Le parc photovoltaïque de France métropolitaine s’élève à 4 763 MW, soit une progression de 9 % depuis décembre 2013
RTE, le SER, ERDF et l’ADEeF ont engagé ensemble une coopération pour la publication d’un état des lieux détaillé des principales filières de production de source renouvelable, tant à l’échelle nationale que régionale.
Le Panorama des EnR propose un ensemble d’indicateurs nationaux et régionaux mettant en évidence la contribution des énergies renouvelables à l’équilibre du système électrique, et illustrant certaines de leurs caractéristiques de variabilité et de foisonnement. Le chapitre photovoltaïque identifie également les évolutions technologiques concernant ces filières et présente les outils mis en œuvre pour assurer leur intégration dans le système électrique.
Révisé en mars 2011, le tarif d’achat est désormais indexé tous les trimestres en fonction du volume des projets entrés dans le mécanisme de soutien lors du trimestre précédent. Le tarif est également fonction du degré d’intégration des panneaux photovoltaïques dans le bâti et de la puissance de l’installation. Au-delà de 100 kWc, le système de soutien passe par des appels d’offres. La procédure est simplifiée pour le segment allant de 100 à 250 kW et ordinaire au-delà.
Suppression de la bonification tarifaire pour les installations inférieures à 100 KWc
En janvier 2013, une bonification tarifaire allant jusqu’à 10 % a été mise en place pour les installations de puissance inférieure à 100 kWc qui comportent des modules dont les étapes clés de fabrication sont localisées en Europe. Cette bonification a été supprimée en avril 2014 suite à une mise en demeure de l’Etat français par la Commission européenne. Cette bonification a participé à la hausse des raccordements constatée au premier semestre 2014. Depuis son annulation, le segment résidentiel accuse un net ralentissement, et le segment professionnel inférieur à 100 kWc est à l’arrêt, le niveau des tarifs seuls étant désormais trop bas pour développer de nouveau projets. Néanmoins une revalorisation du tarif pour les installations inférieures à 100 kWc est attendue pour le quatrième trimestre 2014.
Appel d’offres pour les installations supérieures à 100 KWc
De nouveaux appels d’offres sont annoncés d’ici fin 2014 pour relancer la filière. Depuis 2011, le volume total lancé par appel d’offres pour les installations supérieures à 100 KWc a été de 1 270 MW, soit environ 420 MW par an. La durée observée entre le lancement de deux appels d’offres successifs (puissance supérieure à 250 kWc) est actuellement d’environ 18 mois.
Parc photovoltaïque raccordé au 30 juin 2014 :
Le parc photovoltaïque de France métropolitaine s’élève à 4 763 MW, soit une progression de 9 % depuis décembre 2013. Le volume raccordé au premier semestre est de 397 MW. Ce volume correspond à un doublement de la capacité raccordée par rapport au premier semestre de 2013.
Le parc photovoltaïque est en majorité raccordé sur le réseau public de distribution (93 %) avec 4 133 MW sur le réseau d’ERDF, 227 MW sur les réseaux des ELD et 93 MW sur le réseau d’EDF- SEI en Corse. Le réseau de RTE accueille, avec 311 MW, 7% de la puissance photovoltaïque installée.
Répartition régionale du parc photovoltaïque :
La région Provence-Alpes-Côte d’Azur accueille le parc photovoltaïque le plus important avec 727 MW, suivie par l’Aquitaine, Midi-Pyrénées et Languedoc-Roussillon qui dépassent les 400 MW raccordés chacune. Les régions de Provence-Alpes-Côte d’Azur, Aquitaine, Midi-Pyrénées, Languedoc-Roussillon, Rhône-Alpes et Pays de la Loire concentrent 62 % de la puissance photovoltaïque raccordée en France métropolitaine.
Cinq régions concentrent plus de 65 % des nouvelles capacités raccordées au premier semestre 2014, soit 264 MW sur 397 MW raccordés en France métropolitaine. Avec 86 MW installés, la région Aquitaine est celle dont le parc photovoltaïque a le plus augmenté au premier semestre 2014.
Répartition des installations par tranche de puissance :
Le parc installé se segmente en trois niveaux de puissance correspondant à la nature de l’installation :
Les installations de puissance inférieure ou égale à 36 kVA : ces installations sont raccordées sur le réseau BT et sont principalement situées sur des habitations. Elles représentent en nombre plus de 96 % du parc total et en puissance 27 % ; La puissance moyenne de ces installations est de 4 kW.
Les installations de puissance comprise entre 36 et 250 kVA : ces installations sont raccordées sur le réseau BT et sont principalement situées sur des bâtiments industriels de grandes tailles ou des parkings par exemple. Elles représentent en puissance 30 % du parc total. La puissance moyenne de ces installations est de 116 kW ; Les installations de puissance supérieure à 250 kVA : ces installations sont raccordées sur le réseau HTA ou HTB. Ce sont des installations au sol occupant plusieurs hectares. Elles représentent en puissance plus de 43 % du parc total. Pour celles raccordées au réseau HTA, leur puissance moyenne est de 2 MW.
