Nous avions défini initialement comme problématique : En quoi l’énergie photovoltaïque constitue-t-elle le futur non nucléaire de l’Allemagne ? Cette formulation est ambigüe car elle met sur le même plan l’énergie nucléaire et l’énergie photovoltaïque. Or nous voulions mettre en avant l’émergence des énergies nouvelles et notamment le photovoltaïque dans le contexte d’abandon du nucléaire allemand.
Nous pourrions donc reformuler la problématique de la manière suivante :
Quelle sera la place de l’énergie photovoltaïque dans le panel énergétique de l’Allemagne d’ici les 20 prochaines années ?
Compte-rendu de la rencontre avec le professeur Andreas Jossen
Nous avons rencontré deux doctorants Martin Brand et Peter Keil, ainsi que le Professeur Andreas Jossen à l’institut Electrical Energy Storage System Technology.
Ils nous ont fait une petite présentation de leurs travaux de recherches actuelles, puis nous avons visité les laboratoires. Ils nous ont montrés les différents types de batteries, les appareils électroniques utilisés pour les tester et les relier entre-elles, ainsi que les techniques d’accélération de vieillissement (armoires chauffées…).
Ils nous ont ensuite expliqué une méthode de réutilisation des batteries dont la capacité a déjà diminué : Après avoir été utilisées dans une voiture électrique par exemple, il est possible de les insérer dans des systèmes photovoltaïques afin de stocker l’énergie solaire récupérée. En effet ces systèmes fixes ont moins d’exigences quant à la taille et au poids des batteries.
La politique énergétique du gouvernement allemand
Une politique a été mise en place en Allemagne qui permet à Eon d’acheter l’énergie photovoltaïque produite par les particuliers plus cher qu’ils ne la vendent. Il y a donc une politique incitative à l’investissement dans des panneaux solaires pour des particuliers en Allemagne.
Notamment en Bavière, les ministères et le gouvernement bavarois subventionnent énormément les programmes de recherches dans les universités et les industries.
Une somme de 1 milliard d’euro a été donnée pour un programme qui s’étalera au moins sur les 5 prochaines années. De nombreuses discussions ont été entreprises entre le gouvernement et les experts de laboratoires pour savoir s’il est rentable économiquement d’investir dans cette énergie.
Rentabilité des panneaux solaires
Selon le professeur, les coûts des panneaux solaires vont diminuer très rapidement. L’investissement dans cette énergie est donc rentable économiquement.
Il faut bien sûr de l’énergie pour produire des panneaux solaires : c’est donc polluant. Cependant selon M.Jossen, il suffit de 3 à 4 années pour amortir le coût énergétique de production d’un panneau solaire d’une durée de 25 ans.
Par ailleurs, il nous a parlé de nouvelles technologies (ThinFilm/ ThinMetal Technologies) bientôt mises au point qui rendront les panneaux encore plus rentables. Le photovoltaïque est donc également rentable sur le plan énergétique.
Selon lui, le photovoltaïque a plus d’avenir que l’éolien, car la puissance solaire est bien plus importante au km² que la puissance du vent. De plus, le vent est une source d’énergie beaucoup plus aléatoire et éparse que le soleil.
Problématique du stockage de l’énergie photovoltaïque
A long terme, le stockage de l’énergie photovoltaïque ne sera plus nécessaire : un réseau électrique intelligent à travers le monde permettra de mieux lier les besoins et la production d’énergie. M.Jossen affirme qu’il n’y aura plus réellement besoin d’importants centres de stockage pour les lieux de consommation fixe, mais simplement d’un ensemble de petites batteries reliées entre-elles.
Opinion de M. Jossen
Il est très optimiste quant à l’évolution de l’énergie photovoltaïque : il pense que le gouvernement a tout intérêt à investir dans cette énergie afin qu’elle soit la plus efficace le plus rapidement possible. L’Allemagne est pionnière dans ce domaine, en termes de recherche et d’installation.
Pistes de réponse à la problématique
Quelle sera la place de l’énergie photovoltaïque dans le panel énergétique de l’Allemagne d’ici les 20 prochaines années ?
Dans le contexte d’abandon du nucléaire en Allemagne, ce pays a tout intérêt à investir dans la recherche liée aux énergies renouvelables. L’opinion des chercheurs dans ce domaine est très optimiste, la confiance du gouvernement allemand leur permet d’obtenir de bonnes subventions. Les dirigeants politiques veulent que le photovoltaïque tienne une place centrale dans le panel des énergies renouvelables comme le témoigne l’importance des subventions évoquées et le récent abandon du nucléaire. Actuellement, le photovoltaïque produit 2% de l’énergie allemande, ce chiffre étant amené à grandir. Le sentiment que nous tirons des propos du professeur est que le gouvernement allemand, poussé par l’opinion publique, va dans le sens d’un développement durable de l’énergie photovoltaïque.
Selon le professeur, le photovoltaïque est dors et déjà une source d’énergie au rendement élevé, autorisant une mise place à l’échelle du pays. L’augmentation du rendement du panneau solaire dans les prochaines années amènera à une plus grande rentabilité de l’énergie photovoltaïque et justifiera d’autant plus son développement.
