dp monika kokrdova - theses.cz

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

2011


FILOZOFICKÁ FAKULTA

L’ENERGIE SOLAIRE

Magisterská diplomová práce

Bc. Monika Kokrdová


’ENERGIE SOLAIRE

Monika Kokrdová


FILOZOFICKÁ FAKULTA

Katedra Romanistiky

L’énergie solaire Magisterská diplomová práce

Autor : Bc. Monika Kokrdová

Vedoucí práce: Mgr. Solenne Heraut

Studijní program : Odborná francouzština pro hospodářskou praxi

Olomouc 2011

Prohlášení

Prohlašuji, že jsem předloženou diplomovou práci na téma „Solární energie“ vypracovala

samostatně pod odborným dohledem vedoucího práce a uvedla jsem všechny použité

podklady a literaturu.

Je déclare sur l´honneur que le présent mémoire de Master est le résultat de mon propre

travail et que toutes les sources bibliographiques utilisées sont citées.

V Olomouci dne ................................. podpis: .......................................

Je voudrais remercier Mgr. Solenne Heraut pour ses conseils et sa patience lors de la tutelle

pédagogique de mon mémoire.

SOMMAIRE

INTRODUCTION ............................................................................................. 6

1 L’énergie solaire ......................................................................................... 8

1.1 L'histoire de l’énergie solaire .............................................................................. 8

1.2 Le fonctionnement des panneaux solaires ....................................................... 10

1.2.1 Les panneaux solaires thermiques ............................................................................... 11

1.2.2 Les panneaux solaires photovoltaïques ....................................................................... 14

1.2.3 Les avantages et les inconvénients des différents panneaux solaires .......................... 16

2 Le positionnement de l’énergie solaire ..................................................... 18

2.1 L'énergie solaire photovoltaïque dans le monde ............................................. 18

2.1.1 Les leaders mondiaux .................................................................................................. 21

2.2 La situation en Europe ...................................................................................... 24

2.2.1 La République tchèque ................................................................................................ 29

3 Le développement de la République tchèque par rapport à l’énergie

solaire .............................................................................................................. 37

3.1 L'énergie solaire versus autres sources d'énergie renouvelables ................... 37

3.1.1 L'énergie éolienne, ses avantages et inconvénients ..................................................... 37

3.1.2 L'énergie éolienne dans le monde, particulièrement en Europe .................................. 40

3.1.3 L'énergie hydraulique, ses avantages et inconvénients ............................................... 45

3.1.4 L'énergie hydraulique en Europe et en République tchèque ........................................... 47

3.2 L'avenir de l'énergie solaire .............................................................................. 50

CONCLUSION ............................................................................................... 53

RESUME tchèque ........................................................................................... 55

RESUME anglais ............................................................................................ 56

LA LISTE DES SCHEMAS ........................................................................... 57

LA LISTE DES PHOTOS .............................................................................. 57

LA LISTE DES GRAPHIQUES..................................................................... 58

LA LISTE DES ANNEXES ........................................................................... 58

LES ANNEXES .............................................................................................. 59

ANOTACE / ANNOTATION ........................................................................ 66

LA BIBLIOGRAPHIE .................................................................................... 68

6

INTRODUCTION

De nos jours l’énergie est quelque chose d'automatique et indispensable, peu

importe de quelle forme nous parlons. Après la découverte du charbon, du pétrole

et par exemple de l’uranium ces ressources ont connu une énorme expansion. Mais

les hommes ont, depuis toujours, exploité toutes ces ressources naturelles comme

si elles étaient inépuisables. Mais ce n’est pas le cas et aujourd’hui nous

cherchons à remplacer ces ressources dont nous avons pris tellement l’habitude de

se servir. Evidemment c’est une mission très dure où l’intérêt économique,

écologique et l’incapacité technologique jouent un rôle primordiale. Ce sont les

sources d'énergie renouvelables qui devraient remplacer les sources actuelles.

Il s'agit de l'énergie obtenue des « quatre éléments » donc de l’eau (l’énergie

hydraulique), du vent (l'énergie éolienne), du soleil (l'énergie solaire) et du feu

(l'énergie thermique).

La force de l'énergie hydraulique est déjà utilisée fortement dans plusieurs pays.

L'énergie éolienne est un peu plus jeune mais son développement est réussi

et constant. C'est l'énergie solaire qui représente une source « nouvelle » en

expansion et est un sujet très convoité ces dernières années.

Elle a déjà trouvé sa place dans plusieurs pays développés, comme par exemple

l'Allemagne et l'Espagne, pays pionniers en Europe et le Japon, qui a aussi monté

quelques premiers installations dans le monde1. Et d'autres gouvernements ont mis

en place des politiques pour encourager le développement du domaine solaire dans

leur pays il y a seulement quelques années. Comme par exemple la République

tchèque, qui a rejoint les leaders européens, dans la classification annuelle.

