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Photovoltaïque : l’ADEME détaille les coûts et la rentabilité des installations solaires

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Tech 6 min
Photovoltaïque : l’ADEME détaille les coûts et la rentabilité des installations solaires
Crédits : hiphunter/iStock

Vous avez envie d’installer des panneaux solaires sur votre toit, mais vous hésitez ? Pas facile en effet de faire le tri entre les quantités d’informations disponibles et parfois contradictoires. L’ADEME se propose d’éclairer votre lanterne avec une étude se basant sur des données récupérées auprès d’une centaine d’installateurs.

L’Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie (ADEME) se présente comme « résolument engagée dans la lutte contre le réchauffement climatique et la dégradation des ressources ». Il s’agit d’un établissement public placé sous la tutelle du ministère de la Transition écologique et solidaire et du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, proposant donc des informations qui se veulent fiables et validées. 

Des énergies renouvelables en veux-tu en voilà 

L’Agence profite des assises de la transition énergétique se tenant actuellement à Bordeaux pour publier un dossier sur le coût des énergies renouvelables et de récupération, en bonne progression. Un sujet d’actualité à l’heure du réchauffement climatique et de la réduction de l’empreinte carbone.

Le rapport – d’une centaine de pages – traite de nombreux sujets allant de la production de chaleur chez les particuliers (bois, solaire thermique, pompe à chaleur…) et les professionnels (biomasse, géothermie…), au biogaz en passant par le stockage et la production d’électricité via des énergies renouvelables. 

L'occasion de faire le point sur les installations photovoltaïques, notamment sur le toit des maisons dans un cadre résidentiel, c’est-à-dire avec une puissance de 3 à 9 kW maximum. 

Comment calculer le coût de production et la rentabilité ?

Afin d’évaluer et comparer les prix, l’ADEME se base sur le « coût complet moyen de production d’un mégawatt-heure – également appelé Levelized Cost Of Energy (LCOE) ». Cet indice – en €/MWh – est basé sur quatre principaux paramètres : coûts d’investissement, d’exploitation et de maintenance, niveau de production, durée de vie et rentabilité du projet si l’énergie produite est vendue.

On passera sur la formule permettant de calculer le LCOE – les plus curieux la retrouveront dans l’image ci-dessous, puis regretteront sûrement de s’être posé la question – pour esquisser les grandes lignes du rapport. Sachez simplement que dans le cas du solaire résidentiel, il est calculé pour une durée de vie de 25 ans, avec un taux d’actualisation de 1 % et une baisse de production de 0,5 % par an.

Bien évidemment, ces calculs sont valables à condition de ne pas faire la même bêtise que la ville de Roubaix.

ADEME solaire

Commençons par un point global sur la situation de la France : « En 2018, en France, les coûts de production de l’éolien terrestre (50 à 71 €/MWh) et des centrales photovoltaïques au sol (45 à 81 €/MWh) sont  compétitifs avec ceux d’une centrale à gaz à cycle combiné (CCGT) (50 à 66 €/MWh) ».

Par contre, les coûts de la petite hydroélectricité sont trop fluctuants en fonction des sites pour en tirer une conclusion pour le moment : ils oscillent entre 32 et… 149 €/MWh. Enfin, le LCOE du photovoltaïque sur les grandes toitures est de 61 à 104 €/MWh, plutôt dans la fourchette haute par rapport à une centrale à gaz à cycle combiné.

Concernant les indices sur les petites et moyennes toitures, ils sont séparés en trois paliers : 3 kW (petite installation), 9 kW (installation moyenne) et 36 kW (grosse installation). Dans le cas présent, nous nous concentrons sur les deux premiers, correspondants à la majorité des installations résidentielles.

Privilégiez les grosses installations, plus rentables

L’ADEME sépare deux types d’installation :  IAB pour Intégrées Au Bâti (le système photovoltaïque est installé dans le plan de la toiture dont il assure l’étanchéité) et surimposé (le système photovoltaïque est installé par-dessus la couverture).

