Panneaux solaires photovoltaïques : avantages et inconvénients rentabilité

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Les panneaux photovoltaïques sont-ils aussi rentables que les vendeurs l'affirment ? Faut-il encore s'équiper avec des panneaux solaires photovoltaïques ?
Peut-on encore gagner de l'argent en produisant soi-même sa propre électricité ? Quels sont les vrais avantages et les vrais inconvénients ?

2 mn pour comprendre le photovoltaïque

Lorsque l'électricité et le pétrole auront augmenté, les panneaux solaires deviendront parfaitement rentables. Les investissements dans la recherche et développement permettront de créer des batteries de stockage afin d'utiliser l'électricité produite au moment où le soleil luit, mais utilisée plus tard en soirée lorsque les usagers reviennent à leur domicile.

Sommaire

  1. Faut-il être pour ou contre ?
  2. Les panneaux sont-ils recyclables ?
  3. L'autoconsommation photovoltaïque
  4. Les avantages du photovoltaïque
  5. Les inconvénients du photovoltaïque
  6. Les conseils de Picbleu
  7. L'intégration au bâti puissance crête
  8. Conclusion

1. Faut-il être pour ou contre ?

Le photovoltaïque est-il intéressant ?

Pour lutter contre le réchauffement climatique chacun sait qu'il suffit de réduire ses déplacements, consommer local, éviter les produits suremballés, chauffer moins, etc.
Ces comportements font partie de l'évolution de la pensée et des prises de conscience individuelles.

Mais cette décarbonisation est vécue par la population comme une punition ou une privation et donc une frustration.
Le fait d'émouvoir donne parfois l'effet contraire à celui recherché : les personnes ne sont plus réceptives et savent que tous les mécanismes proposés par les technocrates vont leur soutirer un peu plus de pouvoir d'achat.

Les déboires actuels de l'industrie photovoltaïque sont dus en partie aux effets des climato-septiques qui émettent des doutes sur le caractère probabiliste des projections en indiquant que le pire n'est pas sûr.

Pourtant, l'énergie solaire abondante et gratuite en tous lieux est l'essence même de l'énergie vertueuse, mais elle n'est pas soumise à la TVA et ne rapporte rien à l'Etat et aux multinationales de l'énergie, une fois les panneaux installés.

2. Les panneaux sont-ils recyclables ?

Contrairement aux rumeurs, les panneaux thermiques (production d'eau chaude sanitaire ou chauffage) et les capteurs photovoltaïques (production d'électricité) sont tous deux constitués de matériaux basiques facilement recyclables.

N’écoutez pas les personnes qui vous parlent de recyclage des panneaux photovoltaïques en vous indiquant qu'ils ne se recyclent pas ou mal dans le but de vous inciter à ne pas choisir ce système.

Se soucient-ils déjà de ce qu’ils consomment : leur télé à écran plat, leur smartphone, leur tablette, leur électroménager, le devenir de leur voiture, des objets usuels bien plus polluants à leur fabrication et à leur utilisation comme le chauffe-eau thermodynamique, un autre appareil électrique. Le silicium est concurrencé par la pérovskite produite à partie d'éléments chimiques courants (iode, plomb, carbone, azote, hydrogène) des matériaux qui coûtent 7 fois moins cher que le silicium avec un rendement équivalent : une prochaine révolution pour l'industrie solaire.

La transition énergétique permet une croissance verte avec le développement des énergies alternatives : les énergies renouvelables.

3. L'autoconsommation photovoltaïque

Afin de satisfaire et de maitriser tous les besoins d’énergie dans une optique durable, une seule solution s’impose : réduire la consommation.

Cet impératif inédit passe par la réussite d’un nouveau modèle énergétique.

L'autoconsommation est une nouvelle approche, certes plus modeste (les puissances installées en autoconsommation sont généralement moins importantes qu'en installations raccordées au réseau), mais indépendante des aides de l'État.

Son développement se fait donc sur des bases plus solides et plus saines en relation avec les prix du marché. 

Il est possible de vendre sa production photovoltaïque en totalité, partiellement ou la consommer en totalité.

