Source d’énergie inépuisable, le soleil a tout pour satisfaire nos besoins électriques. Historiquement, le marché français de l’énergie solaire était orienté vers les applications photovoltaïques en sites isolés qui n’étaient pas raccordés au réseau. Autrement dit, des sites d’autoconsommation électrique avec des panneaux solaires de petite et moyenne taille. À partir de 1999, la filière s’est étoffée avec l’émergence des applications dites « raccordées réseau », c’est-à-dire des parcs photovoltaïques connectés au réseau public de distribution d’électricité - majoritaires aujourd’hui.
Si cette source d’énergie primaire n’est pas polluante, ses installations sont toutefois responsables de quelques émissions de CO2 : l’Agence de la transition écologique (ADEME) estime qu’un kWh de solaire photovoltaïque génère entre 60 et 150 g de CO2.
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Malgré son accroissement, le solaire occupe une faible place parmi les énergies renouvelables. Il n’a assuré en 2019 que 2,2 % de la consommation nationale d’électricité, loin derrière l’éolien à 6,3 % et l’hydraulique qui a produit 11,2 %.
Le solaire entre photovoltaïque et thermique
Concrètement, on appelle énergie solaire l'électricité obtenue à partir de la source primaire qu’est le rayonnement du soleil. L’exploitation de celle-ci se fait principalement à l’aide des panneaux photovoltaïques ou des centrales solaires thermiques.
D’un côté, le “solaire photovoltaïque” transforme directement la lumière du soleil en électricité. Son installation nécessite trois éléments : des panneaux solaires qui convertissent la lumière en courant électrique ; un onduleur qui transforme l’électricité obtenue en un courant alternatif compatible avec le réseau ; un compteur qui a pour rôle de mesurer la quantité du courant injectée dans le réseau électrique.
De l’autre, le “solaire thermique” a pour mission de transformer le rayonnement solaire en chaleur. Une variante de cette technique a également vu le jour, le solaire “thermodynamique”, qui utilise l’énergie thermique et la transforme en électricité.
Une filière en progression
La France fait partie des États européens les plus ensoleillés. Avec ce gisement important, l’Hexagone est en tête des pays les mieux exposés à la lumière solaire en Europe. Pourtant, d’après l’ADEME, ce potentiel est inexploité, notamment en termes de panneaux solaires sur toiture, estimé à 364 Gigawatts (GW). Soit plus du triple de la puissance installée de l’ensemble du parc de production national (renouvelable, nucléaire et fossile) qui atteignait près de 135,3 GW en 2019.
Mais la France poursuit sa progression. Depuis 2006, la puissance installée a connu une croissance continue. Le Gestionnaire du Réseau de Transport d'Electricité (RTE) indique qu’en 2019, la capacité totale du parc solaire était de 9 435 Mégawatts (MW), ce qui correspond à une augmentation de 10,4 % par rapport à 2018. Selon ce rapport, sa production a également enregistré une hausse de 7,8 % sur l’année 2019 et a atteint 11,6 TWh (térawattheures), soit 2,2 % de la consommation nationale.
Des défis à relever
Comme l’ensemble des énergies renouvelables, le solaire doit également composer avec les enjeux environnementaux. Cette filière peut particulièrement être confrontée à la problématique du dérèglement climatique, notamment du fait des panneaux solaires, particulièrement sensibles aux fortes chaleurs. Ainsi, plus il fait chaud et plus ils perdent en efficacité et donc en rendement énergétique. Selon des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), un réchauffement global de 1,8 °C affaiblirait le rendement des panneaux photovoltaïques de 15 kWh par kW installé.
Pour répondre donc à une demande croissante dans un tel contexte, l’industrie photovoltaïque a besoin d’investir dans des matériaux plus performants afin de modifier la sensibilité des cellules photovoltaïques. Le tout en prenant en considération les enjeux économiques en proposant un matériel qui ne soit pas onéreux à mettre en place.
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