Technique du photovoltaïque par Hortense Foillard

L’énergie solaire dans le monde

L’énergie solaire dans le monde

Les anciennes religions égyptiennes, maya et perse adoraient le soleil et le considéraient comme un dieu. Et pour cause : sa lumière fait pousser les cultures, réchauffe les corps et nous éclaire pendant la journée. 

Le soleil est un élément qui, comme le vent, le courant de l’eau et la houle des vagues, permet la production d’énergies renouvelables et non émettrices de gaz à effet de serre. 

Malheureusement, une part encore trop importante des énergies utilisées pour fabriquer nos vêtements et les éléments de nos ordinateurs sont fossiles, c'est-à-dire présentes en quantité limitée sur le globe et émettrices de gaz polluants

Afin d’étendre la part de l’énergie solaire dans le monde, il est important de concentrer les efforts sur les pays où la dépendance aux énergies fossiles peut être un facteur aggravant d’instabilité politique et économique. 

Voici un aperçu de l’état de la production d’énergie solaire dans le monde. 

Part d’énergie solaire dans le monde

La part d’énergie solaire dans le monde est passée, selon l’Agence Internationale de l’Énergie (IEA) de 0,1 % en 2010 à 3 % pour l’année 2020. Depuis 2010, la part d'énergie solaire connait une augmentation annuelle de 30%. 

En effet, de plus en plus d'entreprises adoptent l'énergie solaire pour répondre à leurs besoins énergétiques. Les entreprises peuvent installer des panneaux solaires sur leurs toits ou investir dans des projets d'énergie solaire à grande échelle pour réduire leur empreinte carbone et réaliser des économies. En France, elles sont encadrées par des contrats "PPA". 

Évolution des coûts du solaire dans le monde

La progression du solaire photovoltaïque est essentiellement liée à la réduction des coûts des panneaux photovoltaïques. Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), le coût de l'énergie solaire devrait continuer à baisser de 15 à 35 % d'ici 2030. De plus, cette croissance s'explique également par l’augmentation de la capacité installée de 115 Gigawatts de plus que 2019 pour atteindre 770 GW en 2020.

En outre, les technologies de stockage d'énergie sont de plus en plus développées pour intégrer l'énergie solaire dans les réseaux électriques et garantir un approvisionnement constant en électricité. De plus, de nouveaux modèles commerciaux émergent, tels que les communautés d'énergie solaire, qui permettent aux consommateurs de produire, stocker et partager de l'énergie solaire.

La principale technologie pour produire de l’énergie solaire est le panneau photovoltaïque. Cette technologie représente plus de 94 % de la potentialité de production d’électricité installée. Or, les coûts de production des panneaux solaires ont considérablement réduit. Les nouvelles technologies ont permis de réduire la quantité de matériaux nécessaires pour produire un panneau solaire tout en augmentant son rendement. De plus, la demande croissante pour l'énergie solaire a conduit à une augmentation de la production de panneaux solaires, ce qui a permis aux fabricants de panneaux d'investir dans des équipements plus efficaces, de réduire les coûts de production et, donc, de générer des économies d'échelle.  Enfin,

La seconde technologie est la concentration solaire : elle utilise la réflexion sur des miroirs pour chauffer de l’eau qui puisse faire tourner une turbine. Les coûts de la concentration solaire (CSP) ont également connu une réduction depuis 2010, bien que cette technologie soit encore relativement coûteuse par rapport aux panneaux photovoltaïques.

Depuis 2010, les coûts de la CSP ont été réduits grâce à l'amélioration de la technologie et des processus de production, ainsi qu'à l'augmentation de la taille des installations, ce qui a permis de bénéficier des économies d'échelle. En outre, des investissements importants ont été réalisés dans la recherche et le développement de la technologie de la CSP, ce qui a permis de rendre les systèmes plus efficaces et moins coûteux.

Cependant, ces coûts restent relativement élevés par rapport aux panneaux solaires photovoltaïques, en partie en raison de la complexité de la technologie. La CSP nécessite des miroirs, des lentilles et des récepteurs de haute qualité, ainsi qu'un système de stockage de chaleur, qui peut augmenter considérablement les dépenses. , La CSP continue toutefois de représenter une alternative viable pour les applications nécessitant une production d'électricité à grande échelle et un stockage d'énergie à long terme.

