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Avec le développement croissant de la filière du photovoltaïque, le bilan carbone du photovoltaique est remise en question. Une rapide analyse du cycle de vie (AVC) d’un panneau photovoltaïque nous montre que cet impact sur l’environnement est d’ailleurs dû à sa production. Ces panneaux produisent de l'électricité grâce au rayonnement solaire. Cette source d’énergie est considérée comme économique et plus propre que les énergies fossiles. Cependant, il est important de noter que le photovoltaïque n’est pas sans impact sur l’environnement. Or, il faut prendre en compte cet impact lorsque l’on souhaite évaluer l’empreinte environnementale globale du photovoltaïque.
Définition et enjeux du bilan carbone du photovoltaique
Panneau solaire ou photovoltaïque, quelle différence ?
Pour commencer, mettons les choses au clair, panneau solaire et panneau photovoltaïque, ce ne sont pas exactement les mêmes. Ces deux types utilisent les rayons du soleil. Cependant, les techniques pour capter l’énergie solaire et leurs usages sont différents.
D’une part, le panneau solaire convertit les rayons du soleil en chaleur. La chaleur passe dans des tubes puis arrive dans un échangeur. Ce dernier s’occupe de de chauffer l’eau qui s’accumule dans un réservoir. Et voilà ! L’eau chaude peut être utilisée (pour une douche par exemple) grâce à cette énergie solaire.
D’autre part, le panneau photovoltaïque convertit la lumière du soleil en électricité. Il subvient à des besoins en électricité. L’électricité produite est prête à l’emploi, mais peut aussi être stockée dans des batteries.
Une solution pour réduire le bilan carbone de votre entreprise
Dans la cadre de la stratégie de neutralité carbone collective des accords de Paris, les énergies renouvelables comme le photovoltaïque via le solaire jouent un rôle clé.
A l’échelle de votre entreprise, les émissions liées à votre bilan carbone sont grandement impactées par le choix de l’électricité que vous utilisez. Le type d’énergie choisie entre dans le cadre de vos émissions directes de gaz à effet de serre.
Or, les panneaux solaires n’émettent pas de gaz à effet de serre durant leur utilisation et les matériaux utilisés sont recyclables. Cette installation peut avoir une durée de vie allant jusqu’à 30 ans.
Lorsque vous identifiez les principaux postes émetteurs de votre entreprise, le bilan carbone du photovoltaique ne sera pas aussi élevé que si vous optez pour une énergie fossile. Il est donc conseillé de souscrire auprès d’un fournisseur d’électricité verte. L'entreprise ou le particulier peut aussi choisir d'utiliser un kit solaire autoconsommation et ainsi consommer uniquement l'électricité produite par ses panneaux solaires, permettant de réduire jusqu'à 40 % ses factures.
L’essor du photovoltaïque en France
Depuis 2009, la filière du photovoltaïque en France s’est beaucoup développée. En 2021, la production d'électricité s’élève à 14,3 TWh, en hausse de 12,6 % par rapport à 2020. En plus d’être mise en avant comme étant une source d’énergie plus propre, le prix des modules photovoltaïques a relativement baissé.
Cependant, comparé à d’autres pays européens comme la Finlande et la Suède, la France a encore du retard à rattraper sur les énergies renouvelables en général, y compris le solaire.
Lorsqu’on dresse une carte de la France, peu de surprise quant à la répartition des installations photovoltaïques. Les départements qui en utilisent le plus sont au sud, là où il y a le plus de soleil.
D’ailleurs, le photovoltaïque ne fait pas encore l‘unanimité en France. Si leur utilisation n’émet pas de GES, la conception de ces derniers est remise en cause. De plus, ces panneaux posent une question de souveraineté par rapport aux matières utilisées dans leur production. D'où les interrogations sur le bilan carbone du photovoltaique.
💡Le saviez-vous ? Les pays européens qui utilisent le plus l’énergie solaire sont la Grèce et Chypre !