4. Les avantages du photovoltaïque

Une énergie gratuite, renouvelable, non taxée et sans rejets dans l’environnement (dans son fonctionnement).

Le rayonnement solaire est colossal et disponible à tous (Voir le portail EPICES  un site de suivi pour la production d'électricité photovoltaïque

L'énergie photovoltaïque peut être installée partout même sur des toits situés en ville (à condition qu'ils soient bien orientés et sans ombre portée)

Sur les sites isolés, l'énergie photovoltaïque offre une solution pratique pour obtenir de l'électricité et à moindre coût

Les panneaux photovoltaïques permettent de limiter les émissions de CO2 et de trouver une alternative aux énergies fossiles polluantes

Les panneaux photovoltaïques restituent en 2 ans ½ l’énergie qui a été nécessaire à leur fabrication

Les systèmes photovoltaïques sont fiables, car aucune pièce employée n'est en mouvement.

Les matériaux utilisés (verre, aluminium et silicium) résistent aux conditions météorologiques extrêmes

La technologie photovoltaïque possède des qualités sur le plan écologique car même si la fabrication des panneaux demande des ressources le produit fini est non polluant, silencieux et n'entraîne pas de perturbation du milieu environnemental. 

La pérovskite est un matériau prometteur destiné à remplacer le silicium plus coûteux

Il existe un système pour rendre sa maison autonome grâce à l'auto consommation sans être forcé de vendre son électricité

La possibilité d’avoir une autonomie relative et notamment recharger sa voiture électrique directement (qui nous l'espérons supprimera une partie des véhicules à moteur diesel particulièrement polluants)

L'énergie photovoltaïque par panneaux est parfaitement modulable et peut donc répondre à un large éventail de besoins.

La taille des installations peut être augmentée en ajoutant des panneaux photovoltaïques pour répondre aux besoins des usagers

La possibilité d’une maison négawatt qui produit de l’électricité sans en consommer.

Des modules bénéficiant d’une garantie de 20 ans à 80 % de leur rendement. (voir article plus bas : « Quel rendement des modules photovoltaïques au bout de 20 ou 30 ans ? »)

Des panneaux crées par l'INES entièrement recyclables, d'un coût de production 50 % inférieur au marché et moins polluants à la fabrication. 

Les panneaux photovoltaïques seront recyclés après leur démantèlement par des associations spécialisées dans ce domaine

Une durée de vie probable des panneaux photovoltaïques de 20 à 35 ans.

Une bonne fiabilité, car absence de fluides et de pièces en mouvement. 

Le coût de fonctionnement des panneaux photovoltaïques est très faible, car leur entretien est très réduit

Les panneaux photovoltaïques ne nécessitent ni combustible, ni transport, ni technicien hautement spécialisé

Une rentabilité correcte si le coût d'investissement est limité, car le contrat de rachat EDF conclu sur 20 ans.

La vente du surplus de production permet d'amortir les investissements et dans certaines régions de générer des revenus

Une opération financière intéressante même si le crédit d’impôt a été supprimé, le prix de l'installation a également chuté. 

Grâce à de grands laboratoires de recherche CEA un couplage est assuré entre recherche amont et recherche appliquée développée avec les industriels.

Le tissu associatif (ASDER, HESPUL) informe, assure la formation et offre expertise et retour d’expérience.

L'Institut National de l’Énergie Solaire Site de l'INES est un centre de référence dans le domaine du solaire à Savoie Technolac

 5. Les inconvénients du photovoltaïque

Un panneau photovoltaïque coûtant de l’énergie pour sa fabrication, il faudra entre 2 et 7 ans en France pour amortir son empreinte écologique et pour commencer à économiser des ressources.

Quelques entreprises véreuses alléchées par l'effet d'aubaine que représentait le crédit d'impôt ont sévi sur le marché avant la suppression de cet avantage fiscal et ont discrédité la profession. Heureusement avec les nouvelles dispositions pour la transition énergétique une entreprise devra être RGE

L'absence de soleil fait évidemment chuter la production des panneaux solaires photovoltaïques.