D’un point de vue scientifique, la technologie du photovoltaïque ne pourra être implémentée de manière efficace que dans le contexte d’un réseau intelligent limitant le stockage, éternel problème lié à l’énergie. La mise en place d’un réseau intelligent à grande échelle devrait permettre d’utiliser de manière efficace l’énergie solaire produite et supprimerait le problème de production variable.
D’un point de vue économique, le prix du Kilowattheure issue de l’énergie photovoltaïque est largement compétitif devant les autres énergies une fois que le réseau intelligent a été installé. Installer un réseau photovoltaïque crée un besoin qui ne peut que stimuler la recherche et permet d’améliorer les technologies en place, comme cela se passe pour n’importe quelle technologie. On peut donc espérer que dans les prochaines années l’énergie photovoltaïque sera moins chère que les énergies fossiles ou encore atomiques.
Il est possible que l’énergie photovoltaïque crée une dynamique économique dans les prochaines années en Allemagne puisque la mise en place de cette énergie nécessite la création d’industrie, de service d’installation, de maintenance et de recyclage. On pourrait alors voir fleurir des panneaux solaires sur le sol allemand puisqu’ils seraient moteur de l’économie.
Néanmoins, le développement de cette énergie va poser de nouvelles problématiques logistiques et environnementales et espérons que la demande pressante d’énergie et le « trou » énergétique laissé par l’abandon du nucléaire ne va pas aboutir à une mise en place trop précipitée et à une production polluante de panneaux solaires. Il est à craindre que dans un souci économique, on ne tire pas le maximum de ce que pourrait nous apporter cette énergie et que celle-ci reste polluante. En effet, tout comme pour le nucléaire il y a 40 ans, on s’engage dans une voie ou le recyclage des produits usagers n’est pas mis en place car trop couteux et ou la production de panneaux solaire reste très nocive.
En définitive, l’énergie photovoltaïque semble être l’énergie renouvelable la plus rentable et il est fort probable qu’elle tienne une place beaucoup plus importante dans les prochaines années (peut être la première source d’énergie en Allemagne après les énergies fossiles). Avec l’arrivé des voitures électriques, il y a fort à parier que le panneau solaire fasse prochainement partie du décor urbain allemand.
Conclusion
Nous avons appris lors de cette rencontre qu’il n’est pas nécessaire de stocker en grande quantité l’énergie pour pouvoir adapter la circulation d’énergie aux besoins des gens, mais plutôt de développer un réseau électrique dense à un niveau continental voire mondial.
Point de vue de Dora et Alice :
Cette discussion nous a donné un point de vue bien plus optimiste sur l’avenir de l’énergie photovoltaïque par rapport à celui présenté généralement dans la presse.
L’affirmation avec laquelle le professeur nous a présenté les faits nous a un peu surprises. Nous pensons donc simplement qu’il faudra encore un peu de temps au photovoltaïque pour se développer, et qu’elle restera toujours une énergie complémentaire aux autres énergies.
Point de vue d’Aldric :
Cette rencontre m’a permis de prendre conscience des avantages que peuvent offrir le photovoltaïque inséré dans un réseau intelligent. J’étais, suite à notre étude préliminaire, peu convaincu de la technologie photovoltaïque notamment de par son côté polluant et son faible rendement. Le professeur m’a permis de prendre conscience qu’il pouvait être rentable d’un point de vue économique et intéressant scientifiquement. Cependant demeure pour moi le problème de recyclage des batteries, toujours possible contrairement au nucléaire, mais pas viable économiquement parlant. De plus la faible capacité de stockage énergétique des batteries sera sans cesse un phénomène limitant l’expansion de cette technologie. Cette faible capacité est intrinsèque à la batterie et ne pourra pas être amélioré contrairement à sa durée de vie.
En dépit du possible intérêt économique et scientifique, le photovoltaïque n’a pas fait ces preuves écologiquement parlant. Il faudrait pour cela se débarrasser du tri fluorure d’azote et financer le recyclage complet des batteries.
Point de vue d’Antonin :
Cette rencontre m’a permis de voir l’énergie photovoltaïque sous un jour nouveau. L’optimisme du professeur quant à la rentabilité et quant au rendement de cette énergie m’a tout d’abord surpris puis en partie convaincu. En effet, il serait bon de comparer les chiffres avancé à ceux lus dans la presse. Des points sombres restent encore à élucider comme la pollution que dégage la production de panneaux solaires ou leur recyclage. De plus, la mise en place de panneaux solaires nécessite une restructuration du réseau électrique, ouvrage de longue alène et très couteux que l’Etat allemand devra entreprendre. Le développement de cette énergie est donc étroitement lié aux mesures gouvernementales puisque seul l’état peut fournir un investissement aussi conséquent et sur une aussi longue durée. La vitesse de développement de l’énergie photovoltaïque en Allemagne sera donc fonction de la ténacité et de la détermination de son gouvernement à répondre à la prochaine flambé du prix du silicium et de sa capacité à rester à la pointe de la technologie mondiale, tache fort difficile devant les puissances que sont la Chine et les Etats-Unis.