Si vous êtes du Sud-Ouest, vous avez peut-être aperçu la plus grande centrale photovoltaïque d’Europe à l’époque de sa construction en 2015 : la centrale de Cestas ! La Nouvelle-Aquitaine est ainsi une région pionnière dans la production d’électricité solaire et participe activement à la transition énergétique.
Une centrale photovoltaïque, aussi appelée Ferme Solaire, est un ensemble de panneaux solaires qui produisent de l’électricité à partir de la lumière du soleil.
Ces grands ensembles de panneaux peuvent être situés dans divers endroits : surface agricole dans le cadre de l’agrivoltaïsme, zone urbaine, champ escarpé, ancienne mine ou usine. Les centrales solaires investissent aussi les terrains abandonnés, pollués et friches : en somme, toutes les surfaces artificialisées exploitables sans nuire à l’environnement.
En France, dans le cadre de la loi pour la transition énergétique, le président de la République a fixé en février 2022 un objectif de 100 GW de puissance photovoltaïque installée d'ici 2050.
Comment fonctionnent les centrales photovoltaïques ? Quels sont leurs avantages pour la transition énergétique ? Quelles sont les démarches administratives à suivre et les aides disponibles pour la création d’une centrale ? Nous répondons à toutes vos questions dans cet article.
L'essentiel :
Alignés sur des dizaines de mètres, les panneaux photovoltaïques sous forme de “tables” produisent en silence et sans émissions de CO2 une énergie qui contribue à augmenter l’autonomie énergétique de la France.
Une centrale photovoltaïque est un système de production d'électricité à partir de la lumière du soleil. Les modules ou panneaux photovoltaïques captent le rayonnement solaire et le transforment en un courant électrique continu.
Ce courant est ensuite déplacé vers un local technique où un onduleur le transforme en courant alternatif. Un transformateur ajuste ensuite la tension pour distribuer l’électricité au réseau.
On parle de centrale au sol, car les panneaux ne sont pas sur une toiture, mais directement posés au sol ou surélevés de quelques dizaines de centimètres.
Il existe également des centrales solaires flottantes, installées sur des étendues d’eau, des lacs et des étangs. Ces systèmes sont cependant moins répandus, car ils ont un coût de maintenance supérieur. Ils peuvent cependant être intéressants dans le cadre de la réhabilitation d’une carrière remblayée, ou pour la pisciculture, en apportant un ombrage bienvenu dans un contexte de réchauffement climatique.
En constante évolution technologique, les installations photovoltaïques au sol sont devenues de plus en plus puissantes, investissant les plus grands déserts du monde, au Pakistan, au Mexique, en Californie, au Maroc ou en Chine.
Face à la raréfaction des énergies fossiles, notre devoir est d’amorcer une transition énergétique en remplaçant ces dernières par des énergies renouvelables. Le réchauffement climatique nous incite à diminuer les émissions de CO2 et à adopter une consommation plus raisonnée de l’énergie.
La Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) est un document stratégique de pilotage de la transition énergétique en France. L'objectif est de diversifier les sources de production d'énergie en augmentant l’impact des énergies durables afin d’anticiper la consommation française.
En France, le mix énergétique est composé de nucléaire, de pétrole, de gaz naturel, d’un peu de charbon et d’énergies renouvelables. Le photovoltaïque représente environ un dixième de la production d’énergies vertes, en lice avec l’éolien, l’hydraulique ou les biocarburants (Source : “L'énergie” sur notre-environnement.gouv).
En 2023, la capacité photovoltaïque installée en France a dépassé les 20 GW (Gigawatts). La Programmation pluriannuelle de l’énergie a fixé un objectif de développement du photovoltaïque de 6 GW par an, pour atteindre plus de 75 GW en 2035. (Source : “Annonce des nouvelles mesures de soutien pour le développement du photovoltaïque et de son industrie” sur entreprises.gouv.fr).
La centrale photovoltaïque est un système de production énergétique ayant le triple avantage d’être silencieux, peu ou pas dangereux et non émetteur de particules polluantes.
La durabilité améliorée des matériaux, couplée à une innovation technologique exponentielle lors de ces dernières années, permet une performance accrue des panneaux solaires.
Pour l’environnement, ces installations sont plutôt discrètes. Ce sont les sources privilégiées de production d’énergie en autonomie dans les bâtiments isolés et les parcs naturels.
