Test quizz V2

Mauvaise réponse !

Un panneau PV requiert de nombreux éléments. Il faut à la fois des matériaux fonctionnels (silicium, argent…) qui participent directement à la conversion et à la collecte d’énergie ; et des matériaux de structure liés au module (aluminium, verre, plastiques…) et à l’installation (acier, béton…). En revanche, les panneaux PV (standards ou non) ne contiennent pas de néodyme, de lithium ou de platine.

Voici pour compléter ces informations un schéma de la structure d'une cellule photovoltaïque standard (issu de cette infographie du guide "La structure de la cellule").

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

C'est le silicium qui permet de convertir l'énergie lumineuse en électricité. L'argent est un métal très conducteur, qui permet de collecter efficacement l'électricité générée. L'aluminium est utilisé autour du module (cadre) pour le protéger des chocs et de l'humidité. Pour finir, le verre recouvre l'ensemble de la face supérieure du panneau. Il sert également à la protection vis-à-vis des contraintes mécaniques et de l'humidité ; et assure de par sa transparence la pénétration des rayons du soleil jusqu'aux cellules photovoltaïques.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Le verre, qui recouvre l'ensemble du panneau, est le matériau le plus présent en masse (environ 70 %). Vient ensuite l'aluminium qui sert pour le cadre (12-14 %). Le silicium et les contacts métalliques (argent, cuivre) représentent moins de 10 % de la masse totale du panneau.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

La valeur d'un panneau photovoltaïque standard est concentrée dans la couche de silicium (40 %) et dans les contacts métalliques (15-30 %), qui représentent une fraction minime de la masse. On ne présente ici que la technologie silicium, qui domine largement le marché mondial.

Voici un schéma récapitulatif de la composition d'une cellule solaire photovoltaïque usuelle ainsi que de la répartition de sa valeur.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

En 2021, la Chine est la première productrice sur toutes les étapes de fabrication d'un panneau PV, et de loin. L'étape sur laquelle elle est (comparativement) la moins présente est la fabrication des panneaux, dernière étape de la chaîne. Même sur cette étape, la Chine représente près de 75 % de la production mondiale.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium ?" ; ou encore cette infographie "Du quartz au panneau".

Toutes les réponses étaient bonnes ! Voici quelques informations liées aux modes d'installations des modules photovoltaïques :

Les modules photovoltaïques peuvent évidemment être installés en toiture. Le potentiel surfacique de toiture en France  pour l'installation photovoltaïque est estimé entre 1346 km² et 2276 km². Pour l'estimation la plus basse, ceci correspond à un potentiel de production électrique de 90 TWh/an à un coût inférieur à 0,12 €/kWh et jusqu’à 125 TWh/an à coût inférieur à 0,15 €/kWh (coûts 2019). De plus, le potentiel de production annuel du solaire photovoltaïque installé sur des friches et des parkings (ombrières) est évalué à environ 70 TWh par an.

Il est également possible d’installer des panneaux photovoltaïques verticalement, par exemple sur les façades des bâtiments ou comme mur anti-bruit. La production de panneaux installés verticalement est plus forte lorsque le soleil est bas sur l’horizon (début et fin de journée, hiver), donc a priori mieux adaptée aux besoins. De plus, les panneaux verticaux bénéficient mieux de la réflexion de la lumière sur le sol (albédo) et il y a moins de conflits d’usage du foncier qu’avec des panneaux “horizontaux”.

L’agrivoltaïsme désigne des installations photovoltaïques situées sur des parcelles agricoles, combinant ainsi production électrique et agricole. Les installations agrivoltaïques peuvent prendre différentes formes, par exemple des panneaux solaires installés sur des serres, des pâturages ou encore des champs.

Le photovoltaïque flottant désigne des installations PV situées sur des étendues d’eau (le plus souvent douce). Même si les impacts environnementaux ne sont pas encore bien connus, certains avantages potentiels tels que la grande disponibilité de ces zones et des bénéfices secondaires tels que la réduction de l’évaporation de l’eau, rendent ces installations attractives et expliquent leur fort développement actuel dans le monde.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est le potentiel pour le PV solaire ? Les toitures.", "Quel est le potentiel pour le PV solaire ? Les friches et parkings.", "Vers de nouveaux modes de déploiement du photovoltaïque ? Les panneaux verticaux.", "Vers de nouveaux modes de déploiement du photovoltaïque ? L'agrivoltaïsme." et "Vers de nouveaux modes de déploiement du photovoltaïque ? Le photovoltaïque flottant.".

Mauvaise réponse !

Depuis 2010, le prix des panneaux PV a été divisé par 10, soit plus de 25% de réduction par an ! Ceci est en grande partie dû à l'augmentation des capacités de production et aux économies d'échelles qu'elles ont permises.

Il faut toutefois noter que ces données proviennent d'une infographie de l'IEA compilant plusieurs sources dont les méthodologies diffèrent.

On peut également ajouter ici qu'il ne faut pas confondre le prix d'achat des modules PV et prix de l'installation. Le prix d'achat des panneaux n'est qu'une faible partie du coût d'installation (typiquement 10%), qui comprend aussi le travail humain pour l'installation ainsi que l'achat de tous les autres matériaux nécessaires à une installation fonctionnelle (câbles, fixations, onduleur, etc). Si le prix d'achat des panneaux a été divisé par 10 sur cette période (voir infographie), le prix d'une installation en toiture n'a été divisé "que" par 3.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quel est le coût d’une installation photovoltaïque ?".

Mauvaise réponse !

En 2022, le solaire photovoltaïque a fourni 18,6 TWh, soit 4,1 % de l’énergie électrique consommée en France (contre 3,0 % en 2021).

A noter que la France a adopté la Programmation Pluriannuelle de l'Energie (PPE), qui fixe un objectif de production PV d'environ 5 % en 2023 et 10 % en 2028. Si la dynamique récente a permis d'approcher l'objectif de 2023, il faudra encore beaucoup d'investissement pour respecter la PPE en 2028.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quelle est la contribution du PV solaire à la production électrique Française aujourd’hui ?" et "Où en est le développement du solaire PV par rapport aux objectifs de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) ?"

Mauvaise réponse !

Le temps de retour énergétique d'une installation PV à Paris est d'environ 1,2 ans. Ceci est nettement moins que la durée de vie d'une telle installation, généralement estimée à plus de 25 ans. Une installation PV à Paris produit donc plus de 20 fois l'énergie qui a été nécessaire à sa fabrication.

Dans des régions bénéficiant d'un plus fort taux d'ensoleillement, le temps de retour énergétique est moindre. En Europe, ce temps se situe entre 1 et 1,5 an.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Une installation PV fournit-elle plus d’énergie que ce qui a été consommé pour sa fabrication ?" et "Quelle est la durée de vie d’une installation PV aujourd’hui ?".

Mauvaise réponse !

Les émissions moyennes de gaz à effet de serre (GES) sur l'ensemble du cycle de vie d’une installation photovoltaïque avec injection sur le réseau (sans batterie) étaient de 32 gCO2.eq/kWh en 2020. Ces émissions sont majoritairement dues au procédé de fabrication (71%) et notamment aux procédés à haute température durant les phases de purification du silicium. Les émissions de GES liées aux installations photovoltaïques seront progressivement réduites avec l’augmentation de la part des énergies bas carbone dans le mix énergétique alimentant les usines.

