par conséquent d’une ressource non renouvelable. Pourtant, notre planète serait loin, très loin, d’en manquer, selon Philippe Veyan. « Comme la silice compose en grande partie la croûte terrestre, on en trouve partout et en quantité quasi illimitée. Ce qui fait tout son intérêt », expose le pédégé de Silpro, future première usine française de silicium pour l’industrie photovoltaïque. Le site de Saint-Auban, en Provence, ouvrira ses portes en 2010 et produira 4 000 tonnes de silicium par an. De quoi fabriquer des panneaux pour une capacité de 400 à 500 mégawatts à l’année.

C’est beaucoup, surtout pour l’Hexagone où la filière a besoin d’un électrochoc. Dans la chaîne de fabrication des panneaux PV, la mission de Silpro consiste à purifier le silicium. Ce dernier doit passer du niveau de qualité suffisant pour l’industrie métallurgique à celui nécessaire pour le solaire, soit plus de 99 % de pureté. Pour parvenir à cette performance, le silicium réagit à très haute température avec des produits dangereux tels que l’acide chlorhydrique. « C’est une usine chimique, souligne Philippe Veyan. Elle sera donc soumise aux règles Seveso, ce qui comprend notamment la protection de la population [1]. » Les impacts environnementaux

sont surtout liés à la consommation d’énergie. « Les très hautes températures nécessaires au processus pompent beaucoup d’électricité. Mais le site sera alimenté par une centrale hydroélectrique. » Propre, donc. Du cristal en tranches La purification et la cristallisation du silicium représentent les étapes les plus énergivores de la fabrication des panneaux photovoltaïques. Ensuite, il faut encore couper le cristal en tranches et l’assembler en modules. Puis restent le transport, l’installation et éventuellement le recyclage. Finalement, le bilan entre l’énergie « grise », c’est-à-dire celle consommée de la mine jusqu’au toit, et l’énergie produite par le panneau après son installation est-il intéressant ? « Clairement, répond Jean-Michel Parrouffe, du département Energies renouvelables de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe). Le temps de retour sur investissement représente deux ans en moyenne. »

Une étude de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) a en effet montré que, selon la localisation en Europe et donc l’ensoleillement, les panneaux solaires mettaient de un à trois ans pour « rembourser » l’énergie grise dépensée par leur fabrication. Et « leur durée de vie est estimée à une trentaine d’années », ajoute Jean-Michel Parrouffe : ils produiraient donc 10 à 30 fois l’énergie consommée. Par ailleurs, la technologie des systèmes photovoltaïques progressant rapidement, ce rapport pourrait encore s’améliorer. « Actuellement, le rendement des panneaux PV, c’està- dire la quantité de lumière réellement transformée en énergie électrique, est de 6 % à 15 %. Entre 2020 et 2025, il devrait se situer dans une fourchette de 20 % à 25 % », selon le spécialiste de l’Ademe.

Des modules en fin de vie

Et une fois au rebut ? Il n’existe pas, pour le moment, d’obligation pour les fabricants de retraiter et recycler les panneaux solaires en fin de vie. Mais le « gisement est encore faible », constate l’Association européenne de l’industrie photovoltaïque (Epia). Cette filière devrait relever directement de la directive européenne sur les déchets d’équipements électriques et électroniques (D3E). Mais les producteurs préféreraient un système harmonisé à l’échelle de l’Union et dédié uniquement au photovoltaïque. C’est pourquoi ils ont créé, en juillet 2007, PV Cycle, une association pour la récupération des modules. Son objectif est d’atteindre 85 % de panneaux retraités d’ici à 2015. —

L’Allemagne en puissance

Fin 2007, la production photovoltaïque mondiale s’élevait à 12 400 mégawatts. L’Allemagne est définitivement la championne du monde avec, fin 2006, une puissance installée sur son territoire de plus de 3 000 MW. A ses côtés, les principaux pays producteurs sont le Japon, les Etats-Unis et la Chine. Côté fabricants, les trois premières positions sont occupées par Sharp (Japon), Q-Cells (Allemagne) et Suntech (Chine). La France se situe à la cinquième place européenne avec 32 MW installés, fin 2006, selon le baromètre EurObserv’ER.

[1] Une entreprise Seveso a une activité liée à la manipulation, la fabrication, l’emploi ou le stockage de substances dangereuses (par ex., raffineries, sites pétrochimiques, usines chimiques, dépôts pétroliers ou d’explosifs).