Le fonctionnement des panneaux solaires ne provoque pas ou peu de nuisances et offre de nombreux avantages :
Les projets d’installations solaires participent à la décarbonation de la production d’énergie et à la lutte contre le réchauffement climatique et ses effets délétères sur l’environnement. Chaque panneau photovoltaïque est recyclable grâce à une filière dédiée, faisant intervenir un éco-organisme appelé Soren.
Une centrale photovoltaïque représente un investissement conséquent. Ce coût initial peut atteindre environ un million d’euros par Mégawatt-crête (MWc) pour les projets de grande ampleur.
Cet investissement est pris en charge par des entreprises spécialisées dans la mise en place et dans le développement des projets photovoltaïques. Ces énergéticiens signent la plupart du temps un bail emphytéotique avec le propriétaire terrien et lui fournissent une rente mensuelle pour la durée du bail.
Dans une loi sur l’agrivoltaïsme, l’État demande aux installateurs de centrales photovoltaïques sur des friches agricoles de mettre en place un dispositif réversible en fin de contrat. Cette contrainte permet de préserver la fonction originale du site où est implantée la ferme solaire.
Après la période d’amortissement, la production d’électricité renouvelable est une source d’électricité durable pour les producteurs. Elle dégage une rente assurée pour le propriétaire, qu’il s’agisse d’une entreprise, d’une institution, d’un particulier, ainsi que pour l’exploitant dans le cas d’un terrain agricole et si celui-ci n’est pas propriétaire du site.
Une réglementation très stricte entoure la mise en place des panneaux photovoltaïques afin de ne pas nuire à leur environnement. De nombreuses études préalables sont exigées avant l’installation pour s’assurer que la centrale ne verra pas le jour au détriment de la biodiversité.
Protection de la faune et de la flore, préservation des milieux humides, enjeux patrimoniaux : ces problématiques sont anticipées pour ne pas perturber le climat de la zone d’implantation, sa fréquentation par les animaux sauvages et les insectes pollinisateurs ou encore la nature du sol. L’ensemble des parties prenantes sont consultées et impliquées en amont, pour ne plus autoriser les projets dits “alibis” qui constituent des abus.
La construction d’une centrale photovoltaïque est un projet d’ampleur. La durée de mise en place de ce type d’installations est longue et implique plusieurs étapes :
Un facteur de temps supplémentaire s’ajoute aux contraintes précédentes : le délai de rentabilité des centrales solaires. En général, on compte 7 à 12 ans pour amortir les coûts engagés lors de la construction d’une centrale photovoltaïque. Dans des zones où le soleil est abondant, cette durée peut être réduite à 5 à 8 ans.
Le fonctionnement des panneaux solaires repose sur la capacité des photons de lumière de créer un courant continu en rebondissant sur la surface absorbante des modules photovoltaïques. Avec leurs cellules en silicium, ces modules utilisent l’effet de la lumière pour générer de l’électricité.
L’énergie issue du rayonnement solaire est répercutée sur une cellule photovoltaïque, équipée d’un matériau semi-conducteur dont les électrons se mettent en mouvement pour créer un courant continu. Consultez notre article dédié pour comprendre la chaîne énergétique d’un panneu solaire plus en détail !
On appelle puissance installée la somme de toutes les puissances nominales des panneaux de l’installation photovoltaïque. Elle se mesure en kilowatts (kW).
Le courant continu est acheminé jusqu’à un local technique disposé à proximité de la centrale via des câbles raccordés aux panneaux. Il est ensuite transformé en courant alternatif grâce à un onduleur. Après son passage dans un transformateur, le courant est injecté dans le réseau national d’électricité.
Les onduleurs et les transformateurs sont utilisés pour que le courant puisse être directement distribué par le réseau national électrique après sa vente à EDF OA (Obligation d’Achat).
On appelle puissance de crête la production d’énergie du panneau lorsqu’il est à son ensoleillement maximal : elle désigne en quelque sorte la puissance d’un panneau solaire. Elle se mesure en watt crête et permet de mieux anticiper la production d’électricité.
