Le soleil est une source d’énergie gratuite et inépuisable, ce qui en fait une énergie renouvelable particulièrement intéressante pour nos îles qui disposent d’un fort potentiel lié au gisement solaire.
Le rayonnement du soleil était déjà utilisé dans l’Antiquité. Pour allumer la flamme olympique, les Grecs utilisaient un système de miroirs concentrant les rayons du soleil.
Au 17e siècle, un ingénieur français parvient à faire fonctionner une pompe avec de l’air chauffé par le soleil. Puis, en 1839, un physicien parisien découvre l’effet photovoltaïque et transforme la lumière solaire en électricité. Mais ce n’est que dans les années 1950, dans le cadre de la conquête spatiale, que les scientifiques ont fait de véritables progrès techniques en matière de panneaux solaires.
Aujourd’hui, l’énergie solaire captée peut être utilisée pour la production d’électricité ou pour la production d’eau chaude sanitaire. L’utilisation de l’énergie solaire passe par ses deux composantes principales : sa chaleur et sa lumière.
Les panneaux solaires thermiques
La chaleur du soleil peut être utilisée de manière directe ou indirecte. De manière directe, le soleil va permettre de chauffer un réservoir d’eau, c’est l’énergie solaire thermique. L’énergie solaire, retenue par des capteurs thermiques, réchauffe un fluide colporteur dont les calories accumulées sont acheminées jusqu’au ballon pour chauffer l’eau stockée. L’eau chauffée par les panneaux sera alors utilisée sur place pour l’eau des sanitaires (douches, lavabos). Le chauffe-eau solaire est une solution écologique et économique qui permet de couvrir partiellement ou entièrement les besoins d’un foyer.
Les panneaux solaires photovoltaïques
L’utilisation indirecte de la chaleur du soleil permet quant à elle, de produire de l’électricité. On utilise des panneaux qui sont composés de cellules électroniques qui vont réagir au rayonnement du soleil. C’est l’énergie solaire photovoltaïque. Les panneaux sont placés sur les toits ou les façades des maisons et des bâtiments. Cette électricité, une fois produite peut être soit réinjectée sur les réseaux électriques, soit consommée sur le ou les bâtiments proches. C’est une énergie propre qui n’émet aucun gaz à effet de serre.
Comment fonctionne le photovoltaïque ?
Trois éléments sont nécessaires à une installation photovoltaïque : des panneaux solaires, un onduleur et un compteur. Ces trois éléments permettent de récupérer l’énergie transmise par le soleil, de la transformer en électricité puis de la distribuer à l’ensemble des clients connectés au réseau. Intégrés au toit, les panneaux solaires convertissent directement la lumière en courant électrique continu. L’onduleur permet ensuite de transformer l’électricité obtenue en courant alternatif compatible avec le réseau, le compteur quant à lui mesure la quantité de courant injectée dans le réseau.
Le photovoltaïque peut être utilisé dans diverses applications
On distingue les systèmes raccordés au réseau et les systèmes autonomes. Les systèmes raccordés injectent sur le réseau tout ou partie de la production d’électricité produite par l’installation. Les systèmes autonomes ne sont pas connectés au réseau. Ils contribuent notamment à l’électrification de bâtiments isolés du réseau traditionnel. Les performances d’une installation photovoltaïque dépendent de l’orientation des panneaux solaires et des zones d’ensoleillement dans lesquelles on se trouve.
Autonomie partielle ou totale ?
On parle d’autonomie partielle lorsque l’électricité est distribuée à la fois par le réseau électrique traditionnel et la production solaire. Dès lors qu’une production électrique couvre l’ensemble des besoins électriques d’un habitat on parle alors d’autonomie totale.
Le photovoltaïque aux Antilles
Du fait d’un fort taux d’ensoleillement aux Antilles, l’énergie solaire photovoltaïque s’avère être une solution de production verte très intéressante. Avec environ 1 400 heures d’ensoleillement annuel, elle offre une qualité de production électrique nettement supérieure à celle des réseaux classiques et son coût de revient ne cesse de diminuer depuis plusieurs années.