Son essor est remarquable et la puissance installée monte rapidement.

Malheureusement le développement constant n'est pas rassuré. C'est ainsi que

l'idée de mettre au point la situation de l'énergie solaire est venue. Ce travail va

d'abord repérer son histoire en terme d'évolution et les raisons de son essor. En

expliquant le fonctionnement de différents types de panneaux solaires, nous allons 1 Même si son développement stagnait pendant quelque temps

7

ensuite nous intéresser uniquement aux panneaux solaires photovoltaïques. Puis il

faut établir leur positionnement dans le monde entier et au sein de l'Union

Européenne pour pouvoir analyser la situation dans un pays particulier.

Actuellement c'est intéressant de suivre le développement de l'énergie solaire

photovoltaïque en République tchèque, le « nouvel installateur » des panneaux

photovoltaïques. En même temps nous pouvons nous inspirer de la politique des

pays où ce type d'énergie est déjà développé, par exemple l'Allemagne. Enfin en

connaissant les enjeux politiques mais aussi les concurrents de l'énergie solaire,

nous pouvons prévoir son évolution dans l'avenir.

8

1 L’énergie solaire

1.1 L'histoire de l’énergie solaire

La source utilisée très récemment est l’énergie solaire. En réalité cette énergie

telle que l’utilisation de la lumière ou du soleil est beaucoup plus ancienne. Il y a

des milliers d’années des civilisations différentes ont honoré le soleil comme un

vrai dieu. En 212 avant JC, Archimède a utilisé le soleil pour arrêter la flotte

romaine en se servant des miroirs en bronze poli. Avec ces miroirs il a réussi

à mettre le feu à la flotte à distance. L'humanité connait la force du soleil depuis

toujours et il est intéressant d'observer comment l'utilisation d'énergie provenant

du soleil a évolué.

La transformation de la lumière du soleil en courant électrique date de 1839.

Elle a été découverte par Antoine-César Becquerel2. Au XIX e siècle, quelques

moteurs à miroirs ont été construits. Mais même malgré la découverte de l’effet du

sélénium photovoltaïque en 1877 il faudra attendre jusqu'en 1955 que

les chercheurs de Bel Telephone Laboratories (aux Etats-Unis) soient capables de

produire la cellule qui avait le rendement de conversion énergétique au moins 6%

(ratio entre l'énergie utilisé pendant la fabrication et l'énergie que le système est

capable de produire). Enfin pour pouvoir annoncer la naissance de la photopile

solaire. Cet effet a surtout été utilisé pendant les exploitations dans l’univers qui

elles aussi commençaient à se développer. Mais en exploitant toujours de plus en

plus le charbon, le pétrole et développant l’énergie nucléaire les industriels ne se

sont pas sérieusement intéressés aux possibilités de l’énergie solaire avant la crise

pétrolier de 1973. Les années 70 peuvent être considérées comme le berceau de

l’énergie solaire (photovoltaïque).

La notion « photovoltaïque » provient du mot grec [phos] = lumière et du nom

d’un physicien italien Alessandro Volte.

Ensuite, c'est l'augmentation de la consommation mondiale de l'énergie et

la diminution des réserves mondiales de pétrole et de charbon qui a amené de

2À ne pas confondre avec son petit-fils Antoine-Henri Becquerel qui a découvert la radioactivité en 1896.

9

nouveau à développer et utiliser des sources renouvelables pour fournir de

l'énergie. Cette augmentation de besoins et d'exigences énergétiques est dû aux

changements démographiques, à la croissance industrielle et au développement du

commerce. Nous pouvons constater que l'évolution de la consommation d'énergie

est directement proportionnelle à l'évolution économique.

La répartition de la consommation de l'énergie est non proportionnelle dans le

monde. Plus de la moitié est consommée par seulement six états: les Etats-Unis, la

Chine, la Russie, l'Inde, le Japon et l'Allemagne. Par exemple les Etats-Unis

absorbent 1/5 de l'énergie mondiale pour seulement 1/20 de la population

mondiale.

Tableau 1: La consommation de l'énergie dans l'histoire

Source: MUSIL, Petr3

Selon le tableau ci-dessus, la consommation d'énergie a été multipliée dix fois

depuis 1400 et sachant qu'elle a fortement augmenté surtout pendant le dernier

siècle.

En 2000, les statistiques ont annoncé que 83% de la consommation mondiale de

l'énergie est représentée par les combustibles fossiles, seulement 6% provient des

centrales hydrauliques et nucléaires et 10% de la biomasse (l'ensemble des

matières organiques qui peuvent servir de source d'énergie). Les autres sources

renouvelables étaient au dessous de 1%. Mais au cours du 21éme siècle les sources

renouvelables montrent un accroissement qui, pour l'instant, ne cesse d'augmenter.