En termes de disposition des panneaux, les installateurs de la centrale s’assurent que les paramètres du sol sont propices à son ensoleillement maximal :
Autre point important : la future centrale solaire doit être située à faible distance du raccordement au réseau électrique, car le prix du raccordement détermine le coût et donc la faisabilité du projet.Une étude de rentabilité est réalisée avant installation de la centrale photovoltaïque. Les mesures et les calculs préalables permettent d’optimiser les chances de production et le retour sur investissement. H3 Cadre réglementaire et incitations gouvernementalesEn France, l’implantation de centrales solaires est encadrée. Leur développement est confié à des entreprises spécialisées. Ces intermédiaires sont conformes à la réglementation sur l’énergie solaire et s’occupent de la prise en charge administrative.Le cadre réglementaire encourage la réhabilitation de sites dégradés ou pollués. Il recommande l’intégration des projets à leur environnement direct. Une autorisation à la mairie est demandée pour tout projet de centrale, ainsi qu’un permis de construire afin qu’il s’intègre dans le Plan Local d’Urbanisme (PLU).Une centrale photovoltaïque peut être installée sur un site protégé ou classé, sous certaines conditions :
Le photovoltaïque peut tout à fait compléter une activité existante, comme l’agriculture, la production industrielle, l’élevage ou la présence de bureaux.H3 Aides et subventions pour la construction d’une centrale photovoltaïqueConcernant les aides financières, le gouvernement prévoit des aides en fonction de la taille et de la puissance des projets :
Un système d’appel d’offres a été mis en place afin d’assurer le rachat du kilowattheure (kWh) d'électricité produit par le photovoltaïque à un tarif réglementé. Les développeurs de centrales photovoltaïques répondent à un appel d’offres pour vendre la production d’électricité des panneaux à EDF OA à un tarif réglementé. Le fait de remporter cet appel d’offres constitue un gage de fiabilité pour les investisseurs et les banques qui financent les développeurs. Le tarif de vente de l’électricité photovoltaïque au réseau national évolue tous les trois mois. Au 2ᵉ trimestre 2024, les prix du kWh en vigueur étaient les suivants :
Une centrale solaire permet de valoriser un terrain en friche, pollué, bétonné, stérile ou en phytosanitation, une ancienne mine, un ancien terrain militaire, un ancien karting ou un terrain artificialisé. La loi encourage les propriétaires de terrains peu rentables ou artificialisés à y installer une centrale photovoltaïque.
En termes de disposition des panneaux, les installateurs de la centrale s’assureront que les paramètres du terrain assurent un ensoleillement maximal de la centrale :
Autre point important, la future centrale solaire devra être à faible distance de raccordement au réseau électrique, car le prix du raccordement détermine le coût et donc la faisabilité du projet.
Une étude de rentabilité est réalisée avant installation de la centrale photovoltaïque. Les mesures et les calculs préalables permettent de maximiser les chances de production et la rentabilité de la centrale dans son ensemble.
L’implantation de centrales solaires est encadrée en France et leur développement est généralement confié à des entreprises spécialisées. Ces intermédiaires sont à jour de la réglementation sur le solaire et s’occupent de la prise en charge administrative.
Le cadre réglementaire du photovoltaïque encourage la réhabilitation de sites dégradés ou pollués, et recommande que les projets s’intègrent avec leur environnement direct.
Une autorisation à la mairie sera demandée pour tout projet de centrale, ainsi qu’un permis de construire afin qu’il s’intègre dans le Plan Local d’Urbanisme (PLU).
Les centrales photovoltaïques peuvent sous certaines conditions être installées dans des sites protégés ou classés :
Le photovoltaïque peut tout à fait venir en complément d’une activité comme l’agriculture, le rural, l’industriel, les bureaux, etc. Le seul critère important est que la centrale photovoltaïque ne soit pas trop proche d’un aéroport ou d’un aérodrome en activité, afin de ne pas gêner la navigation des aéroplanes.
Concernant les aides financières, le gouvernement prévoit des aides en fonction de la taille et de la puissance des projets :
Un système d’appel d’offres a été mis en place afin d’assurer le rachat du kWh d'électricité produit par le photovoltaïque à un tarif réglementé. Les développeurs de centrale photovoltaïque répondent à un appel d’offres pour pouvoir vendre la production d’électricité des panneaux à EDF OA (Obligation d’Achat) à un tarif réglementé.
L’ensemble des lauréats de cet appel d’offres permettront d’augmenter la puissance de production photovoltaïque de la France de quelques Mégawatts-crête (MWc).
Le tarif de vente de l’électricité photovoltaïque au réseau national évolue tous les trois mois. Au 2ᵉ trimestre 2024, les prix du kWh en vigueur étaient les suivants :
Les modèles d’investissement varient en fonction du bail existant, qui lie le propriétaire à sa terre, ainsi que de l’état des lieux du terrain.