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  • lilique44 : Le panneau solaire

    Je viens vous apporter ma petite contribution au sujet des panneaux solaires photovoltaïques : le toit de ma maison en supporte depuis presque 2 ans maintenant et je suis totalement satisfaite de cette installation. Entretien = néant, production : ce que l’installateur m’avait annoncé (3 300 kWh par an pour une surface de 25 mètrecarrés de PV, en Loire atlantique). La totalité de la production est réinjectée dans le réseau d’EDF car alors "écologie" rime avec "économie" : EDF rachète le kWh à 0,55 euros, beaucoup plus cher que ce que nous payons pour l’acheter. Ainsi, mon retour sur investissement se fera sur un peu moins de 7 ans, ce qui ne me semble pas excessif (je précise que j’ai bénéficié de la prime de l’ADEME et du crédit d’impôt). Si c’était à refaire je recommencerais.

    4.06 à 18h36 - Répondre - Alerter
    • Votre expérience est intéressante, j’envisage aussi de faire cette installation sur mon toit et je me demande si l’on a fait un bilan sur l’impact possible des matériaux utilisés sur notre champs électro magnétique. Je suis assez vigilante à ce sujet depuis que j’ai lu "Habitat et santé" de Gilbert Altenbach et Boune Legrais.
      Que ressentez vous à ce sujet pour en avoir l’expérience ?

      24.09 à 12h44 - Répondre - Alerter
    • sceptique : Le panneau solaire

      Donc 7 ans pour rentabiliser un panneau solaire avec un KW vendu 5 fois on prix normal ,si le KW était vendu au prix du marché il faudrait 35 ans pour l’amortir sans tenir compte des primes de l’Ademe sinon il faudrait environ 40 ou 50 ans ?
      C’est "rentable" si la collectivité des contribuables ou des consommateurs edf subventionne cette énergie .
      Cette énergie hors de prix seras en partie gaspillée dans du chauffage .
      Désolé mais cela ne semble pas sérieux, si cette énergie solaire "gratuite" revient si chére c’est qu’il y a un problème .
      Si on donne les mêmes aides pour favoriser l’isolation en payant 80% du cout d’isolation les résultats serait meilleurs mais moins vendeurs au point de vue médiatique .

      11.11 à 13h36 - Répondre - Alerter
  • Verdolier : Le panneau solaire

    Bravo pour cet article clarificateur.

    Je suggère une autre clarification : celle entre panneau solaire et chauffe eau solaire. D’une part, lorsque vous parlez à votre entourage de chauffe eau solaire, tout le monde pense panneau solaire.
    D’autre part, lorsqu’il s’agit de chauffer de l’eau, il n’est pas du meilleur rendement énergétique de passer par du photovoltaïque puis de l’électricité. Autant transformer l’énergie solaire en chaleur tout de suite.
    La France a besoin aussi d’un développement des systèmes de chauffe eau solaire. Cela nécessite aussi de booster les filières industrielles et la compétence des installateurs.

    25.05 à 09h36 - Répondre - Alerter
  • Avis à tous

    c’est très bien faire des affirmations sur le sujet, mais ce serait encore mieux si vous citiez vos sources. ceci pour la crédibilité c’est mieux... merci

    18.12 à 15h57 - Répondre - Alerter
  • si vous ne comptez comme énergie grise du PV que celle du panneau à base de silicium, comment allez-vous y adjoindre les équipements nécessaires pour stocker le courant (batteries, accumulateurs, condensateurs, réservoir d’air comprimé, rotor ...) dont la contribution positive serait nulle pour une énergie grise non négligeable ?
    il serait préférable d’estimer l’énergie grise d’un système de production d’électricité à base de panneaux PV (en y intégrant si nécessaire le réseau de distribution et de transport indispensable pour faire face à la demande par tous les temps) pour le comparer au système actuel de production-transport- distribution

    22.08 à 16h04 - Répondre - Alerter
    • le panneau seulement c’est 2 ans pour "s’équilibrer environnementalement", tout le reste qui va avec y compris le transport , c’est 7,5 ans. Sur une durée de vie de 30 ans c’est pas mal... ou mieux que ce qui existe déjà. Question de point de vue.
      Cordialement.