Cinq régions concentrent la moitié de la puissance installée en BT : Midi-Pyrénées (313 MW), Pays de la Loire (282 MW), Provence-Alpes-Côte d’Azur (216 MW), Rhône-Alpes (222 MW) et Aquitaine (213 MW).
La répartition des parcs régionaux par type d’installations varie fortement d’une région à l’autre. Ainsi, la région PACA, qui présente le parc le plus important, compte, par exemple, une forte majorité d’installations au sol (supérieures 250 kVA). A contrario, la région Pays de la Loire possède une forte majorité d’installations sur le bâti.
Les technologies de production photovoltaïque :
L’effet photovoltaïque désigne la propriété de certains semi-conducteurs qui génèrent un courant électrique quand ils sont exposés à la lumière du soleil. Ces propriétés sont mises en œuvre dans la production d’électricité à partir d’installations solaires photovoltaïques.
Caractérisation et composants d’une installation photovoltaïque
Les composants clés d’une installation photovoltaïque sont :
* Les cellules photovoltaïques (le plus petit élément de production d’électricité) ;
* Les modules photovoltaïques (ensemble de cellules interconnectées et isolées de l’environnement extérieur, encore désigné par les termes « panneaux solaires ») ;
* Les onduleurs (dont la fonction est de transformer en courant alternatif le courant continu généré par les modules) ;
* Les autres matériels électriques et électroniques (acheminement du courant, protection des biens et des personnes, monitoring, batteries le cas échéant, etc.) ;
* Les structures du support.
Une installation photovoltaïque peut être implantée sur des bâtiments de toute nature ou au sol, et peut être raccordée au réseau électrique. La taille des installations varie de quelques kW (segment résidentiel par exemple), à plusieurs centaines de kW (segment des bâtiments professionnels de taille moyenne à grande) ou plusieurs MW (très grands bâtiments ou parcs au sol).
Les familles de cellules photovoltaïques
* Les cellules en silicium cristallin :
Ce type de cellule est constitué de fines plaques de silicium, élément chimique abondant et qui s’extrait notamment du sable ou du quartz. Le silicium est obtenu à partir d’un seul cristal ou de plusieurs cristaux : on parle alors de cellules monocristallines ou multicristallines. Les cellules en silicium cristallin sont d’un bon rendement (le rendement est le rapport entre l’énergie solaire captée et l’énergie électrique produite) (de 14 à 15 % pour le multicristallin et de près de 16 à 21 % pour le monocristallin). Elles représentent près de 90 % du marché actuel.
* Les cellules en couches minces
Les cellules en couches minces sont fabriquées en déposant une ou plusieurs couches semi-conductrices et photosensibles sur un support de verre, de plastique ou d’acier. Cette technologie permet de diminuer le coût de fabrication, mais son rendement est inférieur à celui des cellules en silicium cristallin (il est de l’ordre de 5 à 13 %). Les cellules en couches minces les plus répandues sont en silicium amorphe, composées de silicium projeté sur un matériel souple. La technologie des cellules en couches minces connaît actuellement un fort développement, sa part de marché étant passée de 2 %, il y a quelques années, à plus de 10 %(**) aujourd’hui.
* Les autres types de cellules
- Les cellules à concentration : elles sont placées au sein d’un foyer optique qui concentre la lumière. Leur rendement est élevé, de l’ordre de 20 à 30 %, mais elles doivent absolument être placées sur un support mobile afin d’être constamment positionnées face au soleil.
- Les cellules organiques : composées de semi-conducteurs organiques déposés sur un substrat de plastique ou de verre, ces cellules, encore au stade expérimental, offrent un rendement moyennement élevé (de l’ordre de 5 à 10 %) mais présentent des perspectives intéressantes de réduction de coûts.
Raccordement d’une installation photovoltaïque
L’électricité produite par l’effet photovoltaïque au niveau des modules étant en courant continu, le réseau interne de l’installation de production intègre systématiquement un ou plusieurs onduleurs, afin de convertir cette électricité en courant alternatif, lui permettant d’être injectée sur le réseau public. L’architecture de ce réseau interne varie selon le type d’installation (bâtiment résidentiel ou tertiaire, centrale au sol...), selon la tension de raccordement et selon le choix du producteur.
* Raccordement d’une installation résidentielle
Une installation photovoltaïque résidentielle, d’une puissance installée d’environ 3 kW, est composée d’une dizaine de modules connectés entre eux sur la toiture et raccordés au réseau public par l’intermédiaire d’un onduleur unique.
* Raccordement d’une installation « commerciale »
Une installation sur toiture « commerciale » suit le même principe, mais est composée d’un nombre beaucoup plus important de modules photovoltaïques, généralement regroupés en chaînes (« strings ») de dizaines de modules. La puissance installée se situe généralement entre 10 et 250 kW, voire plus.
* Raccordement d’une centrale au sol
La puissance d’une centrale photovoltaïque « au sol » va de quelques centaines de kW à plusieurs MW. Le réseau interne de l’installation intègre un ou plusieurs onduleurs (onduleur central versus onduleurs « strings ») permettant de produire un courant alternatif, ainsi qu’un transformateur dont le rôle est d’élever la tension de sortie des onduleurs à la tension de raccordement (HTA, généralement 20 kV).