Un contrat lie le propriétaire terrien à l'énergéticien, garantissant les droits du propriétaire et assurant la sécurité financière de l’investisseur sur toute la durée du projet. Au sein de cette relation contractuelle, un tiers investisseur peut intervenir. Il absorbe une partie du coût en avançant des fonds pour permettre l’investissement.
Des partenariats intelligents peuvent ainsi se lier entre les acteurs publics ou privés du développement territorial, afin de joindre leurs forces pour participer à la future autonomie énergétique de la France.
L’agrivoltaïsme est à cet égard un bon exemple, car il permet d’intégrer harmonieusement des installations photovoltaïques au territoire rural.
On appelle agrivoltaïsme l’alliance entre l’agriculture et la production d’électricité solaire. L’agrivoltaïsme peut prendre différentes formes selon l’endroit où les projets sont implantés :
N’hésitez pas à consulter le site de l’ADEME pour découvrir la liste de tous les types d’agrivoltaïsme en France.
Il est calculé en fonction de la puissance installée, de l’ensoleillement annuel, du prix de rachat du kWh d’électricité et du montant de remboursement des frais de départ.
Une centrale solaire ne mobilise pas de ressources humaines au quotidien pour l’entretien des panneaux. Cet avantage considérable permet une autonomie quasi totale de la production d’énergie.
L’entretien de la centrale est assuré chaque mois par l’installateur. Il vérifie que les conditions climatiques n’ont pas abîmé la surface des panneaux solaires. En fin de vie, les panneaux peuvent être recyclés grâce à la filière de recyclage dédiée.
Silencieuses et prometteuses d’un avenir moins toxique pour la qualité de l’air et la santé des populations, les installations photovoltaïques nous engagent à instaurer une gestion plus consciente de nos énergies.
Sur le long terme, ces technologies participent à la production locale d’électricité et donc à l’autonomie énergétique de la France.
La clé de l’intégration réussie des panneaux solaires dans le paysage urbain et rural français ? La prise de conscience de l’ensemble des enjeux entourant les énergies renouvelables, dont leur impact sur l’environnement.
Vous souhaitez valoriser votre terrain au profit de la transition écologique ? Une solution simple existe : l’installation d’une ferme solaire ! Chez Ferme Solaire, nous vous accompagnons tout au long de votre projet, en avançant tous les frais d’installation des panneaux photovoltaïques ou en vous présentant aux meilleurs acteurs du marché.Le résultat ? Une rente annuelle garantie grâce à un système adapté à vos besoins.
Il existe deux types de panneaux solaires, employant des technologies différentes : les panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité et les panneaux solaires thermiques qui servent à réchauffer l’eau.
Une centrale photovoltaïque est une installation de grande envergure qui produit une électricité renouvelable grâce à la lumière du soleil. Une centrale solaire thermique génère quant à elle de l’électricité verte à l’aide de la chaleur du soleil.
Une centrale solaire est un alignement de panneaux photovoltaïques produisant de l’électricité en grande quantité à partir de la lumière du soleil.
Le rendement d'une centrale photovoltaïque désigne la proportion du rayonnement solaire convertie en électricité. Il varie généralement entre 21 % et 23 %, en fonction de la technologie utilisée et du type de cellules qui composent les panneaux.
La durée de vie moyenne des panneaux solaires est estimée entre 20 et 40 ans. L'Agence de la transition écologique (Ademe) retient une longévité moyenne de 30 ans. Le rendement des panneaux diminue progressivement au fil du temps, avec une baisse d’environ 86 % après 25 ans d'utilisation.
Les impacts négatifs des panneaux photovoltaïques sur l’environnement sont considérés comme mineurs face aux bénéfices apportés par la production d’énergie renouvelable.
Quelques inconvénients sont tout de même présents :
Plusieurs facteurs peuvent réduire l’efficacité des systèmes photovoltaïques. Le rendement de ces systèmes est soumis aux conditions météorologiques et à la luminosité. L’ombrage, l’orientation et l’inclinaison des panneaux, ainsi que l’irradiation solaire disponible, peuvent influencer la production d’énergie. Des problématiques techniques s’y ajoutent, comme le vieillissement des composants ou la saleté et l’encrassement des panneaux solaires.
et touchez une rente de 1 000€ à 5500€/an par hectare sur 30 ans sans aucun investissement