      6.09 à 15h04 - Répondre - Alerter
      • Est-ce 30 ans, 20 ans, 15 ans ? 30 ans, c’est un optimisme probablement extrême. Les installateurs annoncent 25 ans. Des bureaux d’étude annoncent 15 ans.¨Par ailleurs, on avance (conversation avec une personne de l’ADEME) un retour sur investissement de 8 ans (avec achat par EDF qui se voit imposé un coût d’achat supérieur au prix de vente de l’électricité). De plus, il faut tenir compte de la réduction de performance avec le vieillissement des panneaux (opacité des vitres, etc ou de la durée de vie d’un onduleur (10 ans ?) Donc, il faudrait intégrer tous ces chiffres, en sachant que le succès commercial d’un procédé peut booster la recherche et réduire les coût.
        Autre remarque : ces dernières années, le coût de prestation de l’installateur a généralement baissé, celui du matériel à grimpé (or, seul le matériel est pris en compte dans les aides publiques et crédits d’impôts. Pure coincidence ?

        14.12 à 12h18 - Répondre - Alerter
  • Bonjour à tous.

    Je suis en grand désaccord. En désaccord profond sur le classement "objet qui tue" du sujet de cet article. D’ailleurs, Bien qu’elle m’apporte bcp d’info et qu’elle soit très active sur tous les sujet ce n’est pas la première fois que je trouve Louise Allavoine (l’auteur) border line sur la véracité de ses propos.

    Tout d’abord quelques précisions.
    Le panneau solaire : il y en a de plusieurs sortes : combiné, thermique, photovoltaïque. Tous n’utilisent pas identiquement la même technologie : certain sont composés de silicium uniquement, d’autre accompagnés de fluide, etc...

    "Le panneau solaire" (termes qui portent d’ailleurs à confusion ce n’est pas les rayons du soleil qui le font fonctionner) auquel l’article fait référence est le panneau photovoltaïque qui est construit à base de silicium.
    Il faut savoir que le silicium que contient les panneaux photovoltaïques proviennent des déchets de l’industrie microélectronique (appellé wafers), et que s’ils n’étaient pas utilisés en panneaux solaires, ils seraient tous simplement jetés. Le soucis est que ces déchets ne suffisent plus aujourd’hui à alimenter la demande. Il faut donc passer au mode de production d’où la création de Silpro.

    De manière générale, ce que je reproche à cet article est qu’il ne faut pas abandonner un secteur de recherche par dogmatisme. Le tout vert n’existe pas aujourd’hui. On ne part pas de rien. Il faut accepter le système dans lequel nous vivons, avec ses qualités et ses défauts. Il faut profiter des bénéfices financiers des ventes de panneaux (et autres technologie allant dans le même sens) pour pouvoir améliorer les rendements, réduire l’empreinte de sa production et polluer toujours moins.

    la semaine prochaine
    L’objet qui tue : l’éolienne, la pompe à chaleur, la pile à hydrogène, le générateur géothermique, ... l’Homme.

    La solution réside dans le soutien de ces technologies moins polluantes au lieu de les déchanter. Sinon autant rester les bras croisés se laisser se dessécher en se lamentant "non, mais ça c’est le réchauffement, c’est sûr !".

    Bien à vous.

    21.08 à 20h30 - Répondre - Alerter
    • Oui, il faut surement des étapes comme l’énergie solaire telle qu’elle est conçue aujourd’hui, (donc pas totalement propre mais "c’est mieux"), pour nous permettre d’avancer vers des énergies toujours moins polluantes. Enfin, si c’est le but visé. Car l’est il ? Je ne le pense pas. L’homme est ce qu’il est. Le commerce est trop important et chaque nouvelle technologie demande de tels investissements ... j’ai entendu dire que la technologie solaire était monopolisée par des brevets détenus par les grands pétroliers, qui peut m’en dire plus ?
      "Il faut accepter le système dans lequel on vit avec ses qualités et ses défauts" dit quelqu’un plus haut. Ben ... et si on essayait de commencer par identifier les défauts et tendre vers les qualités, toi, moi, si on commençait nous même à essayer de vivre plus profondément, essayer de tendre réellement vers plus de paix, plus de sagesse ? Une phrase dit : "les conditions dans lesquelles vivent les hommes résultent directement de leur état de conscience. Vouloir changer les conditions sans changer la conscience est une vaine chimère". Cà recadre le débat, non ? Bonsoir à tous.