De façon générale, une installation photovoltaïque est beaucoup moins émettrice qu'une centrale à charbon (qui émettait par exemple en moyenne en France environ 1000 gCO2eq/kWh en 2020) ou qu'une centrale à gaz (environ 450 gCO2eq/kWh en moyenne en 2020).

On rappelle ici que les émissions de GES comptabilisées sont liées à la totalité des étapes du cycle de vie du système concerné. Les termes "cycle de vie" et "système" sont issus du vocabulaire usuel lié à la pratique d'Analyse de Cycle de Vie (ACV) ; qui est une méthode d'évaluation normalisée (ISO 14040 et 14044) permettant de réaliser un bilan environnemental multicritère (comprenant les émissions de GES) et multi-étape d'un système (produit, service, entreprise ou procédé) sur l'ensemble de son cycle de vie.

Ainsi, dans le cas abordé lors de cette question, les systèmes sont ici les différentes sources d'énergie électrique (panneau photovoltaïque, centrale à charbon, centrale à gaz...) et leurs étapes de cycle de vie (comme pour tout autre système) sont les suivantes : Acquisition des ressources (extraction, transformation), Production (assemblage, emballage), Distribution (entreposage, manutention, transport), Utilisation (entretien, réparation, réutilisation) et Fin de vie (collecte, recyclage, valorisation, enfouissement).

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les émissions de CO2 d’un système PV ?".

Mauvaise réponse !

On estime qu'environ 94% de la masse du panneau peut être revalorisée en fin de vie. Ce chiffre nécessite néanmoins quelques nuances.

Tout d'abord, la masse d'un module PV en silicium est due à 80% au verre de couverture et à l'aluminium du cadre, qui sont des matériaux facilement récupérables mais de faible valeur. La majorité de la valeur du panneau se situe dans la fine couche de silicium qu'il contient, et qu'il est toujours difficile de récupérer.

Ensuite, valoriser ne signifie pas recycler. En l'occurrence, les matériaux récupérés sur le module PV ne sont plus d'assez bonne qualité pour être réutilisés dans un nouveau panneau PV, et perdent donc en valeur. Des pistes intéressantes sont néanmoins à l'étude pour un meilleur recyclage des modules PV, comme celle proposée par le Fraunhofer Institute en Allemagne.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Est-ce qu’un panneau photovoltaïque peut se recycler ?" et "Le silicium, un matériau critique pour le solaire PV ?".

Mauvaise réponse !

Selon les scénarios RTE pour le futur mix énergétique français, l’énergie électrique produite en 2050 par le solaire photovoltaïque représentera entre 90 et 250 TWh, soit 12 à 36 % du mix électrique national. Le photovoltaïque occupe une place importante au sein des différents scénarios proposés par RTE. Les scénarios nommés M0 et M1 (qui sont les scénarios les développements s’appuyant le plus sur les EnR) proposent le photovoltaïque comme première source d’électricité.

Les scénarios RTE sont consultables sur le site rte-futursenergetiques2050, au sein de cette page.

Voici un graphique témoignant des scénarios de déploiement du photovoltaïque à l'horizon 2050 selon RTE :

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est la capacité de solaire PV prévue par les différents scénarios ?" et "Quelle est la surface de panneaux PV nécessaire selon les scénarios en 2050 ?".

Mauvaise réponse !

La Chine n'est pas seulement le plus gros producteur de panneaux PV, c'est aussi le plus gros consommateur avec près de 40% de la demande mondiale. En 2022, la Chine a installé autant de panneaux PV que l'Europe et les Etats-Unis réunis.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium ?".

Mauvaise réponse !

Le prix des installations PV a énormément diminué ces dernières années. Il est passé de plus de 8000 €/kW en 2007 à environ 2000 €/kW en 2020.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est le coût d'une installation PV ?" et "Le PV est-il subventionné en France ?".

Mauvaise réponse !

En 2022, une installation résidentielle en toiture en injection totale était remboursée en environ 8 ans. La durée de vie des panneaux est estimée à 25-30 ans et celle de l'onduleur est estimée à 10-15 ans. Le solaire PV est donc un investissement rentable.

Les installations comprenant des batteries sont néanmoins un peu moins rentables car les batteries représentent un surcoût important, et ont une durée de vie de l'ordre de 6-10 ans, ce qui retarde le temps d'amortissement de l'installation.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quel est le coût d'une installation PV ?".

Mauvaise réponse !

Attention à ne pas confondre le prix d'achat des modules PV et prix de l'installation. Le prix d'achat des panneaux n'est qu'une faible partie du coût d'installation (typiquement 10%), qui comprend aussi le travail humain pour l'installation ainsi que l'achat de tous les autres matériaux nécessaires à une installation fonctionnelle (cables, fixations, onduleur, etc).

Si le prix d'achat des panneaux a été divisé par 10 sur cette période (voir infographie), le prix d'une installation en toiture n'a été divisé "que" par 3 (voir la figure ci-dessous).

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est le coût d'une installation PV ?", "Le solaire PV est-il compétitif ?" et "Le solaire PV est-il subventionné en France ?".

Mauvaise réponse !

Le facteur de charge est le rapport entre l'énergie électrique produite par une installation en conditions réelles, et l'énergie que l'installation aurait pu produire si elle avait fonctionné à sa puissance nominale en permanence. Le facteur de charge du PV est nécessairement inférieur à 50 % à cause de l'alternance jour-nuit.

Le facteur de charge solaire en France est de l'ordre de 15 %. Ce chiffre cache des variations régionales importantes, il est plutôt de l'ordre de 11 % en Île-de-France et de 16 % en Provence-Alpes-Côte-D'azur.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est l'énergie fournie annuellement par une installation PV de puissance nominale 1 kW ?".

Mauvaise réponse !

En 2022, le solaire photovoltaïque a fourni 18,6 TWh, soit 4,1 % de l’énergie électrique consommée en France (contre 3,0 % en 2021).

A noter que la France a adopté la Programmation Pluriannuelle de l'Energie (PPE), qui fixe un objectif de production PV d'environ 5 % en 2023 et 10 % en 2028. Si la dynamique récente a permis d'approcher l'objectif de 2023, il faudra encore beaucoup d'investissement pour respecter la PPE en 2028.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quelle est la contribution du PV solaire à la production électrique Française aujourd’hui ?" et "Où en est le développement du solaire PV par rapport aux objectifs de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) ?".

Mauvaise réponse !

Plus de 90 % de la masse d'un module PV est valorisable en fin de vie. Ce chiffre, élevé au premier abord, nécessite néanmoins quelques nuances.

Tout d'abord, la masse d'un module PV en silicium est due à 80% au verre de couverture et à l'aluminium du cadre, qui sont des matériaux facilement récupérables mais de faible valeur. La majorité de la valeur du panneau se situe dans la fine couche de silicium qu'il contient, et qu'il est toujours difficile de récupérer.

Ensuite, valoriser ne signifie pas recycler. En l'occurrence, les matériaux récupérés sur le module PV ne sont plus d'assez bonne qualité pour être réutilisés dans un nouveau panneau PV, et perdent donc en valeur. Des pistes intéressantes sont néanmoins à l'étude pour un meilleur recyclage des modules PV, comme celle proposée par le Fraunhofer Institute en Allemagne.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Est-ce qu'un panneau PV peut se recycler ?".

