L'énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au sein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou recouverts d'une mince couche métallique. Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l'influence d'une énergie extérieure. C'est l'effet photovoltaïque. L'énergie est apportée par les photons, (composants de la lumière) qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant un courant électrique. Ce courant continu de micropuissance calculé en watt crête (Wc) peut être transformé en courant alternatif grâce à un onduleur.

L'électricité produite est disponible sous forme d'électricité directe ou stockée en batteries (énergie électrique décentralisée) ou en électricité injectée dans le réseau.

Un générateur solaire photovoltaïque est composé de modules photovoltaïques eux même composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles.

Les performances d'une installation photovoltaïque dépendent de l'orientation des panneaux solaires et des zones d'ensoleillement dans lesquelles ils se trouvent.

L'énergie solaire offre de multiples avantages :

• La production de cette électricité renouvelable n'émet pas de gaz à effet de serre,
  
• La lumière du soleil étant disponible partout, l'énergie photovoltaïque est exploitable aussi bien en montagne dans un village isolé que dans le centre d'une grande ville, et aussi bien dans le Sud de la France que dans le Nord (à noter l'engouement que suscite le photovoltaïque chez les Allemands)
• L'électricité photovoltaïque est produite au plus près de son lieu de consommation, de manière décentralisée, directement chez l'utilisateur. De plus un système photovoltaïque est un moyen de produire de l'électricité renouvelable facilement accessible au particulier
• Les systèmes photovoltaïques sont extrêmement fiables : aucune pièce mécanique n'est en mouvement, les matériaux employés (verre, aluminium) résistent aux pires conditions climatiques (notamment à la grêle). La durée de vie d'un capteur photovoltaïque est ainsi de plusieurs dizaines d'années
• L'énergie photovoltaïque est totalement modulable et peut donc répondre à un large éventail de besoins. La taille des installations peut aussi être augmentée par la suite afin de suivre l'évolution des besoins ou des moyens financiers de son propriétaire

La règlementation en matière de photovoltaïque

Un arrêté paru le 10 juillet 2006 instaure 3 tarifs de rachat de l'électricité solaire photovoltaïque produite, basée sur des contrats à 20 ans :

• 30 centimes d'euros par KWh pour tarif standard ;
• 40 centimes d'euros par KWh si les installations sont dans les DOM ;
• 55 centimes d'euros par KWh si les installations sont intégrées au bâtiment.

Le colloque " Premières rencontres du photovoltaïque" du 9 avril 2008 à Paris.

Cette manifestation, soutenue par la DGE, avait pour objectif de réunir les acteurs et les décideurs majeurs de chacun des maillons de la chaîne de production d'électricité photovoltaïque, afin de présenter les informations actuelles, tant stratégiques que prospectives des applications de la filière.
Programme du colloque
Compte-rendu du colloque

La conférence du pôle de compétitivité DERBI du 5 au 7 juin 2008 à Perpignan

DERBI a organisé sa 3ème conférence internationale sur les énergies renouvelables, sur les thématiques suivantes :

• La production décentralisée d'énergie : centrales solaires, photovoltaïque, éolienne, …
• L'intégration des énergies renouvelables dans le bâtiment : rafraîchissement solaire, photovoltaïque intégré, bois énergie, géothermie, …

Cette conférence, destinée aux maitres d'ouvrages publics et privés, aux installateurs, aux scientifiques, aux architectes et entreprises spécialisées, vise à confirmer le Pôle de compétitivité DERBI comme un acteur clef de la dynamique des énergies renouvelables en France, et à montrer le savoir-faire des entreprises et centres de recherche du Languedoc Roussillon.
Cette manifestation soutenue par la DGE a été un franc succès, puisque l'objectif d'accueillir au total quelques 1 000 congressistes a été atteint.

Enjeux et Perspectives

Le marché

La production d'électricité photovoltaïque est quasi illimitée quant à son potentiel. Un calcul théorique montre que la couverture de 0,6 % du territoire national, soit un carré de 56 km de côté constitué de 30 millions de panneaux de 100m2, suffirait à assurer la consommation totale d'électricité du pays (1000 heures d'ensoleillement en moyenne). En extrapolant, un carré de 200 kms en plein désert du Ténéré (3800 heures d'ensoleillement /an) suffirait à satisfaire les besoins en énergie électrique de notre terre.