Quel est l’impact réel du photovoltaïque sur l’environnement ?
Fabrication des cellules photovoltaïques, une empreinte carbone peu ensoleillée 😥
Contrairement aux idées reçues, un panneau solaire photovoltaïque n’est pas fabriqué à partir de terres rares. Pour rappel, les “terres rares” sont appelées ainsi car ce sont des matériaux difficiles à extraire mais ils ne sont pas issus de matériaux rares. Elles sont utilisées pour la production de produits hautement technologiques.
Les panneaux solaires photovoltaïques que l’on retrouve aujourd’hui en France sont eux principalement composés de silicium (à 90%). Cette matière est naturellement présente sur Terre, on estime même que c’est le deuxième élément le plus abondant sur la planète.
Le silicium est extrait, raffiné puis transformé en cellules qui seront ensuite utilisées pour les panneaux photovoltaïques. Dans le cas des panneaux photovoltaïques solaires, ce n’est pas tant le type de matériaux utilisé qui pose donc le problème. Ce sont leurs méthodes de construction, lors de leur production, qui pèsent dans leur empreinte carbone.
La Chine est aujourd’hui le premier producteur. Ils sont à l’origine de 90% des offres. Malheureusement, les plaintes concernant les conditions de travail rudes et la pollution causée par les opérations de raffinage du silicium ont été dénoncées et documentées au cours des dix dernières années. L’impact de la production de cellules photovoltaïques est donc à la fois un problème d’ordre environnemental, mais aussi éthique 😥
En effet, plus le silicium sera purifié, plus les capacités d’absorption de la lumière du soleil par la cellule seront optimales. Or, ce sont les bains d’acide qui permettent cette purification. D’où la pollution de l’air et des sols et donc l’impact négatif sur l’environnement. Cela n'allège pas le bilan carbone de la production du photovoltaïque.
Oui, les panneaux sont recyclables !
Outre la Chine, les producteurs européens innovent également en termes d'énergie solaire. Par exemple, l'entreprise Voltec Solar, dont les panneaux solaires produits en Alsace, présentent un taux de recyclabilité proche des 100 %.
En moyenne, entre 85% et 95% des composants des panneaux photovoltaïques sont recyclables. Il reste donc entre 15% et 5% de déchets non recyclables dans les panneaux solaires qui sont de la connectique.
La filière du recyclage des panneaux solaires s’est beaucoup développée ces dernières années. Une directive européenne de 2002 renforcée en 2012, les entreprises qui vendent un panneau solaire doivent aussi assurer le coût et la gestion de leur recyclage en plus de la production.
En France, c’est l’éco-organisme Soren (anciennement PV Cycle France) qui collecte et recycle les modules photovoltaïques. Ce recyclage limite grandement les besoins en matières premières et réduit l'empreinte carbone du photovoltaïque.
Un bilan carbone amélioré mais loin d’être neutre…
Le bilan carbone du photovoltaïque s’est amélioré ces dernières années. Par exemple, les industriels utilisent désormais moins de matière pour en produire : de 16 grammes de silicium par watt-crête en 1990, le taux est passé à 4 g/Wc en 2017. La fabrication des cellules solaires exigerait 4 fois moins de matériaux et d’énergie qu’auparavant.
Cependant, nous sommes encore loin de la neutralité carbone des panneaux solaires photovoltaïques. Comme vu plus tôt, même si la production d’électricité ne pollue pas, plusieurs étapes (fabrication, transport, recyclage) ne sont pas exemptes de dépenses énergétiques.
Comment mieux prendre en compte le bilan carbone du photovoltaique ?
ACV d’un panneau solaire
Les étapes du cycle de vie d’un panneau
D'après l’ADEME, un panneau solaire émet en moyenne 55 grammes de CO2 par KiloWatt produit.
