L’énergie solaire est utilisée pour deux grands usages : la production d’électricité (l’énergie solaire photovoltaïque ou thermodynamique) et la production de chaleur (l’énergie solaire thermique). En France, le procédé très majoritairement utilisé pour le volet électrique est celui du solaire photovoltaïque.
La filière du photovoltaïque est appelée à se déployer massivement dans les prochaines années car elle fait partie des réponses face au défi de la décarbonation de notre production d’électricité. Avec les transferts d’usage nécessaires vers l’électricité pour atteindre la neutralité carbone, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité RTE table sur une augmentation de 20% à 60% de la consommation électrique globale d’ici 2050. Utilisant une énergie abondante et n’émettant que très peu de GES, la filière tient donc une place centrale dans les scénarios prospectifs établis par le responsable du réseau, ainsi que dans ceux de l’ADEME.
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Une filière encore naissante
En France, l’électricité représente environ 25% de la consommation d’énergie finale (65% pour le pétrole, gaz et charbon). Le solaire photovoltaïque contribue à hauteur de 2,7% de la production d’électricité en 2021. Ce chiffre peut paraître faible, mais la filière du photovoltaïque n’a commencé à se développer sur le territoire qu’à partir de 2009. Elle est donc encore jeune. Les technologies progressent, le nombre d’installations aussi. Au 30 septembre 2022, la France métropolitaine comptait 629 238 installations sur son territoire pour une puissance totale installée de 15,37 GW. A cela s’ajoutent 7 346 installations dans les DROM pour 0,48 GW.
Le parc solaire photovoltaïque français atteint donc une puissance de 15,8 GW à la fin du troisième trimestre 2022 pour 636 584 installations. Accusant un léger retard dans son déploiement par rapport à l’Italie, l’Espagne, mais aussi plus surprenant, les Pays-Bas et le Royaume Uni, la France est en revanche nettement distancée par l’Allemagne en terme de de puissance installée (61 GW) et de dynamique (+6 GW en 2021).
Répartition de la puissance installée du parc solaire photovoltaïque par région sur le territoire métropolitain, au 30 septembre 2022
La Région Nouvelle Aquitaine est en tête, suivie de près par l’Occitanie. Sans surprise, cette répartition est naturellement équilibrée vers le sud, en fonction de ce qu’on appelle l’irradiation solaire annuelle globale horizontale, qui varie de 1 645 kWh/m2 en Provence-Alpes-Côte d’Azur à 1 089 kWh/m2 en Nord-Pas-de-Calais.
Le rythme de développement du photovoltaïque a atteint un niveau record en 2021 note RTE dans son bilan 2021, avec près de 2,7 GW nouvellement installés. Ce fut un rythme d’installations 3 fois plus élevé que celui observé les cinq années précédentes (815 MW en moyenne entre 2016 et 2020). Cela a permis une augmentation de 26% de la puissance installée par rapport à fin 2020. Cependant, l’objectif de 20,1 GW de photovoltaïque fixé par la PPE pour 2023 semble difficilement atteignable. Pour respecter cet objectif et en se basant sur des projections optimistes pour le dernier trimestre 2022, il faudrait au moins 3,5 GW installés en 2023.
Le dynamisme de la filière se fait surtout sentir dans les 4 régions du sud (hors Corse) ainsi que dans le Grand Est, avec 70 % de la puissance nouvellement raccordée sur le territoire en 2022.
Côté production, si une accélération s’était faite sentir avec +13% entre 2020 et 2021, le facteur de charge moyen sur l’année a été moins bon qu’en 2020 – il tourne en moyenne autour de 14% en France. Ce qui crée un décalage par rapport au +26% de puissance installée.
En revanche, l’année 2022 s’annonce exceptionnelle. Il faut bien voir un aspect positif aux canicules et sécheresses qui ont émaillé le territoire : l’ensoleillement a été maximum. D’après le SDES, la production d’électricité d’origine solaire photovoltaïque s’élève à 16,7 TWh au cours des trois premiers trimestres 2022, contre 12,3 TWh à la même période de l’année 2021, soit une hausse de 36 %. La production solaire représente elle 4,7 % de la consommation électrique française, en hausse de 1,2 point par rapport à la même période en 2021.
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Une accélération massive attendue
Ce qui est certain concernant le photovoltaïque, c’est qu’un déploiement massif et spectaculaire des installations est attendu en France dans les feuilles de route et projections des services de l’Etat.
La PPE, qui est l’outil de pilotage de la politique énergétique du pays, donne les orientations et les priorités d’action des pouvoirs publics afin d’atteindre les objectifs de la politique énergétique. Dans le cadre de la version 2019 – 2028, les objectifs des capacités installées concernant le photovoltaïque sont assez clairs : entre 35,1 GW et 44 GW en 2028. C’est-à-dire sur les cinq années à venir, raccorder au réseau plus de deux fois les capacités installées ces treize dernières années (soit depuis 2009).