Mauvaise réponse !

Le silicium est extrait des mines de quartz sous forme d'oxyde SiO₂. Pour en faire un matériau adapté au PV, il faut le séparer de l'oxygène. Cette séparation se fait grâce à une réaction avec du carbone, introduit sous forme de charbon. L'oxygène piégé dans le minerai de silicium se lie ainsi au carbone pour former du CO₂ gazeux.

Le charbon peut également être utilisé pour certaines étapes ultérieures de la fabrication d'un panneau PV. Il peut notamment servir de source de chaleur pour fondre le silicium lors de l'étape de cristallisation. Il peut également être utilisé plus indirectement pour produire l'électricité nécessaire au fonctionnement des usines de production. Dans ces deux cas, la quantité de charbon utilisée dépendra de la technologie et du lieu de production des panneaux.

Il est toutefois important de noter que cette consommation de charbon est incluse dans les analyses d'empreinte carbone du PV. On estime que l'empreinte de l'électricité produite par PV est d'environ 32 gCO₂eq/kWh, légèrement plus que le nucléaire ou l'éolien, 10 fois moins que le gaz et 30 fois moins que le charbon.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les émissions CO₂ d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

La couche de silicium dans un panneau solaire standard a une épaisseur d'environ 150 µm. Ces panneaux faisant environ 1,7 mètres carrés, le volume du silicium équivaut environ à 255 mL. Comme le silicium a une densité de 2,3, cela fait bien environ 600 g de silicium par panneau.

A noter que la masse totale d'un panneau est de l'ordre de 20 kg, donc finalement le silicium ne représente que 5% du poids.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Pour savoir combien d'énergie PV pourrait être produite sur les toits français, il faut déjà être capable d'estimer la surface totale des toitures françaises. Cela pose une première difficulté, car il faut agréger des données difficiles à exploiter (cartes IGN, cadastres, vues satellite, etc).

Ensuite, il faut également regarder l'exploitabilité des toitures pour la production PV. Une surface orientée vers le Nord produira moins d'électricité qu'une surface orientée vers le Sud. De même, un toit irrégulier avec des fenêtres, des cheminées ou des ruptures de pente, sera moins à même de produire de l'électricité qu'un toit parfaitement plat et dégagé.

Enfin, l'ombrage total ou partiel produit par la végétation et le relief alentour est un autre point difficile à estimer.

Les estimations de surface disponible pour la production PV en toiture varient donc d'une étude à l'autre, entre 1200 km2 et 4500 km2. Cela correspond à une production électrique de 240 à 900 TWh, soit entre 50% et 200% de la consommation d'électricité française en 2022.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quel est le potentiel pour le PV solaire en France ? Les toitures".

Mauvaise réponse !

Selon les scénarios RTE pour le futur mix énergétique français, l’énergie électrique produite en 2050 par le solaire photovoltaïque représentera entre 90 et 250 TWh, soit 12 à 36 % du mix électrique national. Le photovoltaïque occupe une place importante au sein des différents scénarios proposés par RTE. Les scénarios nommés M0 et M1 (qui sont les scénarios les développements s’appuyant le plus sur les EnR) proposent le photovoltaïque comme première source d’électricité.

Les scénarios RTE sont consultables sur le site rte-futursenergetiques2050, au sein de cette page.

Voici un graphique témoignant des scénarios de déploiement du photovoltaïque à l'horizon 2050 selon RTE :

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est la capacité de solaire PV prévue par les différents scénarios ?" et "Quelle est la surface de panneaux PV nécessaire selon les scénarios en 2050 ?".

Mauvaise réponse !

En 2021, la capacité de production de panneaux photovoltaïques en France était de l’ordre de 850 MW, ce qui représente environ 30 % de la capacité installée en 2021 (3000 MW).

A noter que cette production ne concerne que les panneaux, dernière étape de la fabrication. Si on considérait davantage d'étapes de la chaîne de fabrication, cette proportion serait plus faible.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est la capacité existante de production de panneaux PV en France ?".

Mauvaise réponse !

Une cellule en silicium fait quelques centaines de micromètres (ou microns) d'épaisseur. Cette épaisseur s'est réduite avec les avancées technologiques. Les cellules produites aujourd'hui font environ 100-200 µm d'épaisseur. C'est un cinquième de millimètre, ou trois fois l'épaisseur d'un cheveu.

Voir l'infographie Du quartz au panneau.

D'autres matériaux qui peuvent être utilisés comme cellules solaires sont encore plus fins, car ils absorbent mieux la lumière : quelques micromètres, voire quelques centaines de nanomètres, suffisent ! Pour cette raison, on les désigne aussi par le terme de couches minces.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les technologies du solaire PV ?".

Mauvaise réponse !

En 2022, le solaire photovoltaïque a fourni 18,6 TWh, soit 4,1 % de l’énergie électrique consommée en France (contre 3,0 % en 2021).

Voir Quelle est la contribution du PV solaire à la production électrique Française aujourd’hui ?

A noter que la France a adopté la Programmation Pluriannuelle de l'Energie (PPE), qui fixe un objectif de production PV d'environ 5 % en 2023 et 10 % en 2028. Si la dynamique récente a permis d'approcher l'objectif de 2023, il faudra encore beaucoup d'investissement pour respecter la PPE en 2028.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où en est le développement du solaire PV par rapport aux objectifs de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) ?".

Mauvaise réponse !

En France, dans une installation en centrale, les panneaux PV représentent entre 20 % et 25 % du coût total (22 % pour 2022 d'après l'IRENA).

En effet, il y a d'autres coûts à prendre en compte : les onduleurs (4 %), le reste du matériel électrique et mécanique (20 %), l'installation (31 %), les permis (6 %) ou la marge (15 %).

Pour plus de détails, voir le rapport de l'IRENA Renewable Power Generation Costs in 2022, p. 101 (figure 3.6).

Mauvaise réponse !

Attention, il faut bien distinguer coût de production de l'électricité et coût total de l'électricité. Le coût total prend en compte le coût de fourniture (production et commercialisation), le coût d'entretien du réseau et les taxes appliquées par l’État. Avant le bouclier tarifaire mis en place fin 2021, ces trois postes de coût étaient répartis équitablement (environ 1/3 pour la fourniture, 1/3 pour l'entretien du réseau et 1/3 pour les taxes). Avec le bouclier tarifaire (diminution de certaines taxes), jusque début 2024, la fourniture représentait plus de la moitié du coût total, le réseau 1/3 et les taxes le reste.

D'après l'IEA en 2020, à l'échelle mondiale, le coût de production de l'électricité pour des grandes centrales au sol était d'environ 5 c€/kWh. C'est du même ordre de grandeur que le nucléaire existant ou l'éolien terrestre.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Le solaire PV est-il compétitif ?".

Mauvaise réponse !

A l'état naturel, le silicium (élément Si) est présent sous forme de composés avec l'oxygène, comme SiO₂ (silice). Ce composé est l'élément principal de différents matériaux, par exemple le quartz ou le verre. Ceux-ci diffèrent en raison des impuretés qu'ils contiennent et de leur forme cristalline.

Pour les cellules des panneaux PV, le silicium est extrait sous forme de silice SiO₂, transformée ensuite en Si. Tous les matériaux à base de silice ne conviennent pas, car le solaire requiert une grande pureté de silicium. C'est pourquoi la matière première utilisée est du quartz et que l'on n'utilise pas du verre (recyclé ou non) ou du sable.