Comme beaucoup de produits que nous utilisons quotidiennement, il faut utiliser beaucoup de matière pour créer un objet (900 tonnes de minerai pour fabriquer 1 tonne de produit type panneau solaire photovoltaïque) d’où la notion d’empreinte litres d’eau pour fabriquer le micro processeur d’un ordinateur.

L’industrie photovoltaïque a été orientée initialement vers la fabrication du matériel et des panneaux en Chine, l’industrie nationale était inexistante, elle se développe depuis quelques années. La Chine détient 95 % de la production mondiale de « terres rares » indispensables pour la fabrication des cellules et en contingente la vente afin de conserver la quasi-exclusivité de la production des panneaux photovoltaïques.

Le bilan carbone était très défavorable dans le cas d’une fabrication lointaine (venant de Chine par exemple), le matériel et les panneaux photovoltaïques effectuaient un périple d’environ 25000 kms sur des navires de marchandises (cargos) qui fonctionnent au fioul lourd, extrêmement polluant pour la planète (fioul de résidus de cracking -craquage- à haute teneur en soufre et haute viscosité qui demande un préchauffage à 130 °C). Actuellement une volonté forte de produire localement permet d'éviter cet inconvénient.

Le prix de l'installation d'une installation photovoltaïque est élevé,  les panneaux photovoltaïques sont encore onéreux : de 4 à 10 €/watt avec une moyenne de 7.5. Par exemple pour un particulier, des panneaux de 2200 watts coûtent entre 12000 € et 23000 € TTC. (voir article « combien coûte une installation photovoltaïque ?)

La production d’électricité est limitée en métropole à 1300 heures par an.

La puissance a été à limitée à 3000 watts-crête (elle équivaut à la consommation d'un ménage moyen (hors chauffage, eau chaude et cuisson)

En France, EDF achète l'électricité plus cher lorsque les panneaux photovoltaïques sont intégrés au bâtiment or le rendement est inversement proportionnel à la chaleur émise par les modules : le rendement le plus le plus élevé est obtenu par des modules fixés sur des châssis ventilés.

En cas de coupure du réseau EDF (grève, aléas climatiques, etc.), les installations photovoltaïques de revente du courant électrique (surplus ou totalité de la production) ne permettent plus l’alimentation de l'habitation. L’onduleur intègre une fonction de couplage qui fait qu'il ne débite plus de courant dès qu'il détecte l’absence de raccordement du réseau EDF. Ce système rend obligatoire le raccordement au réseau français.

L'engouement de ces dernières années pour l'énergie solaire photovoltaïque aurait pu faire courir des risques de coupures d'électricité au niveau local si la production avait dépassé la demande pendant les périodes de faible demande et aurait pu provoquer une « surtension ». Une surproduction ferait courir des « risques de black-out » complet par surtension » (si les panneaux photovoltaïques se mettaient à produire plus d'électricité que de besoins ).

Une économie basée uniquement sur le crédit d'impôt même rabaissé à 11 % n'était pas soutenable, non équitable et pas durable. En effet, pour le photovoltaïque, c'est le contribuable qui vit sur lui même : il faut au contraire que chaque acteur de la filière photovoltaïque trouve sa rentabilité dans un circuit normal et non pas dans un investissement qui est supporté par l'ensemble de la collectivité.

Picbleu préconise une bonification directe du tarif d’achat de l’électricité en cas d’autoconsommation (particuliers ou entreprises), ce dispositif d'autoconsommation permettrait de diminuer fortement l’impact de l’énergie solaire sur la Contribution au service public de l'électricité (CSPE). Rappelons que cette contribution, payée par l'ensemble des particuliers, vise, entre autres, à aider à financer le rachat par EDF de l'électricité d'origine renouvelable (éolien, solaire, biomasse, etc.).

EDF est un organisme d'État dont les tarifs varient suivant l'humeur et l'idéologie des politiques. EDF baisse régulièrement le prix d'achat de l'électricité produite par les panneaux solaires photovoltaïques. 

Le discours vert officiel est si tenace que certains usagers finissent par croire vraiment qu'ils sauvent réellement ainsi la planète. Or ce n'est pas la planète qui est en danger.