      22.08 à 00h04 - Répondre - Alerter
  • bonjour,

    ds l’article sur le panneau solaire on y lit : "Une étude de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) a en effet montré que, selon la localisation en Europe et donc l’ensoleillement, les panneaux solaires mettaient de un à trois ans pour « rembourser » l’énergie grise dépensée par leur fabrication(...) et ont une durée de vie moyenne de 30 ans".
    pour bien faire, j’aimerais avoir le repère des autres sources dénergie pour comparer. peut-on évaluer de la même façon le retour sur investissement de l’énergie issue des centrales ? des barrages ? des eoliennes ?... afin de les situer les unes par rapport aux autres

    merci de votre aide

    21.08 à 15h22 - Répondre - Alerter
  • Xia AKA Hisaux : Le panneau solaire

    Je vous propose un article sur mon blog pour expliquer un peu l’énergie grise :)

    http://hisaux.free.fr/dotclear/index.php/2007/11/04/974-qu-est-ce-l-energie-grise

    Voir en ligne : http://hisaux.free.fr

    26.06 à 15h09 - Répondre - Alerter
  • Chère Terra economica, je ne suis pas comme Stéphanie : je ne suis pas très content de cet article.
    Je m’empresse de dire que très souvent je trouve tes articles très intéressants et enrichissants, mais celui là me pose un problème.
    D’habitude, la série des "objets qui tuent" présentent des objets qui paraissent participer au "progrès" mais qui sont désastreux pour l’environnement. Ainsi en est-il des lingettes, de l’air conditionné, etc. A la limite, il suffit d’avoir le titre pour connaître l’essentiel (c’est un objet à éviter si vous êtes soucieux de préserver votre environnement) l’article lui-même n’apportant que les arguments.
    Or donc, le panneau solaire est-il un objet à éviter ? (et, comme Stéphanie, c’est une question que je me pose depuis longtemps) Que dit l’article ? Que le "retour sur investissement" est de 2 ans en moyenne, c’est à dire si j’ai bien compris qu’au bout de 2 ans, le panneau solaire a fabriqué autant d’énergie que celle qui a été nécessaire pour le fabriquer. Or sa durée de vie est de 30 ans. Si je calcule bien, ça fait 28 ans d’énergie gratuite et non polluante. Est-ce qu’on peut alors mettre cet objet dans la catégorie des objets qui tue ?

    26.06 à 11h11 - Répondre - Alerter
    • Cher tous, je ne partage pas l’humeur de la lectrice ci-dessus car je ne vois pas pourquoi des objets en apparence ’verts’ seraient exonérés d’enquête sur leur impact écologique ou l’analyse du cycle de vie (ACV). Ce n’est pas parce qu’on doit sauver la planète qu’on doit s’y prendre n’importe comment. Du reste, il m’a semblé percevoir dans cette rubrique de Terra une petite note d’humour, dont le milieu des écolos manque un peu. Alors merci Terra !

      25.08 à 15h39 - Répondre - Alerter
    • Tout a fait d’accord ! L’article n’est pas mal, le contenu est juste (d’apres ce que j’ai pu lire), mais n’est pas du tout en accord avec le titre.
      Titre de l’article : le panneau solaire "tue" !
      Conclusion : le panneau solaire ne "tue" pas !
      Curieuse facon de communiquer...

      Sauf que si on ne lit que le titre, on retient une idee fausse... Pour une fois que nous avons un produit dont le bilan energetique est clairement positif, essayons de ne pas lui mettre de batons dans les roues...

      27.08 à 17h48 - Répondre - Alerter
      • Perso, je ne lis pas la même chose que vous. Le titre est "Le panneau solaire" et non pas "Le panneau solaire tue".

        1er.09 à 10h55 - Répondre - Alerter
  • Intéressant...mais quand cessera la confusion entre la puissance (en W ou kW) et la production, c’est à dire l’énergie, exprimée en kWh ?
    Je me permet de suggérer une visite sur http://monsite.orange.fr/toutsurlac...

    Voir en ligne : L’énergie électrique pour les nuls

    16.06 à 11h04 - Répondre - Alerter
  • stéphanie stoll : Le panneau solaire

    Merci pour cet article : ça faisait des lustres que je me posais cette question sans y trouver de réponse satisfaisante. Là, c’est fait ! Vive TE !

    29.05 à 10h47 - Répondre - Alerter
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