3 MUSIL, Petr. Globální energetický problém a hospodářská politika – se zaměřením na obnovitelné zdroje. 1. vyd. Praha : C. H. Beck, 2009. ISBN 978-80-7400-112-3.

10

En effet nous utilisons les sources renouvelables plus que nous pensons, il s'agit

de la lumière, du soleil, du vent ... Par exemple, une pièce de la maison est

chauffée par les rayons de soleil qui traversent la fenêtre, les voiliers sur l'océan

sont poussés par le vent etc.

Volker Quasching4 estime que les statisticiens devraient prendre en compte toute

forme d'énergie pour leurs constats statistiques. Sinon, d'après lui, les données

sont déformées et mettent les sources renouvelables à l'ombre. Alors selon

Quasching les sources renouvelables occupent déjà une place plus importante et

elles sont plus étendues que ce que l'on peut penser. Chaque année le soleil

"envoie" des rayons à la Terre d'une puissance 40 000 fois plus que les besoins

énergétiques que l'humanité consomme sous forme d'énergies fossiles.

1.2 Le fonctionnement des panneaux solaires

Sur la Terre nous ne recevons que ½ milliard de l’énergie provenant du Soleil qui

depuis des milliards d’années suffit pour nourrir la vie sur la Terre. La moyenne

annuelle pour l’Europe centrale est 1/3 des rayonnements directs (sans nuages) et

2/3 indirects (ciel chargé de nuages). En République tchèque (voir annexe I) c’est

la Moravie de Sud qui est la région la plus ensoleillée, autour de 1 100 kilowatt-

heure par mètre carré (kWh/m2) en moyenne annuelle. En France (voir annexe II)

nous considérons que la région la plus ensoleillée est celle autour de la Provence,

dans cette région la moyenne annuelle peut monter jusqu'au 2 000 kWh/m2. Dans

toute l'Europe (voir annexe III) les régions les plus ensoleillées sont le sud du

Portugal et le sud-ouest de l'Espagne.5

Avant de prendre la décision d'utiliser l'énergie du soleil et avant d'installer les

panneaux solaires il faut prendre en compte plusieurs aspects, pas seulement celui

de rayonnement. L'intensité de rayonnement est l'aspect le plus important et la

puissance du courant électrique est directement proportionnelle à l’intensité du

4 QUASCHING, Volker. Obnovitelné zdroje energií. Praha : Grada Publishing, 2010. ISBN 978-80-247-3250-3. 5 Source: SOLARTEC Rožnov pod Radhoštěm et les sources de l'Union Européenne (les annexes I – III)

11

rayonnement. Mais pour que les panneaux solaires soient les plus effectifs il faut

examiner aussi d'autres éléments.

Il faut vérifier si certaines cellules ne sont pas à l'ombre. Parce qu'en cas de

connexion en séries (ce qui est le plus courant) les cellules produisent au final la

même puissance de courant que la cellule la moins puissante. Ensuite il faut aussi

tenir compte de l'inclinaison du toit qui est idéale entre 10% et 30% et aussi son

orientation (idéalement vers le sud, éventuellement le sud-ouest et le sud-est).

Henze et Hillebrand partent du fait que le Soleil est derrière « tout ce qui se

passe » sur notre Terre. Ils distinguent donc l’énergie solaire directe et indirecte.

Celle indirecte regroupe les formes secondaires, plus précisément la forme

mécanique pour l’énergie hydraulique et éolienne, puis la forme de l’énergie

stockée, la biomasse. En cas d'utilisation directe de l’énergie solaire, cette énergie

est donc directement convertie en énergie utile, soit pour le chauffage, soit pour

l’électricité. Nous distinguons donc deux types de panneaux – les panneaux

solaires photovoltaïques qui convertissent les rayons du soleil en courant

électrique et les panneaux solaires thermiques où il s'agit de la conversion de

l'énergie solaire en eau chaude et chauffage. Il existe aussi un troisième type,

l'énergie solaire dite mécanique mais elle est encore peu connue et peu utilisée

cependant ses enjeux dans le futur sont considérables.

1.2.1 Les panneaux solaires thermiques

Un panneau solaire thermique est un capteur solaire qui a pour but de

transmettre la chaleur émise par le soleil à un circuit d'eau secondaire. Il s'agit

d'un capteur qui absorbe l’énergie solaire, pour la restituer sous forme de chaleur.

Il est composé d’un coffre rigide et vitré à l’intérieur duquel est placée une plaque

et des tubes métalliques noirs (absorbeur). Ces absorbeurs reçoivent les rayons du

soleil et chauffent un liquide (antigel ou eau) ou l'air qu'ils contiennent. En cas

d'air renfermé et circulant dans les tubes, l'air chauffé est ensuite ventilée dans

le logement pour chauffer les pièces. Les absorbeurs comprenant un liquide

12

peuvent être utilisé pour le chauffage mais aussi pour alimenter une habitation en

eau chaude sanitaire.

