Énergie solaire directe : désactivée

Par Kris De Decker, initialement publié par Low-Tech Magazine

16 octobre 2023

Les installations solaires conventionnelles ne remettent pas en question notre dépendance aux énergies fossiles et le mode de vie énergivore qui en résulte. Les panneaux solaires sur les toits et les fermes solaires à grande échelle nous fournissent toute l’énergie dont nous avons besoin, même lorsque le soleil ne brille pas. En effet, ces systèmes utilisent le réseau électrique central, qui fonctionne en grande partie aux combustibles fossiles, comme une sorte de batterie pour faire face aux pénuries d’électricité.

Bien que les panneaux solaires connectés au réseau puissent réduire la consommation de combustibles fossiles des centrales thermiques, ces économies sont au moins en partie compensées par les combustibles fossiles supplémentaires nécessaires pour construire et entretenir ce qui est essentiellement une infrastructure à double énergie. La combinaison des énergies solaire et éolienne peut encore accroître la part des énergies renouvelables dans le réseau électrique, mais cela nécessite un développement plus poussé des infrastructures. Outre l’énergie, cela demande également beaucoup de temps et d’argent.

Le remplacement des centrales électriques alimentées aux combustibles fossiles par des systèmes de stockage d’énergie, afin que le surplus d’électricité produit les jours ensoleillés puisse être stocké lorsque le soleil est absent ou insuffisant, se heurte au même problème. Le stockage d’énergie, qu’il soit intégré à un réseau électrique ou situé dans des foyers individuels (systèmes hors réseau), est très coûteux et à forte intensité de carbone à construire et à entretenir.

La production de panneaux solaires coûte évidemment de l’argent et de l’énergie. Cependant, les coûts financiers et énergétiques de l’infrastructure de secours associée sont plusieurs fois plus élevés. Pour les installations solaires connectées au réseau, ces coûts sont très difficiles à calculer avec précision, mais pour les installations solaires autonomes (sans connexion au réseau et avec leur propre stockage d'énergie), c'est beaucoup plus facile. A titre d'exemple, je prendrai donc la petite installation solaire autonome qui alimente mon salon à Barcelone.

Ce système se compose de deux panneaux solaires de 50 W sur le balcon, d'une batterie au plomb de 100 Ah et d'un contrôleur de charge de 10 A. L’énergie générée est utilisée, entre autres, pour l’éclairage, le système de musique et le chargement des ordinateurs portables et autres appareils électroniques. L'investissement financier initial était de 340 euros : 120 euros pour les panneaux solaires, 170 euros pour la batterie et 50 euros pour le contrôleur de charge.

Mais alors que les panneaux solaires devraient durer 30 ans et le contrôleur de charge environ 10 ans, je dois remplacer la batterie au plomb en moyenne tous les trois à cinq ans.1 Sur une durée de vie de 30 ans, les coûts s'élèvent alors à 120 € pour le solaire. panneaux, 150 € pour les contrôleurs de charge et – dans le meilleur des cas – 1 020 € pour les batteries. Les batteries (et les contrôleurs de charge associés) représentent donc environ 90 % du coût total du cycle de vie.

Le stockage d'énergie domine également l'énergie « intégrée » de l'usine (et les émissions de carbone qui en résultent). La production de ma batterie au plomb a nécessité 1 200 mégajoules (MJ) d'énergie.2 Sur une durée de vie de 30 ans (six batteries au mieux), cela équivaut à 7 200 MJ. Les trois contrôleurs de charge ajoutent 360 MJ supplémentaires sur une durée de vie de 30 ans, ce qui porte la consommation totale d'énergie du système de batterie à 7 560 MJ.3 En revanche, la production des panneaux solaires ne coûte que 2 275 MJ sur un total de 9 835 MJ. 4 Conclusion : plus de 75 % de la consommation totale d'énergie fossile est due au stockage d'énergie.

Image : À droite sur le balcon se trouvent les deux panneaux solaires de 50 W qui alimentent le salon de mon appartement. A côté se trouve le panneau solaire de 30W qui fait fonctionner ce site internet. Photo : Marie Verdeil.

Image : La structure des panneaux solaires, construite à partir de déchets de bois. Photo : Kris De Decker.

Image : La batterie au plomb de 100 Ah qui alimente le salon après le coucher du soleil. Photo : Kris De Decker.

D’autres types de batteries ne modifieraient pas significativement cette conclusion. Pour un système hors réseau comparable doté de batteries lithium-ion, le stockage d’énergie représenterait environ 95 % du coût total de la durée de vie (soit presque le double de celui d’un système doté de batteries au plomb). En supposant une durée de vie optimiste (10 ans) et en incluant les contrôleurs de charge, le stockage d'énergie au lithium représente environ 70 % de l'énergie investie dans un système de réseau solaire.5 6 Pour les batteries nickel-fer, le stockage d'énergie représenterait 85 % de la durée de vie totale. coût (il n’existe pas de données sur le coût de l’énergie)7.