Pour établir ses minimums/maximum, l’Agence a recueilli des valeurs auprès d’une centaine d’installateurs. Première remarque, les LCOE des installations IAB sont toujours sensiblement supérieurs à ceux des panneaux solaires en surimposition, qui sont donc plus rentables (le coût d’installation est en fait plus faible). 

Dans la zone nord - comprenant Hauts de France, Grand Est, Normandie et une partie de l’Île-de-France –  le LCOE des installations d’une puissance de 3 kW varie entre 189 et 267 €/MWh, ce qui est « toujours supérieur au tarif d’achat de l’électricité (186 €/MWh) », explique le rapport. 

Dans le sud – Est de l’Occitanie, Corse et PACA – et toujours avec une installation de 3 kW, on se trouve dans la situation inverse : le coût du MWh varie entre 130 et 184 euros, ce qui est toujours inférieur au tarif d‘achat de l’électricité.

Dans le reste des régions (le Centre), c’est plus compliqué : les installations surimposées ont généralement un coût inférieur au prix d‘achat (186 €/MWh), tandis que les IAB sont au-dessus de cette limite.

En plus des indices LCOE dans les différentes configurations, les tableaux ci-dessous détaillent les coûts d’investissement, d’exploitation et de production :

  • ADEME solaire
  • ADEME solaire
  • ADEME solaire
  • ADEME solaire

On voit par contre rapidement l’intérêt de passer à une installation plus grosse : avec une production de 9 kW le LCOE est toujours inférieur au prix d’achat de l’électricité, peu importe la zone et le type d’installation. Comme précédemment, une installation surimposée dans le sud est la plus intéressante financièrement.

Le rapport propose aussi l‘analyse d’installations de 36 kW, avec le même constat : le coût de revient baisse significativement lorsque la capacité de production est plus importante. La raison est simple : pour produire deux fois plus d’électricité, l’investissement n’a pas besoin d’être doublé. 

Quid de l’autoconsommation sans batterie ? 

L’ADEME propose la même analyse pour les installations en autoconsommation totale sans batterie, le but étant d’économiser sur les frais de raccordement au réseau électrique pour l’injection du courant. Mais attention, dans le cas présent toute énergie produite et non consommée immédiatement est perdue. Selon l’ADEME, les dépenses d’installation sont en baisse de 3,7 à 7,7 %, une légère réduction que l’on retrouve sur le LCOE.

Terminons enfin par un mot sur la production d’eau chaude sanitaire : « Sans tenir compte des aides publiques, les chauffe-eau solaires individuels (CESI) sont compétitifs par rapport à un chauffe-eau électrique uniquement dans le sud de la France (116 à 185 €/MWh contre 162 à 170 €/MWh) alors que le coût d’un chauffe-eau thermodynamique (CET) est toujours supérieur à celui d’un chauffe-eau électrique ».

Si vous pensez sauter le pas du photovoltaïque, il faudra vérifier que le LCOE de votre installation sera bien inférieur à celui du prix d‘achat de l’électricité, sauf à faire un pari sur l’avenir – en estimant que le prix de l’électricité va augmenter de manière importante – ou à vouloir diminuer votre consommation depuis le réseau résidentiel. 

ADEME solaireADEME solaire

95 commentaires
Avatar de Qruby Abonné
Avatar de QrubyQruby- 30/01/20 à 15:33:52

Le LCOE est basé sur le facteur de charge, ce qui donnera forcément un meilleur résultat que le réel pour les énergies intermittentes, notamment du PV puisqu'il y aura forcément une 'duck curve' qui poussera le maintien d'installation type gaz de fait moins rentables.

Il faut surtout se poser la question si le PV ou l'éolien contribueront vraiment à réduire nos émissions de CO2? En France, ce n'est pas gagné! On a déjà une électricité très peu carbonnée, on devrait concentrer nos investissements sur le remplacement des chaudières fioul/gaz par des pompes à chaleur ou du solaire thermique et isoler nos bâtiments d'une part, tout en favorisant le vélo pour les déplacement domicile-travail d'autre part.