De son côté, RTE a émis 6 scénarios intitulés « Futurs énergétiques 2050 » pour atteindre la neutralité carbone en 2050 et donc acter la sortie des énergies fossiles. Et quelque soit le scénario, le solaire voit ainsi sa présence multipliée entre 7 et 21 par rapport à 2020. Cela porterait la capacité installée du photovoltaïque entre 70 GW et 208 GW à l’horizon 2050, ce qui représenterait entre 13% et 36% dans la production totale d’électricité en 2050.
Enfin l’ADEME, dans son rapport TRANSITION(S) 2050, établit 4 scénarios, toujours dans ce même objectif d’atteindre la neutralité carbone en 2050, dans lesquels le solaire photovoltaïque doit atteindre entre 92 et 144 GW installés en 2050. Toutes ces projections convergent vers un très fort déploiement du photovoltaïque, considéré comme incontournable. C’est d’ailleurs la filière des Enr sur laquelle les attentes sont les plus grandes.
Un contexte réglementaire qui s’assouplit, mais lentement
Pour mettre en œuvre ce développement, de récentes dispositions réglementaires et administratives donnent un sens favorable au développement du photovoltaïque. La Commission Européenne a publié le 29 décembre un règlement temporaire de 18 mois “afin d’atténuer les effets de la crise énergétique actuelle”. Ce règlement établit un cadre afin d’accélérer le déploiement des énergies renouvelables.
Il permet aux États membres de mettre en œuvre de nouvelles mesures visant un déploiement rapide des énergies renouvelables, en particulier concernant l’autoconsommation collective, de particuliers ou d’entreprises. Au vu des prix actuels de l’énergie, et avec des coûts d’installation divisés par dix en quelques années, l’autoconsommation a une vraie carte à jouer. Mais c’est pourtant la grande absente de la loi EnR actuellement discutée en France.
En effet, à la maille nationale, le projet de loi d’accélération des énergies renouvelables a été publié en décembre et devrait être adopté courant Janvier. Même si “d’une manière générale, le texte présente des avancées et ancre dans la loi certains principes importants” comme le note pv magazine France, site spécialisé sur le marché solaire français, la filière ne semble pas totalement convaincue, avec notamment aucune mesure concernant l’autoconsommation.
Au rang des satisfactions tout de même, l’obligation de la solarisation des parkings de plus de 1500m2, et une disposition pour faciliter l’accès des projets photovoltaïques au foncier pour les entreprises publiques et les sociétés dont l’effectif salarié est supérieur à 250 personnes. Mais c’est à peu près tout.
Autre débat actuel, celui de l’agrivoltaïsme, pratique qui mêle agriculture et énergie solaire. Gisement essentiel à exploiter pour certains, mais au détriment des besoins agricoles pour d’autres, l’agrivoltaisme est un peu à l’instar du biométhane une pratique encore jeune et à avec du potentiel, mais à condition qu’elle soit encadrée intelligemment.
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Un gisement potentiel colossal en vue d’une décentralisation ?
Les installations de plusieurs MW privilégiées par le Gouvernement, comme les parcs, centrales ou fermes solaires s’envisagent au sol sur plusieurs hectares. Ce type d’aménagement nécessitant de l’espace, il faut penser leur installation en conséquence c’est à dire sur des espaces sans enjeu. C’est pour cela que des terrains déjà urbanisés mais non utilisés ou dégradés, ou des terrains pouvant remplir cette fonction en plus de leur fonction initiale comme les parkings, sont à privilégier.
A ce titre, l’ADEME a évalué dans une étude de 2019 le gisement relatif aux zones délaissées et artificialisées propices à l’implantation de centrales photovoltaïques. L’établissement public a ainsi répertorié plus de 17 000 friches industrielles ou commerciales et parkings aménagables. En cumulé ce sont potentiellement pas moins de 53 GW puissance installée.
Au regard des objectifs détaillés un peu plus haut, avoir cette possible disponibilité de surfaces sans engendrer (trop) de nuisances est tout à fait considérable. Des études ont également montré que le gisement des toitures pourrait s’élever à 364 GWc, mais avec des coûts de production supérieurs par rapport aux installations au sol. Ces 2 types de gisements potentiels sont donc très importants en vue de l’accélération des déploiements.
Autre enjeux adressé directement par la filière, celui de la décentralisation de la production énergétique. C’est une tendance lourde à venir pour les particuliers, les collectivités et globalement pour le tissu économique ancré au cœur de nos territoires et de nos régions. Produire et consommer son énergie localement semble être un axe fort d’une transition énergétique réussie, et le solaire photovoltaïque y répond très bien. Même si cela semble aller à contresens d’une production centralisée comme l’est celle du nucléaire.
