Energie et CO2 (2)

Dans cet article "Energies et CO2 (2)", l'énergie concernée en particulier est l'énergie solaire transformée en électricité à l'aide de panneaux photovoltaïques.
Des articles suivront au sujet de l'éolien et des énergies traditionnelles : nucléaire, charbon et gaz.

A force de chercher à comprendre au sujet des émissions de CO2 par kWh livré chez le client, on finit par trouver des normes façon ISO 9001, ce sont les normes 14 001.

Site consultable ;

http://www.photovoltaique.info/Analyse-du-Cycle-de-Vie-ACV-du.html

Extrait :

Afin de pouvoir comparer sur les mêmes bases l’impact que peut avoir sur l’environnement un produit ou un service, une méthode standardisée s’est développée sous le nom d’Analyse du Cycle de Vie (ACV). Au niveau international, elle est cadrée par les normes ISO 14040 et ISO 14044 de 2006.

Il s'agit de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV). Méthodologie selon le schéma ci-contre.

Par exemple pour une installation photovoltaïque, on prend en considération tous les éléments nécessaires à la fabrication des panneaux, l'installation en prenant en compte les accessoires et périphériques dont l'onduleur. Le démantèlement est également pris en compte.

En fonctionnement, les panneaux solaires n'émettent pas de CO2 pendant la durée de vie 20 ans contractuels avec OA-solaire (Obligation d'Achat d'EDF), voire 30 ans où les panneaux solaires continuent de produire de l'électricité, certes,  avec un rendement moindre.

Une quantité de kWh a été produite (Q kWh), pour chaque étape élémentaire du schéma ci-dessus, des émissions de CO2 (Eg CO2) ont eu lieu (colonne "Entrants" du schéma) suivant les énergies utilisées généralement fossiles ou électriques.

Dans la colonne "Sortants" par calcul : Eg CO2/Q kWh = g CO2/kWh, les "Fameux" grammes de CO2 par kWh électrique utilisé par le consommateur final.

Ce calcul se fait pour chacune des étapes de vie du minerai (naissance) jusqu'au démantèlement (fin de vie de l'installation).

Conclusion : Source Hespul, page 29  :

http://www.photovoltaique.info/IMG/pdf/PV_Fab_Envt_final_26082009.pdf

Les résultats d’analyse du cycle de vie nous confirment que la production d’électricité photovoltaïque présente un bilan environnemental favorable. Ces résultats sont cependant restreints à la filière du silicium cristallin (90% du marché) existante actuellement en Europe, hors recyclage en fin de vie.

L’impact majeur est la dépense énergétique pendant la phase de fabrication, provenant à plus de 40% du raffinage du silicium. Etant donné qu’un système photovoltaïque est un générateur d’électricité, cet effet est plus que compensé par son utilisation.

Le temps de retour énergétique moyen pour la France est de 3 ans : le système va donc rembourser 10 fois sa dette énergétique pour une durée de vie de 30 ans.

La contribution à l’effet de serre pour la France (1) est d’environ 70 g CO2-eq/kWh. A titre comparatif, le kWh électrique en France se situe entre 40 et 180 g CO2-eq/kWh selon l’usage (source Ademe 2005).

Les améliorations futures de la filière de production concernent tout d’abord le silicium solaire. Les réacteurs à lit fluidisés pour la voie chimique ou la voie métallurgique permettent une économie de 10% à 20% de la dépense énergétique totale. Ensuite, la diminution de l’épaisseur des plaques de silicium permet une économie de matériau. De la même manière, la pose de modules sans cadre réduit l’énergie grise du système. L’augmentation du rendement des cellules va elle aussi peser favorablement dans la balance. Enfin la mise en œuvre permettant une productibilité optimale des systèmes permet de limiter leur impact environnemental.

Pour aller plus loin, la conception des systèmes doit intégrer leur fin de vie, et plus particulièrement leur démontage. A ce propos, l’association européenne PV Cycle, regroupant des fabricants de modules photovoltaïques, a vu le jour en 2007. Une de ses tâches est de rendre possible le recyclage des modules.

(1) 70 g CO2/kWh dépend de l'énergie électrique utilisé au cours du cycle de vie des panneaux, notamment fabrication en France. Si ces panneaux sont fabriqués dans un pays où l'énergie électrique est à base d'énergies fossiles, les 70 g CO2/kWh sont à revoir à la hausse.

Exemple d'amélioration du "ACV" dans le temps qui confirme la conclusion d'Hespul.
En 2007, pour une puissance de 3 kWc, il fallait 23,5 m2 de panneaux. Panneaux avec cadre en aluminium, 5 à 6 kg par panneau.
En 2013, pour une puissance de 3 kWc, 20 m2 de panneaux suffisaient, sans cadre aluminium.
Le coût d'installation s'en ressent, un peu plus que diviser par 2 entre 2007 et 2013.
Dans les 2 cas, les panneaux ont été fabriqués en Europe.

Autres liens pour information :
http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/avis-ademe-sur-solaire-photovoltaique-2013.pdf
https://fr.wikipedia.org/wiki/Analyse_du_cycle_de_vie
http://www.bco2.fr/en._photovoltaique_059.htm

Recyclage des panneaux :
https://www.insunwetrust.solar/blog/techno/recyclage-des-panneaux-solaires/
https://www.wedemain.fr/Fabrication-recyclage-quel-est-le-veritable-impact-ecologique-des-panneaux-solaires_a2960.html

Sauf rares données personnelles, ou fautes de frappe, tout provient d'Internet.

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Rappel au sujet du photovoltaïque, sur les toits ou surfaces "artificialisées" devraient être la règle prioritaire. Pour les parcs photovoltaïques dans les garrigues du Gard, il y aurait lieu de reconsidérer le bien fondé sachant qu'à puissance égale, l'éolien est moins consommateur d'espace vert.

Ci-dessous, un communiqué, paru dans le Républicain d'Uzès du 29 mars 2018, de l'association "Uzège-Pont du Gard Durable" met en garde sur la prolifération des parcs photovoltaïques. Mise en garde que je partage.