Édité par Qruby le 30/01/2020 à 15:37
Avatar de ToMMyBoaY Abonné
Avatar de ToMMyBoaYToMMyBoaY- 30/01/20 à 15:40:37

Qruby a écrit :

Le LCOE est basé sur le facteur de charge, ce qui donnera forcément un meilleur résultat que le réel pour les énergies intermittentes, notamment du PV puisqu'il y aura forcément une 'duck curve' qui poussera le maintien d'installation type gaz de fait moins rentables.

Il faut surtout se poser la question si le PV ou l'éolien contribueront vraiment à réduire nos émissions de CO2? En France, ce n'est pas gagné! On a déjà une électricité très peu carbonnée, on devrait concentrer nos investissements sur le remplacement des chaudière fioul/gaz par des pompes à chaleur ou du solaire thermique et isoler nos bâtiments d'une part, tout en favorisant le vélo pour les déplacement domicile-travail d'autre part.

Tout à fait. Le problème, c'est que l'opinion publique est largement en faveur d'un désengagement sur le nucléaire et le gouvernement abonde donc dans ce sens de manière totalement erroné dans le cadre des engagements de réduction carbone. Outre le fait qu'on va mettre beaucoup d'efforts et d'argent  pour un résultat nul, il sera impossible de produire un strict équivalent ENR de nos capacités actuelles en nucléaire (sans même aborder l'aspect pilotable).

Avatar de wagaf Abonné
Avatar de wagafwagaf- 30/01/20 à 15:51:12

ToMMyBoaY a écrit :

l'opinion publique est largement en
faveur d'un désengagement sur le nucléaire et le gouvernement abonde
donc dans ce sens de manière totalement erroné

Pas vraiment, Macron a clairement expliqué qu'il ne souhaite pas se désengager du nucléaire justement car peu carboné, et le gouvernement prépare la construction d'autres EPR..

Avatar de dav1pact INpactien
Avatar de dav1pactdav1pact- 30/01/20 à 15:51:47

ToMMyBoaY a écrit :

Tout à fait. Le problème, c'est que l'opinion publique est largement en faveur d'un désengagement sur le nucléaire et le gouvernement abonde donc dans ce sens de manière totalement erroné dans le cadre des engagements de réduction carbone. Outre le fait qu'on va mettre beaucoup d'efforts et d'argent  pour un résultat nul, il sera impossible de produire un strict équivalent ENR de nos capacités actuelles en nucléaire (sans même aborder l'aspect pilotable).

Il faut en effet prendre le sujet de la décarbonisation d'un point vue scientifique et systèmique.
https://jancovici.com/transition-energetique/electricite/50-ou-50/

Avatar de Renault Abonné
Avatar de RenaultRenault- 30/01/20 à 15:53:28

> Commençons par un point global sur la situation de la France : « En
2018, en France, les coûts de production de l’éolien terrestre (50 à 71
€/MWh) et des centrales photovoltaïques au sol (45 à 81 €/MWh) sont 
compétitifs avec ceux d’une centrale à gaz à cycle combiné (CCGT) (50 à 66 €/MWh) ».

Ce genre de comparaisons est absurde car on compare les choux et des carottes avec ces chiffres. C'est d'ailleurs étonnant que l'ADEME fasse ça.

Ici on compare des centrale avec source d'énergies intermittentes avec une centrale qui a une source d'énergie pilotable. Avec le gaz on peut décider quand on produit et quand on ne produit pas pour répondre à la demande. Avec l'éolien et le solaire, on est dépendant de la météo. Pour combler ce problème il faut donc du stockage et le coût est rapidement prohibitif par rapport au gaz. Pour comparer les deux de manière équitable il faudrait tenir compte de ce coût additionnel, car le service rendu n'est absolument pas le même.

Après on peut faire le pari de l'autoconsommation sans stockage mais je doute que beaucoup de gens souhaitent faire ça avec les contraintes que cela impose.

Et comme mentionné plus haut, outre l'aspect économique, il y a l'aspect écologique. Passer à ces renouvelables n'ont pas un grand intérêt en France avec une énergie fondée sur le nucléaire. Du moins du point de vue des gaz à effet de serre.
 

Avatar de Renault Abonné
Avatar de RenaultRenault- 30/01/20 à 15:54:59

Le gouvernement est très ambigüe. Le plan actuel est de baisser le nucléaire à 50% de l'énergie électrique en France. Ce qui est plus bas que les 70-75% actuels.