Schéma 1: le fonctionnement de système solaire thermique

Source: www.blog.francetv.fr

Photo 1: le capteur solaire intégré au toit

Source: www.nazeleno.cz

Généralement les capteurs sont plats et installés sur le toit (éventuellement

entièrement intégrés dans le toit) ou posé sur le sol (mais il faut garder

l'inclinaison entre 10% et 30% pour bien capter les rayons solaires).

Les panneaux fonctionnent en été comme en hiver car ils ne dépendent pas de

13

la température extérieure mais seulement du rayonnement solaire. L'installation

est simple et peut être amortie rapidement.

En France ces systèmes de chauffage ont connu une forte augmentation. En 2005

c'était près de 70%. Cette expansion est liée à plusieurs facteurs:

• augmentation du prix du fioul et du gaz

• renforcement des dispositifs fiscaux par l'Etat français en 2006, crédit

d'impôt6 de 50%

• aides locales

• autres aides supplémentaires des communes

En République tchèque l'accroissement annuel était de 31% pour la même période.

Pour l'Union Européenne la hausse annuelle des installations est de 12% sachant

que la moitié des nouvelles installations est due à l'Allemagne.

Les capteurs thermiques sont utilisés plus longtemps et ils sont donc plus étendus

que les panneaux photovoltaïques. La raison est simple. Les panneaux solaires

thermiques ont été favorisés pour leur apport potentiel et multiple et l'aisance

d'installation. Dès les années 80 il était prévu de s'en servir dans:

� l'agriculture

� les complexes sportifs

� les maisons de repos

� les stations balnéaires

Le panneau solaire thermique est donc destiné pour chauffer l'eau sanitaire et l'eau

dans les piscines mais aussi pour chauffer les industries et les maisons. De plus

la technologie de fabrication des panneaux solaires thermiques est moins

compliquée que celle des panneaux photovoltaïques. Elle a donc été plus vite

perfectionnée depuis la première production et la mise sur le marché.

6 Réduction d'impôt de prix hors taxe du coût des équipements (sauf la main d'œuvre)

14

1.2.2 Les panneaux solaires photovoltaïques

Le deuxième type de panneaux solaires sont les panneaux solaires

photovoltaïques. Le mot photovoltaïque est composé du terme photo, qui signifie

lumière et de voltaïque dont l’origine est le nom de l'inventeur de la pile

électrique Volta. Autre explication est le synonyme de photopile. Une photopile

est constituée généralement de deux couches – positive et négative (voir le schéma

3, ci-dessous). Leur contact permet une pénétration des électrons d'une couche

à l'autre et dès qu'un rayon de soleil arrive sur le panneau, un apport d'énergie se

crée.

Le courant produit à la sortie d’une cellule photovoltaïque est de type continu.

Dans le cas d’une installation domestique, un onduleur7 doit donc transformer

celui-ci en courant alternatif (voir le schéma 2,ci-dessous ).

Schéma 2: le fonctionnement du système solaire photovoltaïque

Source: Enersol8

7 Conversion du courant continu en courant alternatif

8 www.enersol.be

15

Schéma 3: une cellule photovoltaïque

Source: Energia – le site des choix d'énergétiques9

Le composant principal d'une cellule photovoltaïque est le silicium. Le silicium,

est l'élément principal constitutif des roches et de certains types de sables, c'est un

élément abondant juste après l’oxygène. Pour fabriquer des cellules

photovoltaïques, qui constituent le panneau, il faut préparer du polysilicium qui

est plus pur à 99,9999% que le naturel. Enfin, cette fabrication toujours un peu

compliquée et longue, consomme beaucoup d’énergie en comparaison de la

puissance qu’un panneau est capable de produire. Puis la dispersion des cristaux

dans la structure de la cellule photovoltaïque, influence les mouvements des

électrons à la surface. Nous distinguons donc des cellules monocristallines et

polycristallines.

Les panneaux solaires avec les cellules monocrystallines sont fabriqués avec

le crystale fondu qui est ensuite étalé et coupé en morceaux (10 cm et plus) qui

enfin constituent la cellule. Leur efficacité est entre 13% et 17% . (Ce modèle est

le plus utilisé en République Tchèque.)

9 www.energia.unblog.fr

16

Photo 2: une cellule monocrystalline et polycristaline

L'efficacité des cellules polycristalines varie entre 12% et 14%. Elles sont

fabriquées de crystaux beaucoup plus petits que les cellules monocrystallines.

Mais leur production est plus simple et donc plus rapide et moins cher.

Nous pouvons également distinguer les panneaux solaires en fonction du système

d'installation et de la connexion au réseau.

