Contexte, enjeux énergétiques Procédés de fabrication actuels Analyse de cycle de vie (ACV) Projet Espace PV Procédés NICE et PHOTOSIL Recyclage des modules en fin de vie Conclusions sur l aspect environnemental du PV Tarif d achat 2011: quelques simulations Sommaire 2
CONTEXTE ET ENJEUX 3 Consommation temps réel http://www.rtefrance.com/fr/developpementdurable/maitriser-saconsommationelectrique/eco2mixconsommation-production-etcontenu-co2-de-l-electricitefrancaise#courbedecharge
Mix énergétique La rubrique "Autres" [ ] concerne les productions sous régime d'obligation d'achat, les cogénérations et autres productions thermiques dites diffuses. Origine de l électricité française 541,8 TWh produits dont 0,215 solaire photovoltaïque solaire pv Source Observ ER 2010 12 ème inventaire de la production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde 6
Statistiques énergie Données 2009 12,3 % de notre consommation globale d énergie provient d EnR (déchets inclus) http://www.statistiques.developpeme nt-durable.gouv.fr/img/pdf/soes- Int_energie-entierV5_cle29b8cd- 2.pdf Engagement vis à vis de l Europe : 23 % en 2020 Marché photovoltaïque EU Source Observ ER http://www.energies-renouvelables.org/observer/stat_baro/observ/baro202.pdf FR D 2009 215 MW 3935 MW 2010 720 MW Cumul 1025 MW 7400 MW Cumul 17300 MW Objectif FR : 5400 MW cumulés en 2020 P Cumulée P inst. 2010
Effet tarif d achat Source SER http://www.photovoltaique.info/img/pdf/bilanparcpvdec2010soler.pdf 9 ATOUTS 10
Des atouts carburant gratuit et inépuisable ne génère en fonctionnement ni bruit, ni émissions nocives, ni gaz polluants peut être intégré de manière esthétique aux bâtiments création de milliers d emplois énergie de la paix production annuelle prévisible matière première quasi inépuisable simple à mettre en œuvre (au moins techniquement ) 11 Production PV / consommation
Parité kwh réseau/kwh PV 13 Parité kwh réseau/kwh PV 02/11/2010 14
Diminution des coûts Evolution du coût des Panneaux (silicium) en $/Wc (bleu) et /Wc (rouge) de 1977 à 2011 (sources diverses) 100 100000 10000 1000 10 100 10 Prix USD/Wc Prix /Wc PInsWcCumMonde* 1 1 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 15 Des faiblesses production aléatoire rendements faibles coûts d équipement encore élevés réglementation complexe 16
TECHNOLOGIES 17 Technologies des cellules Matériau Rendement Si Monocristallin 14-18% Si Polycristallin 14-17% Si amorphe 6-13% CIS/CIGS 6-13% CdTe 7-11% couches minces 18
Couche mince Si amophe Photos Bosch Photos Unisolar rendement 6,1 % 50 à 70 Wc /m2 19 Couche mince CIS Maison zen Cythélia Module CIS Module CIS Würth Solar 90 à 120 Wc/m2 Rendement 10,4 % 20
Couche mince CdTe Module CdTe First Solar 70 à 100 Wc/m2 Verona - 1 MW 21 FABRICATION 22
Filière cristalline date 23 Fabrication silicium polycristallin 24
Fabrication silicium polycristallin 25 Fabrication silicium polycristallin 26
Cas des couches minces 27 Fabrication silicium amorphe 28
Production de cellules Origine des cellules Répartition géographique de la production mondiale de cellules photovoltaïques en 2009 (source EurObserv ER 2010) Amériqu e Reste de l'europe 4,4% Ind e Afrique et centre-est 0,1% Reste de l'asie 5,2% Malaisie 6,4% Chine 38,0% Taiwan 12,2% Japon 12,5% Allemagne 15,0% 30
DE LA CELLULE AU MODULE 31 Assemblage = module 32
Module cadre 33 Module laminé 34
Bac métallique PV Tôle solaire Arsolar de Tenesol Silicium polycristallin Profil de couverture + cellules photovoltaïques + câblage + accessoires prêt à poser et prêt à câbler sur toiture 35 Membrane PV Technologie EVALON Solar de ALWITRA Silicium amorphe triple jonction sur membrane polymère assurant étanchéité 36
PROCEDES NICE & PHOTOSIL Objectifs
Ferropem - Apollon Solar - INES RDI- CNRS PHOTOSIL Objectif principal : production de silicium cristallin de qualité solaire à partir de silicium métallurgique à un faible coût et d une pureté suffisante pour l industrie photovoltaïque Solution opérationnelle à ce jour MAIS Pas économiquement pertinente au vu des coûts actuels du Si photovoltaïque => FERROPEM est en attente de l évolution des prix Photowatt - INES RDI - EDF PV Alliance Objectifs : mettre au point des cellules solaires élaborées avec du silicium issu du procédé PHOTOSIL Développer des cellules photovoltaïques à haut rendement (20%) Investir sur les nanotechnologies avec le pôle Minatec en vue de dépasser 25% de rendement. Rendement atteint en labo : 20,5 % sur procédé Photosil
Vincent Industrie - Apollon Solar INES RDI Procédé NICE Laminé / NICE
Que conclure sur l impact environnemental? Montage de projet technique et économique
Coûts modules Dépenses/recettes Débit Phase étude Investissement PV Renforcement toiture éventuel Désamiantage éventuel Raccordement au réseau, renforcement réseau éventuel Provision remplacement onduleurs TURPE Entretien-maintenance Télé-surveillance Assurances (DO, RC ) Fiscalité recettes d énergie selon les cas Frais de gestion Location de toiture Coût d emprunt Diminution de performance Crédit Vente d énergie durant 20 ans Aide locale sous conditions Crédit d impôt (particulier) Exonération de TF (agriculteur) Coûts évités
FORMALITES ADMINISTRATIVES Obligation d achat (Presque) tout le monde peut vendre son électricité Limite 12 MW Obligation d achat ne concernant que EDF et les régies locales Contrat de 20 ans Prix HT L obligation d achat est compensée par la CSPE payée par chaque client final Tarif d achat réévalué à date anniversaire selon indices INSEE Et après les 20 ans?
Historique des tarifs d achat 15 c 55 30 58 50 42 31,4 x coeff 31,4 58 51 44 37 27,6 x coeff 27,6 2002 2006 01/10 09/10 46 40,6 40,25 35,2 30,35 28.83 12 03/11 Diminution trimestrielle selon volume de raccordt Tarifs mars 2011
Merci de votre attention!