Donc certes ce n'est pas une suppression totale du nucléaire mais ce changement n'est pas une baisse anodine non plus.

Avatar de hellmut Abonné
Avatar de hellmuthellmut- 30/01/20 à 15:58:23

remplacé par quoi, c'est toute la question.
la seule réponse valable pour réduire de 25% la part du nuc dans le mix, c'est de consommer moins.
dans tous les autres cas ça semble être une connerie.

Avatar de ToMMyBoaY Abonné
Avatar de ToMMyBoaYToMMyBoaY- 30/01/20 à 16:01:18

wagaf a écrit :

Pas vraiment, Macron a clairement expliqué qu'il ne souhaite pas se désengager du nucléaire justement car peu carboné, et le gouvernement prépare la construction d'autres EPR..

Ce ne serait pas la première fois que ce gouvernement se contredit. Pour être concret, je faisais référence aux dernières déclarations de Mme Borne visant une réduction à 50% de la part du nucléaire dans le mix FR :

https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/01/20/elisabeth-borne-nous-voulons-c...

dav1pact a écrit :

Il faut en effet prendre le sujet de la décarbonisation d'un point vue scientifique et systèmique.
https://jancovici.com/transition-energetique/electricite/50-ou-50/

Exactement. Merci pour le lien. :chinois:

Édité par ToMMyBoaY le 30/01/2020 à 16:02
Avatar de Renault Abonné
Avatar de RenaultRenault- 30/01/20 à 16:12:46

Cela ne changerait rien. 50% du mix c'est une notion qui est indépendante de la quantité d'électricité produite. Cela serait différent si le but est de diminuer la consommation de sorte à ce qu'on puisse fermer environ 30% du parc nucléaire sans avoir besoin d'ajouter d'unités de production supplémentaires.

Du coup si on regarde le plan du gouvernement, il semble qu'on se dirige vers plus d'éolien et de photovoltaïque avec du gaz en secours pour remplacer les centrales nucléaires concernées. Ce qui au niveau bilan carbone est une erreur mais ça...

Note que je ne pense pas qu'on doive réduire la consommation électrique, et je pense que cela va bien augmenter. Pour décarboner l'économie, il faudra utiliser l'électricité en partie. Pour alimenter des véhicules ou le chauffage avec des pompes à chaleur.

Il faudra baisser notre demande en énergie c'est certain (en isolant nos maisons par exemple), mais pour se passer un maximum du pétrole / gaz / charbon, il faudra de l'électricité avec une production la plus pauvre en gaz à effet de serre possible. Ce qui impliquera probablement une hausse de la production électrique dans nos contrées.

D'autant que l'avantage de l'électricité, c'est que c'est un vecteur énergétique très polyvalent. Tu peux en produire avec à peu près n'importe quelle source primaire. Par exemple, si tu électrifies le chauffage mais que faute de nucléaire et éolien disponible à court terme tu as besoin de gaz, tu vas augmenter le bilan CO2 de l'électricité et de ce chauffage par rapport à la théorie. Mais avec le temps, si tu décarbonises l'électricité à nouveau (ce qui nécessite de convertir ou d'ajouter quelques centrales à l'échelle du pays), tu décarbonises l'ensemble du chauffage électrique sans avoir besoin de changer à nouveau le mode de production chez le particulier. Ils pourront garder leur pompe à chaleur.

Certains par exemple passent du fioul au gaz, mais pour décarboner totalement ils devront passer à une pompe à chaleur ou au biomasse à un moment donné. Donc cela implique plus de travail et c'est plus coûteux. Il est plus simple et moins coûteux de changer le mode de production électrique d'un pays que de convertir tous les chauffages individuels à un nouveau mode de production.

Avatar de Minikea INpactien
Avatar de MinikeaMinikea- 30/01/20 à 16:31:29

et penser à correctement entretenir/remplacer nos centrales nucléaires aussi. parce que c'est bien gentil de crier sur les centrales vétustes mais depuis que ça gueule on aurait eu le temps d'en construire des neuves pour les remplacer...

mais gros +1 sur ce que tu as dit.

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