• On-grid: le système solaire est connecté au réseau

• Off-grid: le système est autonome

Ce sont donc les installations adéquates pour les pays ou les endroits où il n'y a

pas de possibilité de connexion au réseau mais aussi pour des petites applications

de la vie quotidienne. Par exemple, les calculatrices et les montres ou les

distributeurs de billets sur les parkings. Pour ces applications, l'utilisation des

systèmes photovoltaïques n'est seulement pratique mais surtout moins chère que

les systèmes électriques.

1.2.3 Les avantages et les inconvénients des différents panneaux solaires

Avantages

La conversion photovoltaïque se fait sans force motrice donc nous constatons une

usure minimale. Elle ne produit ni bruits, ni polluants, ni bioxyde de carbone, ni

odeurs. Cette méthode peut être considérée comme une des plus favorables

à l’environnement. L'énergie solaire représente aussi une source inépuisable et

17

disponible partout. Ce qui lui permet d'être utilisée dans les pays en voie de

développement sans réseau électrique (voir la photo annexe VII) ou tout

simplement dans des sites isolés tels qu'en montagne où il est très difficile et

coûteux de se raccorder au réseau électrique national.

Puis les systèmes solaires sont faciles à installer et demande une faible

maintenance. Du point de vue esthétique, les installations sur les toits peuvent être

intégrées dans l'architecture de la maison.

Photo 3: les panneaux solaires intégrés au toit

Inconvénients

Le prix de fabrication est toujours assez important dû à la haute technologie

utilisée. La durée de vie des panneaux photovoltaïques est de 20 à 25 ans car

ensuite le silicium cristallise et rend les cellules inutilisables. Mais selon certaines

études la fabrication n'est jamais rentabilisée pendant les 20 premières années.

Ensuite le recyclage des cellules en « fin de vie » est un point non résolu. De plus

la performance des cellules est basse car le rendement de la conversion de

l'énergie solaire ne représente que 15% à 18% (ratio entre l'énergie lumineuse

reçue et l'énergie électrique produite). Cela veut dire que nous sommes seulement

capable d'utiliser 15% d'énergie reçue sous forme de rayons de soleil, en

comparaison le rendement d'une centrale nucléaire est de 30%. Puis pendant les

périodes creuses en hiver, l'énergie solaire a besoin d'une source supplémentaire

pour distribuer l'énergie.

18

La performance des panneaux photovoltaïques est assez basse par rapport au

autres sources d'énergie mais en cas des installations intégrées au toit des maisons

suffisante car l'électricité est d'une partie produite par des panneaux

photovoltaïques et le reste des besoins énergétiques est satisfait par le réseau

national. Mais dans des régions bien ensoleillées, les panneaux photovoltaïques en

combinaison avec les panneaux solaires thermiques sont capables d'autoalimenter

la maison en énergie (l'électricité, l'eau chaude, le chauffage). De plus la

technologie avance toujours et les scientifiques augmentent petit à petit la

performance des cellules photovoltaïques. Une fois fabriqués, les panneaux

solaires sont faciles à installer et maintenir, ils peuvent donc très bien alimenter

en électricité des endroits isolés et mal accessibles.

Ce travail va ensuite se concentrer sur l'actualité et la problématique des panneaux

solaires photovoltaïques, leur positionnement dans le monde et dans l'Union

Européenne. Et nous allons détaillé la situation dans quelques pays comme

l'Allemagne, pionnier dans l'énergie solaire, et la République tchèque où l'énergie

solaire est en forte croissance depuis ces dernières années.

2 Le positionnement de l’énergie solaire

2.1 L'énergie solaire photovoltaïque dans le monde

Les scientifiques du monde entier essayent depuis des siècles de trouver des

technologies qui permettront aux énergies renouvelables de prendre la place

principale dans la production de l'énergie. Au cours des dernières années, c’est

l’énergie solaire qui est au cœur des principaux sujets scientifiques.

Le marché mondial de l’électricité solaire photovoltaïque est depuis l'année 2000

dominé par trois pays: l'Allemagne, le Japon et les Etats-Unis.

19

L'électricité, que les panneaux photovoltaïques sont capables de produire, est

encore assez basse. Alors l'usage de l'électricité solaire photovoltaïque a d’abord

été vue comme un outil permettant de donner un accès à l’électricité dans des

régions isolées. Puis en développant les technologies de fabrications des cellules

photovoltaïques et en mettant en place divers subventions (elles varient selon les

politiques de chaque état), les panneaux solaires photovoltaïques deviennent

accessibles aux particuliers et le photovoltaïque devient une source d'énergie

potentielle. Un système de tarif d'achat de l’électricité solaire photovoltaïque a été

mis en place pour la première fois par les collectivités locales allemandes au début

des années 1990. Ce qui explique en partie l’avancée de l’Allemagne dans ce

domaine. Le Japon a introduit les premières subventions pour les installations

photovoltaïques en 1994 et a ensuite fortement développé l'usage de cette source

d'énergie parmi les premiers au monde. Depuis 1998, le parc solaire

photovoltaïque augmente dans le monde en moyenne de 35% par an.