Enfin, les gouvernements et les entreprises investissent de plus en plus dans les énergies renouvelables, y compris l'énergie solaire. En 2020, les investissements mondiaux dans les énergies renouvelables ont atteint 303 milliards de dollars, dont une grande partie a été consacrée à l'énergie solaire. Les politiques de soutien à l'énergie solaire, telles que les subventions et les tarifs de rachat, ont stimulé la demande pour les panneaux solaires ont aussi contribué à la réduction des coûts de production.  De même, la concurrence accrue sur le marché des panneaux solaires a joué un rôle notoire. Ainsi, les fabricants cherchent constamment à améliorer leur efficacité pour rester compétitifs, ce qui a conduit à une baisse des prix.

En somme, une combinaison de facteurs technologiques, économiques, politiques et concurrentiels ont contribué à la réduction des coûts de production des panneaux solaires depuis plus de 10 ans et ont favorisé la croissance du marché photovoltaïque. 

La COP21 et ses objectifs 

La COP21 ou Conférences des Parties sur le changement climatique de 2015 s’est tenue à Paris. L’accord de Paris qui en a découlé fixe un objectif de limiter le réchauffement à 1,5 degré Celsius. 

Afin d’atteindre les objectifs de l’accord de Paris, la France publiera fin 2023 une stratégie pour se préparer à un réchauffement de 4 degrés Celsius. De plus, le gouvernement français a mis en place des mesures incitatives pour que les sources de production d’énergie verte soient de plus en plus nombreuses. 

L’énergie solaire est l’une des sources de production d’énergie les plus adaptées à notre monde actuel, car elle est abondante et ne produit pas de gaz à effet de serre. Les panneaux sont recyclables et ont une durée de vie de 25 ans en moyenne. 

La répartition par pays de la production photovoltaïque 

La Chine est le premier producteur d’énergie solaire, mais aussi le premier producteur de panneaux solaires au monde. Depuis les années 2000, la puissance de sa capacité de production a connu une rapide croissance. 

Photo de 李大毛 没有猫 sur Unsplash

Cela a permis à la République Populaire de Chine de baisser le prix des panneaux à l’exportation et à la technologie solaire d’être plus abordable, notamment les pays en développement. 

Le Japon fut le pionnier du solaire dans les années 1990 et représente aujourd’hui près de 7 % de la production électrique japonaise. Les États-Unis, quant à eux, ont largement investi dans le solaire, pour atteindre la deuxième place mondiale derrière la Chine.  

Dans les pays en développement, notamment ceux situés dans les zones avec le plus haut taux d’ensoleillement, le manque d’infrastructures empêche souvent l’accès à cette énergie durable. 

Des initiatives à petite échelle promettent un rapide changement, comme ce système intelligent au Bangladesh permettant de revendre l’électricité produite par un panneau individuel à son voisin ou de la stocker pour une utilisation ultérieure. 

En Allemagne, le solaire représente 8 % de la production en 2021, 3 % pour l’Inde en 2019 et 2 % pour la France avec une capacité totale de près de 10 TWh. La part d’énergie solaire dans le monde ne cesse de progresser, avec des villes entièrement alimentées par le solaire. 

Différentes initiatives de villes alimentées à l’énergie solaire 

Autour du monde, des particuliers, des entreprises ou des villes entières investissent dans le solaire. Portées par une situation climatique ou géographique encourageante, ces centrales solaires permettent d’autonomiser la production d’énergie pour une zone entière. 

Babcock Ranch, première ville des US alimentée à l’énergie solaire

En Floride, la ville de Babcock Ranch est la première ville solaire de l'histoire. Elle utilise des panneaux photovoltaïques pour alimenter les foyers, les commerces et les bâtiments publics de la ville. De plus, la ville de 19 000 hectares a mis en place des systèmes avancés pour la gestion de l’eau et l’éclairage public. Babcock Ranch est conçue pour être une ville durable, avec des bâtiments certifiés LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) et une attention particulière portée à la gestion de l'eau et à la préservation de la biodiversité. Elle offre également une variété d'options de transport durables, notamment des pistes cyclables, des sentiers pédestres et des navettes électriques.