La dernière réponse est hors sujet, puisque le silicium n'est pas une terre rare.

Le parcours du silicium est détaillé dans l'infographie Du quartz au panneau.

Mauvaise réponse !

Les émissions d'une installation PV sont en effet plus élevées que celles d'une installation éolienne, presque 3 fois plus.
En effet, les émissions de CO2 sur le cycle de vie d’une installation PV sont de l’ordre de 32 gCO2eq/kWh contre 12 gCO2eq/kWh pour une installation éolienne (terrestre ou en mer).

Ce qu'il faut voir ici c'est qu'une installation PV reste tout de même beaucoup moins émettrice qu'une centrale à charbon ou qu'une centrale à gaz.

Voir Quelles sont les émissions de CO2 d’un système PV ?

De plus, il n'existe pas UNE source d'énergie renouvelable meilleure que les autres dans l'absolu. Les EnR ne sont pas des "énergies parfaites", il est important de tirer parti de leur pluralité et de leurs complémentarités. On appelle cette dynamique le foisonnement des énergies renouvelables.  Le foisonnement permet notamment d'amoindrir les contraintes d'intermittences liées aux différentes EnR.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Le solaire PV est-il une source d’électricité variable, intermittente, pilotable, flexible, fiable, prévisible ?".

Mauvaise réponse !

La dernière PPE (2018) affiche un objectif pour 2028 d'une puissance crête comprise entre 35 et 44 GW.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où en est le développement du solaire PV par rapport aux objectifs de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) ?".

Une version révisée (PPE 3) qui couvre la période 2024-2033, est en préparation et devrait être publiée prochainement.

Mauvaise réponse !

Dans son schéma décennal de développement du réseau publié en 2019, RTE écrit : "Dans tous les cas, l’infrastructure actuelle demeurera le socle du réseau à l’horizon de 10 à 15 ans. Son adaptation devra intervenir à un rythme supérieur à celui des dernières années, mais sans atteindre le rythme des années 1980 ayant accompagné le développement du programme électronucléaire." L'effort d'adaptation du réseau électrique devrait donc être modéré jusqu'en 2035 environ. Dans ce même rapport, RTE projette que, en 2035, pour suivre la loi de Programmation Pluriannuelle de l'Energie (PPE), la part du renouvelable intermittent (éolien + solaire) devra atteindre 36% de la production d'électricité française.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Adapter le réseau au nouveau mix énergétique à l’horizon 2050… à quel coût ?".

Mauvaise réponse !

Le silicium purifié est majoritairement utilisé pour deux applications : le photovoltaïque et la microélectronique.
En 2019, environ 91 % du polysilicium était destiné au photovoltaïque. Le reste est quasi intégralement utilisé pour la microélectronique.

Ces chiffres ne correspondent qu'au silicium purifié (> 99.999 %). Le silicium métal a d'autres applications, notamment dans les alliages d'aluminium ou dans les silicones. Sur l'ensemble du silicium extrait pour la filière métallurgique, le solaire ne représente alors que 6 %.

Pour plus de détails, voir cette infographie du BRGM.

Mauvaise réponse !

Si la Chine est le premier producteur pour chacune des étapes de fabrication d'un panneau solaire, son monopole est particulièrement marqué pour les plaquettes.
En 2021, les plaquettes de Si utilisées pour le PV provenaient à 96,8 % de Chine.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D’où vient le silicium ?".

Mauvaise réponse !

Le solaire photovoltaïque est soutenu par des aides publiques, notamment au travers de primes à l’installation (pour de petites installations avec autoconsommation) ou de tarifs d’achat garantis sur des contrats de 20 ans.
Les installations photovoltaïques raccordées au réseau d'une puissance inférieure ou égale à 3 kWc peuvent également bénéficier d'un taux de TVA réduit à 10 %.

C'est le cas de la plupart des sources d’énergie décarbonées.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Le solaire photovoltaïque est-il subventionné en France ?".

Mauvaise réponse !

On estime qu'environ 94% de la masse du panneau peut être revalorisée en fin de vie. Ce chiffre nécessite néanmoins quelques nuances.

Tout d'abord, la masse d'un module PV en silicium est due à 80% au verre de couverture et à l'aluminium du cadre, qui sont des matériaux facilement récupérables mais de faible valeur. La majorité de la valeur du panneau se situe dans la fine couche de silicium qu'il contient, et qu'il est toujours difficile de récupérer.

Ensuite, valoriser ne signifie pas recycler. En l'occurrence, les matériaux récupérés sur le module PV ne sont plus d'assez bonne qualité pour être réutilisés dans un nouveau panneau PV, et perdent donc en valeur. Des pistes intéressantes sont néanmoins à l'étude pour un meilleur recyclage des modules PV, comme celle proposée par le Fraunhofer Institute en Allemagne.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Est-ce qu’un panneau photovoltaïque peut se recycler ?" et "Le silicium, un matériau critique pour le solaire PV ?".

Mauvaise réponse !

L'encapsulant permet de protéger la cellule (couche active du panneau), notamment de l'humidité. Dans les panneaux standards, les cellules sont également recouvertes par une plaque de verre, qui apporte une protection mécanique. Dans ces cas-là, l'encapsulant permet aussi d'assurer un bon collage avec le verre.

L'encapsulant est en fait un polymère, souvent de l'EVA. Il doit laisser passer la lumière du soleil et être le plus résistant possible aux rayons UV.

Mauvaise réponse... ou incomplète !

La notion de durée de vie n'est pas facile à définir pour des panneaux photovoltaïques : leur efficacité diminue certes au fil du temps, mais de manière continue. On définit en général le temps de vie d'un panneau PV comme le temps qu'il faut pour qu'il perde 20 % de son efficacité initiale.

Le temps de vie des panneaux PV silicium est estimé à environ 25-30 ans, mais certaines études rapportent un temps de vie encore supérieur. De plus, une installation photovoltaïque, ce n'est pas que des panneaux ! Il faut a minima un onduleur pour convertir le courant continu délivré par les panneaux en courant alternatif consommable par nos appareils quotidiens. L'onduleur, lui, a plutôt une durée de vie estimée à 15 ans.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est la durée de vie d’une installation PV aujourd’hui ?".

Mauvaise réponse !

A l'état naturel, le silicium (élément Si) est présent sous forme de composés avec l'oxygène, comme SiO₂ (silice). Ce composé est l'élément principal de différents matériaux, par exemple le quartz ou le verre. Ceux-ci diffèrent en raison des impuretés qu'ils contiennent et de leur forme cristalline.

Pour les cellules des panneaux PV, le silicium est extrait sous forme de silice SiO₂, transformée ensuite en Si. Tous les matériaux à base de silice ne conviennent pas, car le solaire requiert une grande pureté de silicium. C'est pourquoi la matière première utilisée est du quartz et que l'on n'utilise pas du verre (recyclé ou non) ou du sable.

La dernière réponse est hors sujet, puisque le silicium n'est pas une terre rare.

Le parcours du silicium est détaillé dans l'infographie Du quartz au panneau.

Mauvaise réponse !

Le silicium est extrait des mines de quartz sous forme d'oxyde SiO₂. Pour en faire un matériau adapté au PV, il faut le séparer de l'oxygène. Cette séparation se fait grâce à une réaction avec du carbone, introduit sous forme de charbon. L'oxygène piégé dans le minerai de silicium se lie ainsi au carbone pour former du CO₂ gazeux.