La politique de prix d'achat (en anglais Feed-in tariffs) est la plus adoptée en

Europe de l'Ouest et en Europe centrale. L'Europe du Nord utilise principalement

les différentes aides aux investissements ou l'exemption d'impôts.

Mais de premiers grands « booms » photovoltaïques peuvent être datées en 2007,

surtout dans les trois pays leaders déjà mentionnés. En 2009, les pays européens

ont figuré en tête de marché mondial (surtout l'Allemagne, l'Italie et la République

tchèque) avec une part de marché de 74% ; sachant que l'Allemagne domine tout le

marché mondial au moins depuis 2008. Elle est suivit par le Japon qui a doublé

son marché d'électricité solaire pendant deux années de suite (en 2009 et en 2010).

Le Japon a surtout décidé d'encourager les particuliers qui représentent 80% des

installations dans le pays. Il propose donc de nombreuses subventions aux foyers,

aux écoles et autres lieux publics. En 2010, il a pu s'enorgueillir d'une puissance

cumulée de 991 920 kilowatt (kW) (hausse de 105% par rapport à 2009).

Fin 2009, les pays ont installé plus de 22 gigawatt (GW) et en 2010, la puissance

totale est montée jusqu'à 37 GW.

20

La production d'électricité à partir des panneaux photovoltaïques est considérée

comme un processus très environnementale. Il s’agit d’une source d’électricité

dont les externalités négatives sont particulièrement faibles10. Selon certains

experts cette source présente un espoir par exemple pour l'Afrique. Ici

la population est dispersée sur tout le continent et souvent les habitations sont en

zones rurales. Elles ne peuvent donc pas être connectées au réseau national même

s'il y a une ville proche.

Pour l'année 2011 nous prévoyons quelques changements dans l'évolution du

marché mondial. Les prévisions parlent de la stagnation du rythme de croissance

mais aussi de fortes expansions en dehors de l'Europe, par exemple:

les Etats-Unis, l'Inde et la Chine qui devraient détenir 76% du marché mondial de

l'énergie. Dans les changements nous pouvons encore citer la baisse des prix des

composants des panneaux photovoltaïques car la demande commence à être

inférieure à l'offre. Cela peut s'expliquer par l'augmentation de la capacité de la

production (dû à l'essor du photovoltaïque pendant les années précédentes), baisse

de tous les marchés mondiaux.

D'après les estimations, en 2020 l'énergie solaire photovoltaïque satisfera 20% des

besoins énergétiques européens et 9% des besoins mondiaux d'ici 2030. Même si

la participation de l'énergie solaire dans la production totale de l'énergie est

toujours basse nous pouvons quand même trouver des exemples où le

photovoltaïque prouve qu'il est compétitif. Selon les chiffres de Greenpeace et

EPIA11, en Allemagne et en Espagne les panneaux photovoltaïques participent de

2% à la production de l'électricité. Dans certaines régions la participation est

encore beaucoup plus importante, par exemple la région espagnole Extramadura.

En 2010, les panneaux photovoltaïques produisaient 15% d'électricité et en été

jusqu'à 25%.

10

Voir « avantages » des panneaux solaies photovoltaïques 11 Le rapport « Solar Generation 6 – Solar photovoltaic electricity empowering the world » 2011 EPIA = European Photovoltaic Industry Association

21

2.1.1 Les leaders mondiaux

L'Union Européenne peut être désignée comme le plus grand « installateur » de

panneaux photovoltaïques, en tête avec l'Allemagne, suivi de l'Espagne. (L'Union

Européenne sera étudiée dans le chapitre suivant.)

Le Japon double son marché depuis deux ans, les 99% des systèmes

photovoltaïques ont été installés en 2009. En puissance installée en 2009 nous

parlons de 2,6 GW. C'est très remarquable, car jusqu'ici le Japon ne s'engageaient

pas vraiment, mais en quelques années il a rejoint les leaders mondiaux. Ce

« boom japonais » est dû à une politique très favorable. Depuis juillet 2009 le

Ministère d'Economie, du Commerce et de l'Industrie a mis en place l'obligation

de rachat des surplus d'électricité par les entreprises d'électricité. De plus les

panneaux photovoltaïques qui sont installés en grand nombre, sont fabriqués dans

le pays. Pour l'avenir, le Japon prévoit d'atteindre 28 GW à la fin de 2020 et près

de 53 GW en 2030.

Les Etats-Unis sont caractérisés comme « un géant photovoltaïque dormant

jusqu'ici ». Ils ont aussi instauré une politique motivant le développement et

encouragent de nouvelles installations pour les bâtiments résidentiels comme les

centres commerciaux. Les investissements fédéraux prévus jusqu'en 2016,

proposent 30% de crédit d'impôt12. Et entre Septembre 2008 et 2009, les 19 états

américains ont présenté près de 40 programmes de motivation. Mais comme les

politiques de subvention varient d'état à l'autre, le développement n'est pas

uniforme.