Si ce scénario est purement théorique, le scénario retenu par l'Union Européenne est de 1000 TWh dans le monde en 2030 en photovoltaïque. Si la France contribue au photovoltaïque au prorata de sa contribution à la production d'électricité dans le monde, soit environ 2/3% de la production mondiale, il faudrait donc, à partir des moyennes de performances techniques constatées aujourd'hui et attendues dans un futur proche, installer une surface de panneaux solaires de 100 km2, pour un coût de 50 à 100 milliards d'euros.

La croissance du marché photovoltaïque mondial a été de plus de 115% en 2006. Ainsi, si en France, le solaire reste une industrie encore relativement marginale, le marché est en train d'émerger.

En France, le photovoltaïque sera compétitif par rapport à l'électricité vers 2020. En effet le " sweet-spot " où son prix rejoint celui de l'électricité nucléaire sera atteint vers 2015-2020.

Le marché du photovoltaïque est une opportunité inespérée pour l'industrie française , car :

• il y a une nécessité énergétique,
• le marché sera cent fois plus important vers 2030 (300 GWp et un CA annuel de 450 milliards d'euros),
• le marché représente un gros gisement d'emplois non délocalisables pour la plupart (installateurs, par exemple),
• les acteurs français sont certes encore peu nombreux mais présents et en ordre de marche.

Cependant, l'impact de cette filière sur l'économie, en termes de compétitivité par rapport à l'électricité, ne sera visible qu'à l'horizon de 2020.

Les acteurs

Il existe une cinquantaine d'entreprises évoluant sur ce marché, dont les plus connues sont : Photowatt (fournissant 50% des modules photovoltaïques), Tenesol, Apex BP Solar, Apollon Solar, Emix, Axun, Aexis Energie, Lafarge, etc.

Le Livre Blanc de l'Union européenne a recommandé d'atteindre 500 000 toits à panneaux solaires en Europe en 2010, un volume d'activité qui représenterait près de 60 000 emplois. La filière photovoltaïque représente aujourd'hui en Europe près de 15 000 emplois et un chiffre d'affaires de l'ordre du milliard d'euros. L'objectif du Livre blanc de 3 000 MWc installés en 2010 est quant à lui d'ores et déjà dépassé : les 3 400 MWc ont été atteints au mois d'avril 2008. L'Allemagne est le premier pays européen en termes de MW installés avec 1150 MWc comptabilisés à la fin de 2006.

Les prévisions les plus prudentes prévoient de l'ordre de 2 500 nouveaux emplois en France dans cette filière en 2010 contre 1 800 aujourd'hui.
Cependant, il y a de fortes chances pour que ce chiffre soit multiplié par 4 ou 5 si certains projets industriels voient le jour (Solar Nano Crystal, porté entre autres par Photowatt, EDF En et l'Ines en Rhône-Alpes, et par Silpro en PACA, projet particulièrement représentatif du dynamisme de cette filière, pourrait à lui seul créer 4 ou 5 000 emplois vers 2015).

Les axes de la recherche et développement (R&D)

Les travaux de recherche et de développement sur le solaire photovoltaïque doivent être menées sur :

• Les composants critiques pour la production raccordée réseau (modules, onduleurs à haute fiabilité, comptage faible cout)
• Les procédés de fabrication nouveaux (purification, cristallisation, métallisation et méthodes de dépôt)
• L'intégration système (référentiel de caractérisation appliqué aux systèmes intégrés bâtiment, les systèmes hybrides : thermique/photovoltaïque)
• L'industrialisation des systèmes (intégration au bâti, avec des produits pour façades et toitures actives, et des produits multifonctionnels, préfabriqués)
• Les recherches de base sur les technologies du futur (amélioration du rendement, couches minces, matériaux polymères…)

Les liens utiles

Le site de l'ADEME (étude sur la situation du marché -France 2006)

Le site des formations à l'INES

Le site du ministère de l'Ecologie

Les critères d'éligibilité des équipements de production d'électricité photovoltaïque pour le bénéfice de la prime d'intégration au bâti

Les certificats de rachats d'électricité vus par la Drire PACA