Le charbon peut également être utilisé pour certaines étapes ultérieures de la fabrication d'un panneau PV. Il peut notamment servir de source de chaleur pour fondre le silicium lors de l'étape de cristallisation. Il peut également être utilisé plus indirectement pour produire l'électricité nécessaire au fonctionnement des usines de production. Dans ces deux cas, la quantité de charbon utilisée dépendra de la technologie et du lieu de production des panneaux.

Il est toutefois important de noter que cette consommation de charbon est incluse dans les analyses d'empreinte carbone du PV. On estime que l'empreinte de l'électricité produite par PV est d'environ 32 gCO₂eq/kWh, légèrement plus que le nucléaire ou l'éolien, 10 fois moins que le gaz et 30 fois moins que le charbon.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les émissions CO₂ d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Pour assurer les bonnes propriétés des cellules solaires, le silicium utilisé dans la fabrication des cellules doit être extrêmement pur, à 99,999 99% ou plus. On utilise parfois le raccourci "7N" ("seven nines") pour décrire cette pureté.

Il est intéressant de constater que la pureté du silicium utilisé dans la microélectronique est encore plus importante : 99,999 999 9% (9N) ou plus. L'industrie du PV a donc grandement bénéficié des progrès réalisés par la microélectronique ces dernières décennies, et c'est en partie pour cela que les panneaux en silicium dominent désormais largement le marché.

Mauvaise réponse !

Si la Chine est le premier producteur pour chacune des étapes de fabrication d'un panneau solaire, son monopole est particulièrement marqué pour les plaquettes.
En 2021, les plaquettes de Si utilisées pour le PV provenaient à 96,8 % de Chine.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D’où vient le silicium ?".

Mauvaise réponse !

La Chine n'est pas seulement le plus gros producteur de panneaux PV, c'est aussi le plus gros consommateur avec près de 40% de la demande mondiale. En 2022, la Chine a installé autant de panneaux PV que l'Europe et les Etats-Unis réunis.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium ?".

Mauvaise réponse !

Le silicium purifié est majoritairement utilisé pour deux applications : le photovoltaïque et la microélectronique.
En 2019, environ 91 % du polysilicium était destiné au photovoltaïque. Le reste est quasi intégralement utilisé pour la microélectronique.

Ces chiffres ne correspondent qu'au silicium purifié (> 99.999 %). Le silicium métal a d'autres applications, notamment dans les alliages d'aluminium ou dans les silicones. Sur l'ensemble du silicium extrait pour la filière métallurgique, le solaire ne représente alors que 6 %.

Pour plus de détails, voir cette infographie du BRGM.

Mauvaise réponse !

En 2021, la Chine est la première productrice sur toutes les étapes de fabrication d'un panneau PV, et de loin. L'étape sur laquelle elle est (comparativement) la moins présente est la fabrication des panneaux, dernière étape de la chaîne. Même sur cette étape, la Chine représente près de 75 % de la production mondiale.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium ?" ; ou encore cette infographie "Du quartz au panneau".

Mauvaise réponse !

En 2021, la capacité de production de panneaux photovoltaïques en France était de l’ordre de 850 MW, ce qui représente environ 30 % de la capacité installée en 2021 (3000 MW).

A noter que cette production ne concerne que les panneaux, dernière étape de la fabrication. Si on considérait davantage d'étapes de la chaîne de fabrication, cette proportion serait plus faible.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est la capacité existante de production de panneaux PV en France ?".

Mauvaise réponse !

Un panneau PV requiert de nombreux éléments. Il faut à la fois des matériaux fonctionnels (silicium, argent…) qui participent directement à la conversion et à la collecte d’énergie ; et des matériaux de structure liés au module (aluminium, verre, plastiques…) et à l’installation (acier, béton…). En revanche, les panneaux PV (standards ou non) ne contiennent pas de néodyme, de lithium ou de platine.

Voici pour compléter ces informations un schéma de la structure d'une cellule photovoltaïque standard (issu de cette infographie du guide "La structure de la cellule").

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Le verre, qui recouvre l'ensemble du panneau, est le matériau le plus présent en masse (environ 70 %). Vient ensuite l'aluminium qui sert pour le cadre (12-14 %). Le silicium et les contacts métalliques (argent, cuivre) représentent moins de 10 % de la masse totale du panneau.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

L'encapsulant permet de protéger la cellule (couche active du panneau), notamment de l'humidité. Dans les panneaux standards, les cellules sont également recouvertes par une plaque de verre, qui apporte une protection mécanique. Dans ces cas-là, l'encapsulant permet aussi d'assurer un bon collage avec le verre.

L'encapsulant est en fait un polymère, souvent de l'EVA. Il doit laisser passer la lumière du soleil et être le plus résistant possible aux rayons UV.

Mauvaise réponse !

C'est le silicium qui permet de convertir l'énergie lumineuse en électricité. L'argent est un métal très conducteur, qui permet de collecter efficacement l'électricité générée. L'aluminium est utilisé autour du module (cadre) pour le protéger des chocs et de l'humidité. Pour finir, le verre recouvre l'ensemble de la face supérieure du panneau. Il sert également à la protection vis-à-vis des contraintes mécaniques et de l'humidité ; et assure de par sa transparence la pénétration des rayons du soleil jusqu'aux cellules photovoltaïques.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Une cellule en silicium fait quelques centaines de micromètres (ou microns) d'épaisseur. Cette épaisseur s'est réduite avec les avancées technologiques. Les cellules produites aujourd'hui font environ 100-200 µm d'épaisseur. C'est un cinquième de millimètre, ou trois fois l'épaisseur d'un cheveu.

Voir l'infographie Du quartz au panneau.

D'autres matériaux qui peuvent être utilisés comme cellules solaires sont encore plus fins, car ils absorbent mieux la lumière : quelques micromètres, voire quelques centaines de nanomètres, suffisent ! Pour cette raison, on les désigne aussi par le terme de couches minces.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les technologies du solaire PV ?".

Mauvaise réponse !

La couche de silicium dans un panneau solaire standard a une épaisseur d'environ 150 µm. Ces panneaux faisant environ 1,7 mètres carrés, le volume du silicium équivaut environ à 255 mL. Comme le silicium a une densité de 2,3, cela fait bien environ 600 g de silicium par panneau.

A noter que la masse totale d'un panneau est de l'ordre de 20 kg, donc finalement le silicium ne représente que 5% du poids.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Pour assurer les bonnes propriétés des cellules solaires, le silicium utilisé dans la fabrication des cellules doit être extrêmement pur, à 99,999 99% ou plus. On utilise parfois le raccourci "7N" ("seven nines") pour décrire cette pureté.

Il est intéressant de constater que la pureté du silicium utilisé dans la microélectronique est encore plus importante : 99,999 999 9% (9N) ou plus. L'industrie du PV a donc grandement bénéficié des progrès réalisés par la microélectronique ces dernières décennies, et c'est en partie pour cela que les panneaux en silicium dominent désormais largement le marché.

Mauvaise réponse... ou incomplète !

La notion de durée de vie n'est pas facile à définir pour des panneaux photovoltaïques : leur efficacité diminue certes au fil du temps, mais de manière continue. On définit en général le temps de vie d'un panneau PV comme le temps qu'il faut pour qu'il perde 20 % de son efficacité initiale.