La construction d’un parc nucléaire dont la fabrication de plutonium pouvait servir à construire la première bombe atomique et produisant 70 à 80 % des besoins du pays en électricité a été initié par le général de Gaulle. Le nucléaire civil bénéficie d’un large consensus politique et n’a depuis jamais été remise en cause, quels que soient les gouvernements au pouvoir à droite comme à gauche, l’unanimité a été la règle. (À l’exception des écologistes et antinucléaires historiques). EDF est un puissant lobbying nucléaire disposant de relais sûrs placés à des postes clés au parlement. Le fonctionnement du parc nucléaire très coûteux (entretien, publicité, communication, maintenance, exploitation, mise à niveau, etc.) passé du « risque zéro » aux « risques calculés » ne favorise pas les énergies alternatives comme le photovoltaïque et l'éolien en les marginalisant.

Le crédit d'impôt de 50 % initialement puis de 22 % depuis le 29 septembre 2010 est passé à 11 % en 2013, puis a été totalement supprimé, la rentabilité est donc affectée et le temps de retour sur investissement est rallongé de 9 à 18 ans suivant les régions.

La taxe CSPE (Contribution au Service Public de L'Electricité) fait augmenter le prix de l'électricité et fait supporter à l'ensemble des usagers le manque à gagner d'EDF lors du rachat de l'électricité produite par les panneaux photovoltaïques.

Le remplacement de l’onduleur est à prévoir en moyenne au bout de 10 ans, mais il existe des cas d’échange plus rapprochés (5 ans). Le remplacement des panneaux photovoltaïques au bout de 25 à 35 ans*.

Le remplacement des batteries au plomb dans le cas d’une installation autonome est obligatoire au bout de 5 à 20 ans.

Les démarches administratives sont longues pour les panneaux photovoltaïques : 2 à 6 mois pour des installations simples, plus d’un an lors de difficultés de raccordement.

La durée de vie des panneaux est limitée (de 20 ans en moyenne à 35 ans au maximum dans des régions et installations optimisés)

Fin de vie et recyclage : Idem panneaux thermiques. (Le photovoltaïque va obéir à la réglementation datant de 2005 : une directive européenne obligeant les fabricants à recycler à leurs frais les produits qu'ils mettent sur le marché).

Les panneaux contiennent des produits toxiques et la filière de recyclage est inexistante

L’électricité photovoltaïque ou nucléaire ne se stocke pas, la consommation électrique n’est pas linéaire, elle varie en fonction de l’heure de la journée et de la période de l’année. La consommation électrique est à son maximum en hiver vers 19 h et à son minimum en été en milieu de journée, l'écart de 60 % amène EDF à réguler la distribution en utilisant les centrales à combustion à flamme (charbon, gaz, pétrole,) qui émettent au même titre que les centrales nucléaires du gaz carbonique pour adapter le couple production/consommation.

Risques liés au vol (Prévoir ce risque dans l'assurance habitation). Solution : mettre des attaches inviolables ou souder les panneaux, le vol se développe sur des toits accessibles. La Belgique, l'Espagne (Andalousie) la France, l'Allemagne sont confrontées à ce nouveau type de vol.

Risques liés aux incendies : une infrastructure dotée de panneaux photovoltaïques n'est pas prise en charge dans la majorité des cas par les sapeurs-pompiers du fait de l'exposition des hommes au danger électrique et au risque d'électrocution encouru. En cas d'incendie un risque mécanique est possible (chute du ou des panneaux) ainsi qu'un risque toxique (combustion des composants du panneau : résine à base de polymère enrobant les cellules, le mylar, isolant électrique, le tedlar, polymère fluoré pour protéger les surfaces). Le marché du photovoltaïque étant en développement, les assurances commencent à prendre en compte ce risque, une assurance adaptée à ce risque s'avère donc de plus en plus indispensable.