Il faut aussi mentionner la Chine qui pour l'instant n'est pas parmi les leaders

mondiaux en ce qui concerne la puissance installée dans le domaine solaire

photovoltaïque. Mais d'un autre côté, elle est le plus grand producteur de

panneaux photovoltaïques au monde. Elle prévoit toutefois d'agrandir son marché

d'énergie solaire qui est toujours très limité, ce qui peux s'expliquer par le fait

qu'elle ne propose pas une vrai politique de subvention. Il existe seulement

12 Crédit d’impôt: mesure fiscale permettant à une personne physique résidant dans son habitation principale, imposable ou non, d’obtenir une réduction (ou crédit, le cas échéant) d’impôt sur le revenu.

22

quelques initiatives régionales mais pas encore un réel soutien au niveau national.

La Chine s'est fixée comme objectif d'installer 5 GW d'ici 2015 et 20 GW en 2020.

Parmi les pays installant une importante puissance il ne faut pas oublier la Corée

du Sud. Même si la force installée en 2009 fut d'environ un tiers à celle installée

l'année précédente, dû à la réduction des tarifs d'achat, la Corée du Sud a un grand

potentiel. Elle prépare un projet de 200 villages verts d'ici 2020 et un million de

maisons vertes.

Les experts attendent également un essor dans d'autres pays, comme par exemple

l'Inde, le Canada, l'Australie également le Brésil, le Mexique et l'Afrique du Sud.

Graphique 1: Les parts du marché photovoltaïque mondial en 2009

Source : EPIA

23

Ce graphique nous prouve la position « leader » de l'Allemagne qui représente

53% du marché mondial de l'énergie solaire. En 2009 c'est l'Italie qui était

deuxième avec 10% et la République tchèque prenait la quatrième place avec 6%.

Graphique 2: L’évolution de la puissance de photovoltaïqe cumulée en kW

Source : EPIA

Sur le graphique nous observons l'évolution de la puissance installée (en kW) dans

le monde jusqu'à 2009. La graphique présente aussi deux prévisions pour l'année

2010, une optimiste qui prévoit plus de 38 GW installés et une pessimiste de

35 GW. Aujourd'hui nous savons que les pays ont réussi ensemble à installer

37 GW.

Le graphique montre également, l'importance des pays de l'Union Européenne

dans le domaine de l'énergie solaire et que son développement, dans le reste du

monde a commencé, il y a peu de temps, mais va croître fortement.

24

2.2 La situation en Europe

Plus de 50% de l’énergie consommée dans l’Union Européenne provient de pays

extérieurs à l’Union et ce phénomène continue de croître. Il s'agit notamment de

l'énergie importée de Russie qui a déjà plusieurs fois perturbé

les approvisionnements en gaz dans toute l'Europe. L'Union Européenne a donc

décidé de trouver des solutions favorables à l'environnement qui à terme devraient

remplacer les sources d'énergie extérieures.

Les sources d'énergie renouvelables peuvent réduire l'émission de dioxyde de

carbone, créer de nouveaux emplois et accroître la sécurité de l'approvisionnement

vis-à-vis des importations.

En 1997, à la conférence de Kyoto, l'Union Européenne a fixé une baisse

obligatoire des émissions de gaz (par exemple le CO2) de 5,2%13. Il s'agissait de

premières vrais limites des émissions et d'encouragements pour l'utilisation des

sources renouvelables. Les restrictions variaient d'un état à l'autre et ne

concernaient pas les pays en voie de développement et les nouveaux pays

industrialisés. Puis l'Union Européenne a décidé d'agir comme un État. Elle a donc

présenté « le Livre blanc » établissant une stratégie et un plan d'action

communautaire. Elle s'est fixée l'objectif que les sources renouvelables

représenteront 12% de la consommation totale d'énergie dans l'Union Européenne

en 2010. Conformément à la directive 2001/77/CE, relative à la promotion de

l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables sur le marché

intérieur de l'électricité, tous les États membres ont adopté des objectifs nationaux

pour augmenter la part des sources renouvelables dans la consommation

d'électricité de l'Union.

Les sources d'énergie renouvelables ont globalement peu progressé entre 1997 et

2000 cependant elles ont connu une croissance spectaculaire dans certains secteurs

et certains pays (par exemple l'Allemagne). En 1995, leur part dans

la consommation intérieure totale de l'Union Européenne s'élevait à 5,4%.

13

Les restrictions sont entrées en vigueur en 2005, sauf aux Etats-Unis qui ne les ont pas ratifiées.

25

Trois ans plus tard, le chiffre a augmenté jusqu'à 6% de sources renouvelables,

mais cette hausse est surtout due à l'expansion d'énergie hydroélectrique et

éolienne.