Babcock Ranch valorise la manière dont les énergies renouvelables peuvent être utilisées pour construire des villes durables et résilientes, en minimisant les impacts environnementaux et en réduisant la dépendance aux énergies fossiles.

Noor, la plus grande centrale solaire au monde est au Maroc

Située près de la ville de Ouarzazate dans le sud du pays, la centrale de Noor au Maroc est la plus grande centrale solaire à concentration (solaire thermique). Elle se compose de trois centrales distinctes : Noor I, Noor II et Noor III, chacune utilisant une technologie de concentration différente. Noor I et Noor II utilisent des panneaux solaires photovoltaïques classiques, tandis que Noor III utilise une technologie de concentration solaire. Les miroirs concentrent la lumière du soleilsur un récepteur contenant un liquide, qui grâce à la chaleur dégagée peut produire de la vapeur. 

Cette vapeur alimente une turbine capable de produire de l’électricité jour et nuit avec une capacité de 580 MW. Inaugurée en 2016, elle permet selon les estimations de réduire les émissions de gaz à effet de serre du pays de 760 mille tonnes par an. 

En plus d'être l'une des plus grandes centrales solaires au monde, Noor est également un exemple de coopération internationale dans le domaine de l'énergie solaire. Le projet a été financé par la Banque africaine de développement, la Banque européenne d'investissement, la Banque mondiale et d'autres partenaires internationaux. Le projet a également créé des emplois locaux et soutenu le développement économique de la région.

La centrale photovoltaïque de Noor est un exemple de l'importance croissante de l'énergie solaire dans la production d'électricité à grande échelle, ainsi que de l'importance de la coopération internationale pour soutenir les projets d'énergie renouvelable.

Photo de Richard Allaway

Gien, la première ville française alimentée à l’énergie solaire 

Gien, dans le Loiret, est la première ville en France à produire plus d’énergie solaire qu’elle n’en consomme. Les panneaux solaires sont sur les toits des maisons et des bâtiments publics, mais aussi sur les terrains et les friches sous forme de centrales photovoltaïques. Gien produisait assez d’énergie en 2020 pour couvrir 110 % de ses besoins en énergie. 

Autres initiatives françaises

La ville de Tourcoing, dans le nord de la France a inauguré en 2019 un projet solaire ambitieux appelé "Tourcoing Solar City". Le projet consiste en l'installation de 13 000 panneaux solaires sur des bâtiments publics de la ville, tels que les écoles, les gymnases et les centres culturels. Cette installation solaire devrait produire environ 4,7 GWh d'électricité par an, ce qui équivaut à la consommation annuelle d'environ 1 500 foyers. Le projet a été financé en grande partie par la ville elle-même, mais aussi par des subventions de l'Union européenne et de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME). Cette initiative solaire devrait permettre à la ville de réduire considérablement son empreinte carbone et de devenir un modèle de développement durable pour les autres villes de la région.

Au sol, le parc photovoltaïque de Cestas, situé dans la région de Nouvelle-Aquitaine. a été inauguré en 2015. Cette ferme solaire est l'un des plus grands parcs photovoltaïques d'Europe avec une capacité installée de 300 MW. Le parc a été construit par l'entreprise française Neoen sur une surface de 250 hectares de terres agricoles en périphérie de la ville de Bordeaux et est équipé de plus d'un million de panneaux solaires installés sur des structures montées au sol. Cette installation solaire produit suffisamment d'électricité pour alimenter environ 250 000 foyers et permet d'éviter l'émission de plus de 300 000 tonnes de CO2 par an. Le parc a également contribué à la création d'emplois dans la région, notamment pendant la phase de construction. Le parc photovoltaïque de Cestas est un exemple de l'utilisation efficace de terres agricoles pour la production d'énergie renouvelable, tout en contribuant à la lutte contre le changement climatique.

La part d’énergie solaire produite dans le monde ne cesse de progresser depuis une trentaine d’années. Les États ayant participé à la COP27 en 2022 tendent vers une marche conjointe vers une part plus importante des énergies vertes dans leur production d’électricité nationale. Le Code de l’Environnement permet d’encadrer les installations de centrales solaires en France. Des appels d'offres sont lancés par EDF pour le déploiement du solaire en France, souvent les offres sont prises par des propriétaires terriens associés à des développeurs de projets solaires. 

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