Risques liés à la foudre (Prévoir ce risque dans l'assurance habitation)

Risques liés à la santé (Prévoir des distances suffisantes entre les panneaux photovoltaïques et l'onduleur et les pièces de vie de l'habitation)

6. Les conseils de Picbleu

Notre conseil est de vous méfier des démarchages téléphoniques et de préférer des entreprises qui ont pignon sur rue et qui possèdent suffisamment d'expérience dans ce domaine. Concernant le mode de fonctionnement actuel (obligation de vendre sa production d'électricité photovoltaïque à EDF et de consommer l'électricité réseau avec un autre compteur) Picbleu préconise une bonification directe du tarif d’achat de l’électricité en cas d’autoconsommation (particuliers ou entreprises).
Ce dispositif d'autoconsommation permettrait de diminuer fortement l’impact de l’énergie solaire sur la Contribution au service public de l'électricité (CSPE).
Rappelons que cette contribution, payée par l'ensemble des particuliers, vise, entre autres, à aider à financer l'achat par EDF de l'électricité d'origine renouvelable (éolien, solaire, biomasse, etc.).

Des précautions pour l'implantation de l'onduleur :

D'un point de vue de la santé, les champs magnétiques avec notamment l'émission de rayonnements à basse fréquence 50 hertz impose de faire particulièrement attention au positionnement des panneaux photovoltaïques et surtout de l'onduleur en évitant la proximité des lieux de vie.

Ce qu'il faut savoir sur le photovoltaïque :

Malgré les différentes études sur les rayonnements qui indiquent généralement qu'il n'y a aucun danger, il vaut mieux appliquer le principe de précaution et connaître les risques liés à l'usage des appareillages électriques.

Concernant le crédit d'impôt : 

Une économie basée uniquement sur le crédit d'impôt initialement fixé à 50 %, rabaissé à 11 % en janvier 2012 puis égal à zéro actuellement, n'était pas soutenable, non équitable et pas durable. En effet, pour le photovoltaïque, c'est le contribuable qui vit sur lui même : il faut, tout au contraire que chaque acteur de la filière photovoltaïque trouve sa rentabilité dans un circuit normal et non pas dans un investissement qui est supporté par l'ensemble de la collectivité.

La taxe verte que tous les usagers vont payer sert à compenser le manque à gagner d'EDF sur l'achat de l'électricité aux particuliers à des taux très attractif au départ puis qui baissent au fil du temps.

Les entreprises qui installent le photovoltaïque :

La filière en croissance accusait un certain manque de maturité, des sociètés surfant sur l'effet d'aubaine ont fleuri rapidement et se sont flétries très rapidement dès l'abandon du crédit d'impôt. Il faut donc toujours rester très attentif à la qualité du matériel et surtout au sérieux des installateurs. Le signe RGE (Reconnu Garant Environnement) même s'il n'est pas obligatoire pour les entreprises permet de repérer les professionnels qualifiés QualiPv et disposant de garanties décennales et responsabilité civile. Ce n'est toutefois pas un gage de sérieux : un diplôme une fois obtenu ne garantit rien.

Dossier complet sur les différentes énergies.
Dossier complet sur les différentes énergies.

Cette étude constituée de 31 pages descriptives actualisée en juin 2017 compare les différents prix des énergies. Courbe de l'évolution des tarifs

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  • 7. Intégration au bâti/puissance crête

    * Que signifie « Intégration au bâti », voici l'explication de la limite de puissance à 250 kWc (kilowatts crête). Extrait de l’arrêté : « Dans tous les cas, une installation photovoltaïque n'est éligible à la prime d'intégration au bâti que si la puissance crête cumulée des installations photovoltaïques situées sur un même site est inférieure ou égale à 250 kilowatts crête.
    Deux installations photovoltaïques, exploitées par une même personne ou par les sociétés qu'elle contrôle directement ou indirectement au sens de l'article L. 233-3 du code de commerce, ne peuvent être considérées, au sens du présent arrêté, comme situées sur deux sites distincts si la distance qui les sépare est inférieure à 500 mètres » 

    L'intégration au bâti des modules photovoltaïques

    L'intégration au bâti impose, pour pouvoir bénéficier du montant de l'achat maximum en centimes kWh, de remanier les tuiles pour pouvoir placer les modules photovoltaïques.
    Cette opération présente d'une part, des risques d'infiltrations d'eaux pluviales lorsque la pente du toit est inférieure à 30 %, d'autre part, certaines entreprises qui se sont lancées dans ce type d'installation photovoltaïque n'ont pas de qualification en tant que couvreur, ni d'expertise en matière d'étanchéité.