Pour vous donner une idée précise de l’impact sur l'environnement d’un panneau solaire photovoltaïque derrière ce chiffre, rien de mieux que de présenter en détail son analyse du cycle de vie. Le principe est de comptabiliser les ressources utilisées et les émissions occasionnées à toutes les étapes de la vie d'un produit.
L’analyse du cycle de vie d’un panneau photovoltaïque prend en compte :
- L’extraction et l’affinage des minerais
- La fabrication des panneaux solaires
- La distribution, l’installation et l’utilisation des panneaux
- Le recyclage
Les zones d’ombres
La mise en place des panneaux photovoltaïques demande une quantité d’énergie importante, notamment pour faire fondre le verre et cristalliser le silicium. Or, lorsqu’un panneau est produit en Chine, l’énergie utilisée n’est pas souvent verte.
Quel comble : des panneaux photovoltaïques produits avec des énergies fossiles. La filière photovoltaïque se développe en Chine très rapidement mais ce n’est pas assez pour le moment.
De plus, lorsque votre panneau vient de Chine, vous devez ajouter l’empreinte carbone du transport utilisé pour acheminer les panneaux.
🖐 Aujourd’hui, 90% des offres de panneaux photovoltaïques viennent de Chine.
Les points positifs
Là où le cycle de vie d’un panneau photovoltaïque est positif, c’est surtout en rapport avec son utilisation, sa durée et fin de vie.
Tout d'abord, parce qu’un panneau photovoltaïque a une durée de vie longue. Sa garantie s’étend aujourd’hui souvent sur 25 à 30 ans mais même passée cette date, les panneaux photovoltaïques continuent de fonctionner encore de nombreuses années !
Ainsi, au cours de sa utilisation, un panneau solaire produit bien plus d’énergie que celle nécessaire pour sa fabrication. Pour amortir les émissions liées à sa fabrication et à sa production, le panneau photovoltaïque doit seulement être utilisé trois ans pour amortir. Il en est de même pour les panneaux solaires.
Enfin, comme expliqué plus tôt, les panneaux photovoltaïques sont presque entièrement recyclés. La production de déchets est donc très faible. Le recyclage et la séparation des différents composants demande également des coûts énergétiques. Heureusement, ce processus se déroule en France dans un cadre plus régulé.
🖐 Pour les particuliers, l'État a mis en place plusieurs dispositifs pour financer l’installation de panneaux photovoltaïques et solaires.
Le poids du photovoltaïque dans le bilan carbone de votre entreprise
Connaître l’empreinte carbone d’une installation photovoltaïque lorsque vous réalisez le bilan carbone de votre entreprise est important.
L’ADEME prend en compte la part de mix électrique utilisée pour la production du module. Ainsi, on obtient une empreinte carbone du photovoltaïque équivalent à :
- 43,9 gCO2eq/kWh pour un mix électrique chinois ;
- 32,3 gCO2eq/kWh pour un mix électrique européen ;
- 25,2 gCO2eq/kWh pour un mix électrique de fabrication français.
A l’échelle de votre entreprise, vous pouvez utiliser ces chiffres et ceux de la base ADEME pour enrichir votre empreinte carbone et calculer vos émissions. Il faut ensuite multiplier ces facteurs d’émissions à votre consommation énergétique pour obtenir une estimation.
Lorsque vous utilisez un logiciel de bilan carbone comme développé à Carbo, c’est encore plus simple. Il vous suffit de renseigner votre consommation énergétique, y compris l'électricité, et le type d’énergie utilisée. L’outil s’occupe du reste !
Estimez facilement l'empreinte carbone de votre entreprise !
Limiter l’impact carbone du photovoltaïque
Quelle source d’énergie est la meilleure ?
Lorsqu’on compare avec d’autres sources d’énergie, le bilan carbone du photovoltaique n’est pas le meilleur des énergies renouvelables. Les énergies éoliennes et hydrauliques possèdent une empreinte carbone inférieure. Consultez notre article sur le bilan carbone d'une éolienne pour en savoir plus !
