L’énergie solaire photovoltaïque est une orientation souvent privilégiée lors de l’élaboration de projets de développement durable, pour les collectivités comme pour les entreprises. Pourtant, cette énergie renouvelable présente certaines spécificités qu’il convient de prendre en compte avant d’investir dans un projet.
Une énergie intermittente
La difficulté majeure de l’énergie photovoltaïque est qu’elle est intermittente, c’est-à-dire qu’elle ne produit pas d’énergie de manière continue. Pour les pays ayant le même climat que la France, ce caractère intermittent pose plusieurs problèmes :
- D’une part l’énergie solaire produit beaucoup d’énergie entre midi et 14 heures, alors que la demande est moyenne, et trop peu lorsque la demande est forte (soir). Il y a donc un décalage entre le besoin et la production.
- D’autre part, cette énergie n’est pas « pilotable » [1], ce qui ne permet pas de répondre à ce décalage sans surcoût économique, énergétique et écologique (batteries).
En ce sens, RTE (Réseau de Transport d’Electricité) estime la puissance garantie par l’énergie solaire photovoltaïque à 0 GW (éolien 0,7 GW et nucléaire 46 GW). Cette puissance garantie est examinée à partir d’hypothèses « dans le pire des cas », soit lors d’une longue nuit d’hiver, pour l’énergie solaire, et par vent faible, pour l’éolien. Or, c’est précisément en hiver entre 19h et 20h qu’ont lieu les pointes de consommation. Ainsi, l’éolien et le photovoltaïque n’apportent quasiment aucune contribution à la sécurité d’approvisionnement du réseau.
En d’autres termes, si un territoire n’était alimenté que par de l’énergie photovoltaïque, il n’aurait pas d’accès à l’électricité ni le soir ni le matin d’une longue nuit d’hiver, c’est à dire précisément aux moments où la demande est la plus forte.
Le stockage en batteries : une solution chère et peu durable
Le stockage chimique d’énergie grâce à des batteries est une réponse souvent proposée pour remédier à l’intermittence de l’énergie photovoltaïque. Cependant, les technologies actuelles cumulent plusieurs inconvénients : elles sont polluantes (extraction de minerais), trop chères, et impliquent une perte de rendement. De plus, un certain nombre de minerais utilisés pour les batteries les plus courantes (notamment le lithium) sont des ressources limitées.
Un stockage fondé sur des batteries au lithium n’est économiquement envisageable en France que pour des cas particuliers, comme en Corse, qui n’est pas interconnectée avec la France, ce qui augmente localement le coût de l’électricité.
Une alternative intéressante : l’hydrogène
Si le stockage en batteries n’apparaît pas - pour l’instant - comme une solution très efficace, une alternative serait en revanche de convertir la production photovoltaïque des heures d’ensoleillement maximal (où la demande est inférieure à la production) en hydrogène.
L’hydrogène peut être utilisée dans des moteurs, notamment pour la mobilité, et peut aussi être injectée, en concentration limitée, dans le réseau de gaz naturel.
Une énergie encourageant la sobriété énergétique
L’énergie photovoltaïque est une énergie utilisable en autoconsommation, c’est-à-dire par le particulier ou l’organisation directement. On peut alors considérer qu’elle permet à l’utilisateur de prendre conscience de ses consommations d’électricité et de l’aspect limité de cette ressource, et qu’elle est un bon moyen pour aller vers plus de sobriété dans l’usage de l’énergie.
Conclusion
Nous avons vu que la production d’électricité ne peut pas reposer uniquement sur le solaire photovoltaïque qui ne peut donc être qu’une solution d’appoint.
De plus, dans la mesure où l’énergie photovoltaïque n’est pas substituable aux énergies conventionnelles non renouvelables, elle ne permet pas de décarboner la production d’électricité française.
D’autres solutions permettent en revanche de réduire la dépendance aux énergies fossiles : utilisation d’énergies décarbonées (bois-énergie, méthanisation…), sobriété énergétique dans les bâtiments (isolation…) et dans les déplacements : modes doux, transports en commun, covoiturage…
Cela étant, l’énergie photovoltaïque, par son caractère intermittent, peut guider les consommateurs vers la sobriété énergétique.
Par ailleurs, elle présente un potentiel très intéressant pour des régions ayant un ensoleillement important à l’année : elle peut notamment permettre l’accès à l’électricité aux 1,3 milliards d’habitants de la planète qui ne sont pas raccordés à un réseau.
Aller plus loin…
Pour en savoir plus sur les études de potentiel EnR, vous pouvez consulter notre page dédiée.
Nos fiches conseils sont également à votre disposition, notamment pour déterminer la meilleure façon pour vous de montrer votre engagement dans le développement durable.
Enfin, pour toute demande d’information, n’hésitez pas à nous contacter.
[1] « Piloter » une production signifie pouvoir la faire varier sur commande.