    Cette dernière remarque constitue la 1ère cause de litiges dus à un manque de précautions dans la réalisation de l'imperméabilité de la toiture.

  • 8. Conclusion

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    L'équilibre offre/demande de la boucle locale

    La présidente d'ERDF, Michelle Bellon avait déclaré le 22 juin 2010 qu'ERDF allait être confronté d'ici 2 à 3 ans à de vrais problèmes d'équilibre offre-demande de la boucle locale si l'engouement pour l'énergie solaire photovoltaïque persistait.
    Cette prolifération d'installations photovoltaïques ferait, d'après elle, courir des risques de coupures d'électricité au niveau local, si la production dépassait la demande et provoquait une « surtension ».
    Cette surproduction ferait courir des « risques de « black-out » complet par surtension ».
    Le moratoire concernant le gel du photovoltaïque a mit un frein à ce risque, l'arrêt du crédit d'impôt et la baisse régulière des tarifs d'achat ont découragé les candidats à l'installation.
    Le photovoltaïque en auto-consommation est pourtant une solution intéressante pour être autonome même si certains voient cette pratique comme une concurrence.

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    La durée de vie des panneaux solaires photovoltaïques

    L'association HESPUL spécialisée dans le développement des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique avait mis en service en 1992 la première installation photovoltaïque de France raccordée au réseau.
    Les modules des panneaux photovoltaïques ont été testés par les laboratoires CEA de l'Institut National de l'Énergie Solaire (INES) et l'organisme de certification Certisolis.
    Cette étude scientifique a démontré qu'après une période de fonctionnement de 20 ans, les modules des panneaux photovoltaïques n'ont perdu que 8,3 % de leur puissance initiale.
    Les conclusions de cette étude démontrent que les performances des modules des panneaux photovoltaïques sont supérieures aux valeurs garanties.
    En effet, actuellement, les principaux fabricants de panneaux photovoltaïques garantissent une baisse de puissance maximale de l'ordre de 20 % sur 20 ou 25 ans.

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    Quel est le rendement des modules photovoltaïques au bout de 20 ans ?

    Pour le déroulement de cette étude scientifique, les modules de cette installation photovoltaïque ont été démontés et testés en laboratoire selon les normes internationales en vigueur.
    Un fabricant japonais de panneaux photovoltaïques (Kyocera) a été associé à cette étude afin de fournir les caractéristiques électriques initiales des modules de panneaux photovoltaïques testés.
    Il a également fourni une cellule de référence permettant de réaliser un étalonnage des appareils de mesure identique à celui utilisé à l’époque de leur fabrication.
    Étude à rapprocher d'une autre mesure effectuée dans un autre pays, la Suisse, qui corrobore ce chiffre, celle réalisée en 2002 sur les modules des premiers panneaux photovoltaïques installés en réseau en Europe en Suisse en mai 1982.
    Pour en estimer la performance, le pourcentage mesuré était de - 9 % (soit après 10 ans de fonctionnement).
    Cette ancienne installation étant toujours en service, une nouvelle étude serait intéressante pour apprécier le vieillissement de ces panneaux photovoltaïques trentenaires.

    Un tarif complémentaire était attendu :

    Il concernait les panneaux posés sur le sol (permettant de les orienter de façon optimale) et les panneaux posés en surimposition sur la toiture (donnant la possibilité de les ventiler pour améliorer leur efficacité de production).

    Actuellement, le tarif d'achat du photovoltaïque en centimes par kWh pour les particuliers allonge la durée pour amortir l'investissement.
    Il faut savoir que l'intégration au bâti pose des problèmes d'étanchéité et de rendement dûs à la surchauffe des panneaux donnant une perte de rendement en été de 7 % à 8 %, alors que cette période est propice à la production photovoltaïque et que c'est justement à cette période-là que les centrales nucléaires sont à l'arrêt pour la maintenance.

    Cette contrainte d'intégration (et le tarif de rachat qui en découle) défavorise les constructions aux toits mal orientés, mais disposant d'un terrain pouvant recevoir des châssis posés au sol.

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