La technologie comme solution clé

Photovoltaïque (PV)

L’engagement de l’Allemagne en faveur de l’énergie photovoltaïque, technologie autrefois coûteuse, a été très critiqué cette dernière décennie. Mais aujourd’hui, le PV est moins cher que l’éolien offshore, il rivalise avec la biomasse, et devrait aussi rivaliser avec l’énergie éolienne terrestre dans un avenir proche. L’Allemagne a contribué à réduire le coût de l’énergie solaire dans le monde entier. Le défi aujourd’hui est l’intégration de grandes quantités d’énergie solaire dans l’approvisionnement du pays.

Le photovoltaïque est le terme utilisé pour les panneaux solaires qui produisent de l’électricité. Le solaire thermique produit de la chaleur, comme de l’eau chaude ou du chauffage. On l’utilise aussi pour produire de l’électricité grâce à une technologie appelée l’énergie solaire concentrée (CSP), même si celle-ci se prête mieux à des implantations dans les déserts qu'en Allemagne.

L’Allemagne, qui n’est pas particulièrement réputée pour son ensoleillement, a cependant développé l'un des marchés du solaire photovoltaïque les plus importants au monde. Le prix du photovoltaïque a chuté plus que n’importe quelle autre énergie renouvelable au cours de ces deux dernières décennies. Selon les experts il devrait, dans le courant de la prochaine décennie, être en mesure de concurrencer l’énergie à base de charbon. Pendant les journées ensoleillées, quand la consommation énergétique est faible, le solaire est ainsi capable de couvrir 50 pour cent de la demande énergétique allemande pendant quelques heures. Au mois de juillet 2015, la production d'électricité photovoltaïque a dépassé pour la première fois la production d'électricité nucléaire. L’exemple allemand illustre également la nécessité de repenser les marchés de l’électricité pour mieux intégrer l'énergie solaire. Le solaire tire en effet les prix de gros vers le bas, ce qui affecte la rentabilité des centrales électriques de sauvegarde.

Quand ils entendent le mot « solaire », la plupart des gens pensent au photovoltaïque. Longtemps considéré comme la plus coûteuse des énergies renouvelables exploitée majoritairement de façon commerciale, le photovoltaïque dont les prix ont chuté au cours des dernières années (environ 70 pour cent entre 2008 et 2015) est aujourd’hui moins cher que l’énergie solaire concentrée.

En termes absolus, l’Allemagne est le pays qui à l'exception de la Chine, possède le plus de photovoltaique installé (à peu près 39 gigawatts à la fin de l'année 2015). Un élément témoigne de manière encore plus évidente de l'importance du photovoltaïque : le niveau de la production d’énergie solaire lors des après-midi d’été. La demande énergétique y est certes plus faible qu’en hiver. En été, les Allemands ont rarement besoin de climatisation, alors que le chauffage, l’éclairage, etc., exigent beaucoup d’électricité en hiver. Le 30 avril 2017, la production solaire allemande a atteint un pic historique de 27,6 gigawatts, parvenant ainsi au tiers de la demande énergétique totale, alors que l’énergie solaire ne représente qu’environ un sixième de la demande d’énergie quotidienne dans son ensemble.

Pendant des années, les partisans du photovoltaïque ont mis en évidence le fait que la production d’énergie solaire coïncide avec la demande de pointe du midi. Ainsi, le photovoltaïque relativement coûteux, peut compenser les coûts encore plus élevés des générateurs utilisés pour répondre à ce pic. Le PV est toujours un excellent moyen de répondre à la demande de pointe – partout sauf en Allemagne, parce que la capacité voltaïque installée est si importante que la question de comment satisfaire la demande aux heures de pointe ne se pose plus. Aujourd’hui, le photovoltaïque compense une grande partie de la charge moyenne durant l’été ainsi qu'une petite partie de la production de la charge de base.

Toute cette énergie solaire a fortement affecté les profits des propriétaires des centrales électriques conventionnelles, lesquelles ne sont plus en mesure de fonctionner à plein rendement. Qui plus est, ils ne peuvent pas non plus vendre à des prix concurrentiels étant donné que le photovoltaïque satisfait la demande de pointe à midi. La situation a évolué tellement vite que les hommes et femmes politiques cherchent aujourd'hui à repenser le marché de l’énergie allemand afin de garantir une capacité de production suffisante disponible et distribuable pendant ces heures d’hiver, c'est-à-dire au moment où la demande énergétique connaît son pic absolu annuel (80 gigawatts environ). Il se trouve que c’est également le moment où aucune énergie solaire n’est disponible. Dans ce contexte, l’Allemagne permet d'avoir une vision de l'avenir du système énergétique basé sur les énergies renouvelables.

Lors du jour le plus court de l’année en 2016, les installations photovoltaiques en Allemagne sont parvenues à produire une capacité photovoltaïque d'environ 7 gigawatts pendant deux heures pour compenser la pointe de la demande énergétique, soit autant d’énergie que cinq réacteurs nucléaires de grande taille.