Energie photovoltaïque : le solaire pour des économies d'énergie.

Le soleil est une source d'énergie propre, durable avec un potentiel énorme que la France commence seulement à exploiter. L'énergie solaire tire sa puissance du rayonnement solaire. Elle est produite sous deux formes : l'énergie solaire thermique et l'énergie solaire photovoltaïque. Chacune requiert une installation spécifique sous forme de panneaux solaires : pour la première des capteurs solaires thermiques qui convertissent le soleil en chaleur et pour la seconde des cellules photovoltaïques qui transforment l'énergie solaire en électricité. L'énergie solaire thermique est utilisée en usage direct essentiellement pour chauffer l'eau. Le système photovoltaïque produit quant à lui de l'électricité en courant continu à partir du rayonnement solaire. Les aides fiscales pour l'une et l'autre installations se traduisent sous forme de crédit d'impôt, avec, en prime, revente de l'électricité non consommée(ou en totalité) à EDF pour le photovoltaïque. Intéressons-nous au photovoltaïque qui est amené à se développer dans un avenir proche, puisque la Commission Européenne prévoit que l'énergie solaire représente 20% de l'ensemble des énergies renouvelables à l'horizon 2020.

Comment fonctionne un système solaire photovoltaïque ?

La lumière du soleil est convertie en électricité grâce aux matériaux semi-conducteurs des cellules photovoltaïques. Ces matériaux photosensibles comme le silicium - qui est le plus exploité - libèrent leurs électrons sous l'action du rayonnement solaire composé de photons et produisent ainsi de l'électricité. Pour optimiser le dispositif, le matériau semi-conducteur est dopé par l'apport de matériaux extérieurs, généralement du phosphore et de la bore. Le courant électrique produit passe par des fils métalliques qui forment des cellules assemblées en modules.

La puissance des modules va de 2Wc (watt crête) à 150Wc. L'orientation des panneaux détermine l'efficacité du système. Un module de 200Wc qui reçoit un ensoleillement de 1 000W/m2 produira 200 W d'électricité. Avec un système bien orienté d'une surface entre 8 et 10m2 soit 1 000Wc de puissance, la production annuelle varie entre 900kWh au Nord de la France à 1 200kWh au Sud, et dépend de l'inclinaison et de l'orientation des modules. Une installation de 1kWc inclinée de 30° côté sud produira 1 100kWh/an soit 100% de sa capacité, tandis que des panneaux verticaux exposés est-ouest ne produiront que 48% de leur capacité.

Le courant continu produit est ensuite transformé en courant alternatif grâce à un onduleur pour s'adapter aux appareils électriques. Cette électricité peut être utilisée directement ou stockée en batteries pour les habitations isolées non raccordées au réseau. La part non consommée est redistribuée sur le réseau s'il y a raccordement et rachetée par EDF à des tarifs préférentiels si la puissance totale est supérieure à 3kWc. Depuis le 1er septembre, l'électricité produite est rachetée 0,58€/kWh par EDF pour un système intégré au bâti, à 0,37€/kWh pour un système simplifié et à 0,3312€/kWh (Nord de la France, 0,276€/kWh au Sud) avec une centrale au sol.

Combien cela coûte ?

Le coût dépend de plusieurs facteurs : le mode d'intégration architecturale (toit plat ou incliné, au sol), la structure en fixe ou mobile, la taille de l'installation, le raccordement au réseau ou non. Pour un système raccordé au réseau, le coût du Wc installé varie entre 3,5€ et 6€. Les modules de faible puissance sont comparativement plus onéreux.

Pour une installation de 2 200Wc de puissance intégrée à la toiture (production moyenne de 2 400kWh soit 1 900kWh au Nord et 3 000kWh au Sud), le coût approximatif du matériel et de la pose va de 15 000€/ht à 18 000€/ht. Le retour sur investissement est d'environ 7 ans au Sud de la France et autour de 10 ans au Nord.

Depuis le 29 septembre 2010, le crédit d'impôt accordé par l'Etat est au taux de 25% et non plus 50% avec un plafond inchangé de 16 000€ pour un couple (majoré de 400€ par personne à charge) et 8 000€ pour une personne seule. Attention : pour bénéficier du crédit d'impôt (limité aux normes EN 31215 ou NF EN 61646), l'équipement doit être fourni et installé par une même entreprise.