Pour vous donner une idée générale, voici un tableau récapitulatif des sources de production énergétiques existantes, du moins polluant (en équivalent grammes par CO2/KWh) au plus polluant.
| Technologie | Capacité, configuration, carburant | Estimation(gCO2e/KWh) |
| Vent offshore | 2.5 MW, offshore | 9 |
| Hydroélectrique | 3.1 MW, réservoir | 10 |
| Vent onshore | 1.5 MW, onshore | 10 |
| Biogaz | Digestion anaérobique | 11 |
| Hydroélectrique | 300 kW, au fil de l'eau | 13 |
| Solaire thermique | 80MW, auge parabolique | 13 |
| Biomasse | Bois de forêt Co-combustion avec de la houille | 14 |
| Biomasse | turbine à vapeur en bois de forêt | 22 |
| Biomasse | Foresterie à courte rotation Co-combustion avec de la houille | 23 |
| Biomasse | Moteur alternatif FOREST WOOD | 27 |
| Biomasse | Turbine à vapeur de déchets de bois | 31 |
| Panneaux photovoltaïques | Silicone polycristallin | 32 |
| Biomasse | Turbine à vapeur forestière à courte rotation | 35 |
| Géothermique | 80MW, roche sèche chaude | 38 |
| Biomasse | Moteur forestier alternatif à courte rotation | 41 |
| Nucléaire | Différents types de réacteurs | 66 |
| Gaz naturel | Diverses turbines à cycle combiné | 443 |
| Pile à combustible | Hydrogène issu du reformage du gaz | 664 |
| Diesel | Différents générateurs et types de turbines | 778 |
| Pétrole brut | Différents générateurs et types de turbines | 778 |
| Charbon | Différents types de générateurs avec lavage | 960 |
| Charbon | Différents types de générateurs sans lavage | 1050 |
💡 Envie de creuser le sujet ? Découvrez notre article sur les énergies renouvelables !
Pourquoi et comment viser la sobriété énergétique
Photovoltaïque, éolien, etc… Choisir une énergie renouvelable pour votre entreprise est un premier pas essentiel dans une démarche de transition écologique. Cependant, aucune énergie n’est 100%. La meilleure reste celle qu’on ne dépense pas !
En plus d’opter pour une renouvelable, couplez-le avec des actions visant la sobriété énergétique de votre entreprise. Les axes de travail sont plus nombreux qu’il y paraît. Entre autres, grâce à une stratégie de Green Computing, vous pouvez réduire la consommation énergétique de vos appareils informatiques, et donc vos émissions de gaz à effet de serre.
Aussi opter pour une consommation énergétique renouvelable n’est pas l’unique solution pour réduire votre empreinte carbone. C’est un pas nécessaire, mais qui ne suffit pas. Votre entreprise peut également avoir un impact positif sur l’environnement par diverses actions. Vous pouvez changer de prestataire pour des offres plus soucieuses de leur impact environnemental, installer une pompe à chaleur, privilégier la publicité écologique à la publicité de masse, réduire sa consommation d'électricité etc… Des leviers d’actions, il y en a plein d’autres !
😮 Intéressé ? N’hésitez pas à lire notre article sur les 20 actions clés pour réduire l'empreinte carbone de son entreprise !
L’impact sur l'environnement n’est pas le même entre une énergie fossile et une renouvelable. Mais il n’est pas non plus nul pour une renouvelable. Lorsqu’on dresse le bilan des émissions de gaz à effet de serre d’un panneau photovoltaïque, cet impact sur l’environnement est notamment dû à sa production.
Cependant, ce n’est pas pour autant que l’on vous déconseille cette technologie ! En comparaison avec les énergies fossiles, les émissions de gaz à effet de serre sont importantes (plus du triple!). Dans une démarche vers la neutralité carbone collective, l’installation d’un système photovoltaïque reste une solution, à coupler bien sûr avec d’autres actions de transformation énergétique et écologique.