Un mode d’énergie qui présente des atouts… mais aussi des contraintes
Selon les technologies, entre 8 et 22% de l’énergie solaire peut être convertie en électricité par un module photovoltaïque. Ce mode d’énergie est appréciable de par sa fiabilité, sa modularité, son autonomie, son influence faible sur l’environnement (production d’électricité sans émission de gaz à effet de serre, sans pollution atmosphérique, sans pollution des eaux et des sols) et sa plus-value en tant que composant de construction (intégration au bâtiment).
L’impulsion donnée par les pouvoirs publics à travers une forte politique de soutien (aides des programmes européens, puis tarifs d’achat) a contribué au formidable essor qu’a connu la filière photovoltaïque à partir de 2006. Les entreprises ont su se saisir de cette opportunité et se positionner sur un marché rendu très attractif. Le développement de la filière photovoltaïque répond ainsi à des enjeux stratégiques forts en matière d’énergie pour nos territoires, à savoir la valorisation d’une ressource renouvelable contribuant à l’autonomie énergétique, et la contribution aux objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Aujourd’hui la filière photovoltaïque doit faire face à plusieurs contraintes :
- Le photovoltaïque produit de l’électricité de manière aléatoire, sa production n’est donc pas garantie et dépend des aléas climatiques.
- La limite de l’intégration des énergies intermittentes sur le réseau est désormais atteinte et constitue le principal frein au développement du photovoltaïque. Par ailleurs, pour poursuivre son essor, la filière photovoltaïque se tourne actuellement vers des dispositifs innovants permettant de s’affranchir du caractère intermittent de la ressource. C’est dans cette perspective que les systèmes de gestion et les techniques de stockage visant à favoriser l’autoconsommation sont développés.
- Les fortes contraintes de raccordement liées à l’état actuel du réseau électrique sont un facteur limitant pour le développement de nouveaux projets.
Un nouveau cadre de régulation
Après une période de fort développement, notamment lié à un contexte économique extrêmement favorable, le cadre réglementaire de la filière photovoltaïque a connu plusieurs évolutions depuis 2010. Un nouveau cadre de régulation a été établi pour corriger les effets de ces fluctuations et améliorer le contrôle du développement de la filière. Désormais la filière bénéficie du dispositif suivant :
- Les tarifs d’achat réévalués de façon trimestrielle s’appliquent pour les installations de moins de 100 kW.
- Au-delà des 100 kW, la Commission de régulation de l’énergie lance des appels d’offres pour la sélection de projets en fonction de critères technico-économiques (prix, faisabilité), et portant sur la qualité environnementale des projets et l’innovation (notamment technologies de stockage de l’électricité produite).
De nouvelles orientations pour nos régions
Aux Antilles, les régions de Guadeloupe et Martinique souhaitent faire usage de leur habilitation pour compléter ce dispositif d’encadrement de la filière photovoltaïque. La concertation organisée à cet effet avec les acteurs institutionnels et socioprofessionnels a permis de dégager plusieurs orientations :
- Priorité aux installations photovoltaïques en toiture ;
- Limitation de l’emprise foncière des installations photovoltaïques implantées au sol ;
- Plus de transparence dans les modalités de raccordement et de choix des projets photovoltaïques au sol pouvant s’implanter.
Vers des bâtiments autonomes en énergie
L’intégration de la production photovoltaïque dans le bâtiment constitue un des axes forts de la politique de nos régions en faveur de bâtiments autonomes en énergie, voire à énergie positive.
Pour cela, les réflexions portent sur les moyens de favoriser l’autoconsommation, notamment à travers la définition d’un modèle économique des systèmes photovoltaïques en toiture avec sécurisation et stockage visant à maximiser l’autoconsommation, ou encore à la mise en place des systèmes de gestion de la production et stockage photovoltaïque couplé à une meilleure gestion de l’équilibre offre et demande au plus près des consommateurs.