Le temps de vie des panneaux PV silicium est estimé à environ 25-30 ans, mais certaines études rapportent un temps de vie encore supérieur. De plus, une installation photovoltaïque, ce n'est pas que des panneaux ! Il faut a minima un onduleur pour convertir le courant continu délivré par les panneaux en courant alternatif consommable par nos appareils quotidiens. L'onduleur, lui, a plutôt une durée de vie estimée à 15 ans.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est la durée de vie d’une installation PV aujourd’hui ?".

Mauvaise réponse !

Le facteur de charge est le rapport entre l'énergie électrique produite par une installation en conditions réelles, et l'énergie que l'installation aurait pu produire si elle avait fonctionné à sa puissance nominale en permanence. Le facteur de charge du PV est nécessairement inférieur à 50 % à cause de l'alternance jour-nuit.

Le facteur de charge solaire en France est de l'ordre de 15 %. Ce chiffre cache des variations régionales importantes, il est plutôt de l'ordre de 11 % en Île-de-France et de 16 % en Provence-Alpes-Côte-D'azur.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est l'énergie fournie annuellement par une installation PV de puissance nominale 1 kW ?".

Mauvaise réponse !

Contrairement à une idée reçue, les modules PV en silicium ne contiennent pas de terres rares. Ils sont principalement constitués de verre, d'aluminium (pour le cadre), de silicium (partie "active" du panneau) et de cuivre (pour les contacts électriques).

Cela n'empêche pas les panneaux PV de contenir des matériaux pouvant être considérés comme "rares" (indium, argent notamment).

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium (Si) ?" et "Les modules PV utilisent ils des matériaux rares ?".

Mauvaise réponse !

Le silicium est extrait des mines de quartz sous forme d'oxyde SiO₂. Pour en faire un matériau adapté au PV, il faut le séparer de l'oxygène. Cette séparation se fait grâce à une réaction avec du carbone, introduit sous forme de charbon. L'oxygène piégé dans le minerai de silicium se lie ainsi au carbone pour former du CO₂ gazeux.

Le charbon peut également être utilisé pour certaines étapes ultérieures de la fabrication d'un panneau PV. Il peut notamment servir de source de chaleur pour fondre le silicium lors de l'étape de cristallisation. Il peut également être utilisé plus indirectement pour produire l'électricité nécessaire au fonctionnement des usines de production. Dans ces deux cas, la quantité de charbon utilisée dépendra de la technologie et du lieu de production des panneaux.

Il est toutefois important de noter que cette consommation de charbon est incluse dans les analyses d'empreinte carbone du PV. On estime que l'empreinte de l'électricité produite par PV est d'environ 32 gCO₂eq/kWh, légèrement plus que le nucléaire ou l'éolien, 10 fois moins que le gaz et 30 fois moins que le charbon.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les émissions CO₂ d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

Les émissions moyennes de gaz à effet de serre (GES) sur l'ensemble du cycle de vie d’une installation photovoltaïque avec injection sur le réseau (sans batterie) étaient de 32 gCO2.eq/kWh en 2020. Ces émissions sont majoritairement dues au procédé de fabrication (71%) et notamment aux procédés à haute température durant les phases de purification du silicium. Les émissions de GES liées aux installations photovoltaïques seront progressivement réduites avec l’augmentation de la part des énergies bas carbone dans le mix énergétique alimentant les usines.

De façon générale, une installation photovoltaïque est beaucoup moins émettrice qu'une centrale à charbon (qui émettait par exemple en moyenne en France environ 1000 gCO2eq/kWh en 2020) ou qu'une centrale à gaz (environ 450 gCO2eq/kWh en moyenne en 2020).

On rappelle ici que les émissions de GES comptabilisées sont liées à la totalité des étapes du cycle de vie du système concerné. Les termes "cycle de vie" et "système" sont issus du vocabulaire usuel lié à la pratique d'Analyse de Cycle de Vie (ACV) ; qui est une méthode d'évaluation normalisée (ISO 14040 et 14044) permettant de réaliser un bilan environnemental multicritère (comprenant les émissions de GES) et multi-étape d'un système (produit, service, entreprise ou procédé) sur l'ensemble de son cycle de vie.

Ainsi, dans le cas abordé lors de cette question, les systèmes sont ici les différentes sources d'énergie électrique (panneau photovoltaïque, centrale à charbon, centrale à gaz...) et leurs étapes de cycle de vie (comme pour tout autre système) sont les suivantes : Acquisition des ressources (extraction, transformation), Production (assemblage, emballage), Distribution (entreposage, manutention, transport), Utilisation (entretien, réparation, réutilisation) et Fin de vie (collecte, recyclage, valorisation, enfouissement).

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelles sont les émissions de CO2 d’un système PV ?".

Mauvaise réponse !

Les émissions d'une installation PV sont en effet plus élevées que celles d'une installation éolienne, presque 3 fois plus.
En effet, les émissions de CO2 sur le cycle de vie d’une installation PV sont de l’ordre de 32 gCO2eq/kWh contre 12 gCO2eq/kWh pour une installation éolienne (terrestre ou en mer).

Ce qu'il faut voir ici c'est qu'une installation PV reste tout de même beaucoup moins émettrice qu'une centrale à charbon ou qu'une centrale à gaz.

Voir Quelles sont les émissions de CO2 d’un système PV ?

De plus, il n'existe pas UNE source d'énergie renouvelable meilleure que les autres dans l'absolu. Les EnR ne sont pas des "énergies parfaites", il est important de tirer parti de leur pluralité et de leurs complémentarités. On appelle cette dynamique le foisonnement des énergies renouvelables.  Le foisonnement permet notamment d'amoindrir les contraintes d'intermittences liées aux différentes EnR.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Le solaire PV est-il une source d’électricité variable, intermittente, pilotable, flexible, fiable, prévisible ?".

Mauvaise réponse !

Le temps de retour énergétique d'une installation PV à Paris est d'environ 1,2 ans. Ceci est nettement moins que la durée de vie d'une telle installation, généralement estimée à plus de 25 ans. Une installation PV à Paris produit donc plus de 20 fois l'énergie qui a été nécessaire à sa fabrication.

Dans des régions bénéficiant d'un plus fort taux d'ensoleillement, le temps de retour énergétique est moindre. En Europe, ce temps se situe entre 1 et 1,5 an.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Une installation PV fournit-elle plus d’énergie que ce qui a été consommé pour sa fabrication ?" et "Quelle est la durée de vie d’une installation PV aujourd’hui ?".

Mauvaise réponse !

Plus de 90 % de la masse d'un module PV est valorisable en fin de vie. Ce chiffre, élevé au premier abord, nécessite néanmoins quelques nuances.

Tout d'abord, la masse d'un module PV en silicium est due à 80% au verre de couverture et à l'aluminium du cadre, qui sont des matériaux facilement récupérables mais de faible valeur. La majorité de la valeur du panneau se situe dans la fine couche de silicium qu'il contient, et qu'il est toujours difficile de récupérer.

Ensuite, valoriser ne signifie pas recycler. En l'occurrence, les matériaux récupérés sur le module PV ne sont plus d'assez bonne qualité pour être réutilisés dans un nouveau panneau PV, et perdent donc en valeur. Des pistes intéressantes sont néanmoins à l'étude pour un meilleur recyclage des modules PV, comme celle proposée par le Fraunhofer Institute en Allemagne.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Est-ce qu'un panneau PV peut se recycler ?".

Mauvaise réponse !

La valeur d'un panneau photovoltaïque standard est concentrée dans la couche de silicium (40 %) et dans les contacts métalliques (15-30 %), qui représentent une fraction minime de la masse. On ne présente ici que la technologie silicium, qui domine largement le marché mondial.

Voici un schéma récapitulatif de la composition d'une cellule solaire photovoltaïque usuelle ainsi que de la répartition de sa valeur.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quels sont les ingrédients d'un panneau PV ?".

Mauvaise réponse !

A titre de comparaison, le tarif réglementé de l'électricité en Février 2024 était d'environ 25 c€/kWh. Cela représente un coût de production moyen d'environ 8 c€/kWh. L'électricité photovoltaïque est donc compétitive par rapport aux autres sources d'énergie (y compris par rapport au nucléaire).

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Le solaire PV est-il compétitif ?".

Mauvaise réponse !

En France, dans une installation en centrale, les panneaux PV représentent entre 20 % et 25 % du coût total (22 % pour 2022 d'après l'IRENA).

En effet, il y a d'autres coûts à prendre en compte : les onduleurs (4 %), le reste du matériel électrique et mécanique (20 %), l'installation (31 %), les permis (6 %) ou la marge (15 %).

Pour plus de détails, voir le rapport de l'IRENA Renewable Power Generation Costs in 2022, p. 101 (figure 3.6).

Mauvaise réponse !

Attention à ne pas confondre le prix d'achat des modules PV et prix de l'installation. Le prix d'achat des panneaux n'est qu'une faible partie du coût d'installation (typiquement 10%), qui comprend aussi le travail humain pour l'installation ainsi que l'achat de tous les autres matériaux nécessaires à une installation fonctionnelle (cables, fixations, onduleur, etc).

Si le prix d'achat des panneaux a été divisé par 10 sur cette période (voir infographie), le prix d'une installation en toiture n'a été divisé "que" par 3 (voir la figure ci-dessous).

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est le coût d'une installation PV ?", "Le solaire PV est-il compétitif ?" et "Le solaire PV est-il subventionné en France ?".

Mauvaise réponse !

La Chine n'est pas seulement le plus gros producteur de panneaux PV, c'est aussi le plus gros consommateur avec près de 40% de la demande mondiale. En 2022, la Chine a installé autant de panneaux PV que l'Europe et les Etats-Unis réunis.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium ?".

Mauvaise réponse !

On compte aujourd'hui environ 20000 emplois dans la filière PV en France. Plus de la moitié sont liés aux installations.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est l'impact de la filière PV sur l'emploi en France ?" et "Quels sont les projets de développement de la production de panneaux PV en France ?".

Mauvaise réponse !

Le prix des installations PV a énormément diminué ces dernières années. Il est passé de plus de 8000 €/kW en 2007 à environ 2000 €/kW en 2020.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est le coût d'une installation PV ?" et "Le PV est-il subventionné en France ?".

Mauvaise réponse !

En 2022, une installation résidentielle en toiture en injection totale était remboursée en environ 8 ans. La durée de vie des panneaux est estimée à 25-30 ans et celle de l'onduleur est estimée à 10-15 ans. Le solaire PV est donc un investissement rentable.

Les installations comprenant des batteries sont néanmoins un peu moins rentables car les batteries représentent un surcoût important, et ont une durée de vie de l'ordre de 6-10 ans, ce qui retarde le temps d'amortissement de l'installation.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quel est le coût d'une installation PV ?".

Mauvaise réponse !

Le solaire photovoltaïque est soutenu par des aides publiques, notamment au travers de primes à l’installation (pour de petites installations avec autoconsommation) ou de tarifs d’achat garantis sur des contrats de 20 ans.
Les installations photovoltaïques raccordées au réseau d'une puissance inférieure ou égale à 3 kWc peuvent également bénéficier d'un taux de TVA réduit à 10 %.

C'est le cas de la plupart des sources d’énergie décarbonées.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Le solaire photovoltaïque est-il subventionné en France ?".

Mauvaise réponse !

Dans son schéma décennal de développement du réseau publié en 2019, RTE écrit : "Dans tous les cas, l’infrastructure actuelle demeurera le socle du réseau à l’horizon de 10 à 15 ans. Son adaptation devra intervenir à un rythme supérieur à celui des dernières années, mais sans atteindre le rythme des années 1980 ayant accompagné le développement du programme électronucléaire." L'effort d'adaptation du réseau électrique devrait donc être modéré jusqu'en 2035 environ. Dans ce même rapport, RTE projette que, en 2035, pour suivre la loi de Programmation Pluriannuelle de l'Energie (PPE), la part du renouvelable intermittent (éolien + solaire) devra atteindre 36% de la production d'électricité française.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Adapter le réseau au nouveau mix énergétique à l’horizon 2050… à quel coût ?".

Mauvaise réponse !

La dernière PPE (2018) affiche un objectif pour 2028 d'une puissance crête comprise entre 35 et 44 GW.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où en est le développement du solaire PV par rapport aux objectifs de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) ?".

Une version révisée (PPE 3) qui couvre la période 2024-2033, est en préparation et devrait être publiée prochainement.

Mauvaise réponse !

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quelle est la production de solaire prévue par les différents scénarios ?" et "Quelle est la surface de panneaux PV nécessaire selon les scénarios en 2050 ?".

Mauvaise réponse !

Selon les scénarios RTE pour le futur mix énergétique français, l’énergie électrique produite en 2050 par le solaire photovoltaïque représentera entre 90 et 250 TWh, soit 12 à 36 % du mix électrique national. Le photovoltaïque occupe une place importante au sein des différents scénarios proposés par RTE. Les scénarios nommés M0 et M1 (qui sont les scénarios les développements s’appuyant le plus sur les EnR) proposent le photovoltaïque comme première source d’électricité.

Les scénarios RTE sont consultables sur le site rte-futursenergetiques2050, au sein de cette page.

Voici un graphique témoignant des scénarios de déploiement du photovoltaïque à l'horizon 2050 selon RTE :

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est la capacité de solaire PV prévue par les différents scénarios ?" et "Quelle est la surface de panneaux PV nécessaire selon les scénarios en 2050 ?".

Mauvaise réponse !

En 2020, la consommation électrique française s'élevait à 460 TWh.

Un article scientifique basé sur l'étude de photographies satellites estime la surface de toiture disponible pour le déploiement du PV en France à 1346 km², soit un équivalent de production de 270 TWh (60 % de la consommation de 2020).

Néanmoins, les chiffres sur les surfaces de toitures varient entre les sources disponibles, et un article récent prenant en compte les coûts estime le potentiel de production PV en toiture à 125 TWh (27 % de la consommation de 2020) pour un coût allant jusqu’à 0,15 €/kWh.

En ajoutant le potentiel sur les friches, parkings, etc... ces estimations sont supérieures aux besoins identifiés par RTE dans son rapport prospectif sur le mix électrique à l'horizon 2050. Il n'est donc pas nécessaire d'artificialiser des sols pour déployer massivement le PV en France. En revanche, le déploiement en toiture est plus coûteux que le déploiement au sol. Il pourrait donc être nécessaire de trouver un arbitrage entre les différents types d'installation et le coût final de l'électricité.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quel est le potentiel pour le solaire PV en France ? Les toitures.".

Mauvaise réponse !

Dans son schéma décennal de développement du réseau publié en 2019, RTE écrit : "Dans tous les cas, l’infrastructure actuelle demeurera le socle du réseau à l’horizon de 10 à 15 ans. Son adaptation devra intervenir à un rythme supérieur à celui des dernières années, mais sans atteindre le rythme des années 1980 ayant accompagné le développement du programme électronucléaire." L'effort d'adaptation du réseau électrique devrait donc être modéré jusqu'en 2035 environ. Dans ce même rapport, RTE projette que, en 2035, pour suivre la loi de Programmation Pluriannuelle de l'Energie (PPE), la part du renouvelable intermittent (éolien + solaire) devra atteindre 36% de la production d'électricité française.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Adapter le réseau au nouveau mix énergétique à l’horizon 2050… à quel coût ?".

Mauvaise réponse !

Le facteur de charge est le rapport entre l'énergie électrique produite par une installation en conditions réelles, et l'énergie que l'installation aurait pu produire si elle avait fonctionné à sa puissance nominale en permanence. Le facteur de charge du PV est nécessairement inférieur à 50 % à cause de l'alternance jour-nuit.

Le facteur de charge solaire en France est de l'ordre de 15 %. Ce chiffre cache des variations régionales importantes, il est plutôt de l'ordre de 11 % en Île-de-France et de 16 % en Provence-Alpes-Côte-D'azur.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est l'énergie fournie annuellement par une installation PV de puissance nominale 1 kW ?".

Toutes les réponses étaient bonnes ! Voici quelques informations liées aux modes d'installations des modules photovoltaïques :

Les modules photovoltaïques peuvent évidemment être installés en toiture. Le potentiel surfacique de toiture en France  pour l'installation photovoltaïque est estimé entre 1346 km² et 2276 km². Pour l'estimation la plus basse, ceci correspond à un potentiel de production électrique de 90 TWh/an à un coût inférieur à 0,12 €/kWh et jusqu’à 125 TWh/an à coût inférieur à 0,15 €/kWh (coûts 2019). De plus, le potentiel de production annuel du solaire photovoltaïque installé sur des friches et des parkings (ombrières) est évalué à environ 70 TWh par an.

Il est également possible d’installer des panneaux photovoltaïques verticalement, par exemple sur les façades des bâtiments ou comme mur anti-bruit. La production de panneaux installés verticalement est plus forte lorsque le soleil est bas sur l’horizon (début et fin de journée, hiver), donc a priori mieux adaptée aux besoins. De plus, les panneaux verticaux bénéficient mieux de la réflexion de la lumière sur le sol (albédo) et il y a moins de conflits d’usage du foncier qu’avec des panneaux “horizontaux”.

L’agrivoltaïsme désigne des installations photovoltaïques situées sur des parcelles agricoles, combinant ainsi production électrique et agricole. Les installations agrivoltaïques peuvent prendre différentes formes, par exemple des panneaux solaires installés sur des serres, des pâturages ou encore des champs.

Le photovoltaïque flottant désigne des installations PV situées sur des étendues d’eau (le plus souvent douce). Même si les impacts environnementaux ne sont pas encore bien connus, certains avantages potentiels tels que la grande disponibilité de ces zones et des bénéfices secondaires tels que la réduction de l’évaporation de l’eau, rendent ces installations attractives et expliquent leur fort développement actuel dans le monde.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est le potentiel pour le PV solaire ? Les toitures.", "Quel est le potentiel pour le PV solaire ? Les friches et parkings.", "Vers de nouveaux modes de déploiement du photovoltaïque ? Les panneaux verticaux.", "Vers de nouveaux modes de déploiement du photovoltaïque ? L'agrivoltaïsme." et "Vers de nouveaux modes de déploiement du photovoltaïque ? Le photovoltaïque flottant.".

Mauvaise réponse !

Pour installer des panneaux PV à coté d'un monument historique, il faut a minima consulter les Architectes et Bâtiments de France (ABF), dont l'avis peut être opposable. En cas de covisibilité, les ABF rendent souvent un avis défavorable.

La nécessité de déployer du solaire photovoltaïque sur les surfaces bâties pousse les autorités à faciliter ces démarches. C’est en ce sens qu’une instruction interministérielle de janvier 2023 invite les ABF à donner leur aval pour des bâtiments récents (à partir des années 50) ou des bâtiments se situant dans des zones d’activités, logistiques ou industrielles.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Peut-on installer des panneaux PV sur, ou aux abords des monuments historiques ?".

Mauvaise réponse !

La plus grande centrale photovoltaïque en France se situe à Cestas, près de Bordeaux, et recouvre plus de 260 hectares ! Elle comporte près d'un million de panneaux PV, pour un total de 300 MW.

A noter qu'un projet de centrale encore plus gros, Horizeo, situé dans les Landes, devrait voir le jour d'ici 2026. Il représentera 1 GW, et couvrira plus de 800 hectares. La nouvelle loi "Accélération des énergies renouvelables", votée en mars 2023, interdit les nouveaux projets d'installation nécessitant le défrichement de plus de 25 hectares de forêt. Il y a donc des chances qu'Horizeo reste le plus gros projet de centrale PV en France pour les décennies à venir.

Mauvaise réponse !

La Chine n'est pas seulement le plus gros producteur de panneaux PV, c'est aussi le plus gros consommateur avec près de 40% de la demande mondiale. En 2022, la Chine a installé autant de panneaux PV que l'Europe et les Etats-Unis réunis.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Où sont fabriqués les panneaux PV ? D'où vient le silicium ?".

Mauvaise réponse !

L'Allemagne a déjà installé plus de 67 GW de panneaux photovoltaïque en 2022, ce qui lui confère la première place de ce classement. En 2e position vient l'Italie avec 25 GW, puis les Pays-Bas en 3e avec 18,8 GW. La France n'est que 5e avec 17,2 GW installés.

Il faut toutefois noter que les Pays-Bas sont le pays avec le plus de puissance installée par habitant (1072 W/hab contre 810 W/hab en Allemagne).

(source : EurObservER - Baromètre photovoltaique 2023)

Mauvaise réponse !

La bonne réponse était 20 m2. Cela représente environ 2 places de parking.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quelle est la production de solaire prévue par les différents scénarios ?" et "Quelle est la surface de panneaux PV nécessaire selon les scénarios en 2050 ?".

Mauvaise réponse !

En 2021, la capacité de production de panneaux photovoltaïques en France était de l’ordre de 850 MW, ce qui représente environ 30 % de la capacité installée en 2021 (3000 MW).

A noter que cette production ne concerne que les panneaux, dernière étape de la fabrication. Si on considérait davantage d'étapes de la chaîne de fabrication, cette proportion serait plus faible.

Pour plus de détails, voir la fiche du guide intitulée "Quelle est la capacité existante de production de panneaux PV en France ?".

Mauvaise réponse !

On compte aujourd'hui environ 20000 emplois dans la filière PV en France. Plus de la moitié sont liés aux installations.

Pour plus de détails, voir les fiches du guide intitulées "Quel est l'impact de la filière PV sur l'emploi en France ?" et "Quels sont les projets de développement de la production de panneaux PV en France ?".