En 2005, les énergies solaires (thermique et photovoltaïque) ne représentaient que

0,7% de toutes les énergies renouvelables dans l'Union Européenne. Le potentiel

de l'énergie solaire est important mais quelques difficultés (souvent d'origine

technique et administratif) subsistaient au début de son développement. C'est ainsi

que depuis 2003 la capacité du photovoltaïque installée double d'une année sur

l'autre. Donc en 200914 le volume du photovoltaïque a augmenté parmi les énergies

renouvelables de 2%. Ce dernier reste toujours minoritaire mais connaît une forte

croissance dans plusieurs pays de l'Union Européenne.

La part des énergies renouvelables a nettement progressé dans son ensemble et en

2009 les pays européens (notamment l'Allemagne mais aussi la République

tchèque, voir la carte annexe IV) ont pris la tête du marché mondial avec une

possession de 74%. Ils ont confirmé les prévisions établies par la Commission

européenne, atteindre au moins 12% de la participation des énergies renouvelables

dans l'énergie totale consommée. L'Union Européenne devait installer 3 GW et

selon le rapport de Greenpeace15 elle a largement dépassé son objectif. Car en

2010 la puissance cumulée des panneaux photovoltaïques atteignait 28 GW. Selon

la Commission il est donc réalisable d'augmenter la part des sources renouvelables

jusqu'à 35%, voire même 40% en 2020.

De plus, l'Union Européenne prépare une hausse des subventions pour les

installations intégrées aux bâtiments car aujourd'hui le secteur des bâtiments est

responsable d'environ 40% de la consommation totale de l'énergie. Elle prévoit

aussi pour les structures et les complexes, ayant une consommation trop élevée, de

mettre en place des systèmes de chauffage et d'électricité à base d'énergies

renouvelables.

14

Voir la carte de puissance installée fin 2009 et de puissance cumulée de l'Union Européenne dans l’annexe IV. 15 Rapport « Solar Generation 6 – Solar photovoltaic electricity empowering the world » 2011; EPIA = Eropean Photovoltaic Industry Association

26

Malgré cela l'Union Européenne reste toujours le leader du marché du solaire

photovoltaïque, même si la politique de subvention et la puissance installée

varient d'un état à l'autre.

L'Allemagne est le pionnier et un modèle pour les autres états membres.

Elle a instauré, pour la première fois, les prix d'achat d'électricité en 1990.

Le pays avait prévu de bonnes conditions pour le développement du marché des

sources renouvelables avec l'adoption de la loi sur les énergies renouvelables qui

est entrée en vigueur en 2000. Cette loi garantissait des tarifs de rachat à des taux

invariables pendant 20 ans. L'Allemagne a toujours beaucoup investi dans

les recherches pour améliorer les technologies et baisser les coûts des installations

ce qui rend les panneaux photovoltaïques encore plus accessibles. Depuis 2007

elle redéfinie annuellement le montant des prix d'achat selon l'évolution des prix

des matières premières. Depuis janvier 2010, elle a également décidé d'arrêter

d'encourager les systèmes solaires au sol et au contraire donner plus d'aides

à celles intégrées aux bâtiments. En 2010, l'Allemagne a réussi à atteindre 15 GW

de puissance photovoltaïque cumulée, ce qui est équivalent à deux centrales

nucléaires standards, cela représente aussi 50% de toute la capacité installée dans

le monde.

La deuxième place est occupée par l'Espagne qui a inauguré la première

plateforme solaire commerciale en avril 2007 à Séville. Elle devrait atteindre

300 mégawatt (MW) en 2013 et alimenter en électricité l'intégralité de la ville de

Séville. Puis en juillet 2008 une autre centrale de 50 MW a été mise en

fonctionnement à Grenade. Cette centrale est équipée d'un dispositif de stockage

de la chaleur pour une autonomie de 8 heures. L'Espagne a donc connu un grand

essor en 2008. La puissance des installations s'élevait jusqu'à 500 MW par an.

Mais fin 2008, de nouvelles limites administratives et légales sont apparues sur le

marché. Ce qui a eu pour effet le blocage partiel du marché photovoltaïque

espagnol. Les nouvelles installations ne dépassaient pas 100 MW. Plusieurs

projets ont été annulés en 2009 à cause de l'incertitude et l'instabilité des décisions

politiques.

27

Quant à l'Italie , elle a cumulé près de 1,5 GW en panneaux photovoltaïques.

Le marché italien est très prometteur. Le pays qui bénéficie d'un taux

d'ensoleillement assez important, a mis en place une nouvelle lois qui devrait

fortement soutenir le développement des énergies solaires, notamment

photovoltaïque. Les tarifs d'achat d'électricité varient en fonction de la taille de

la centrale électrique et selon le degré d'intégration au bâtiment. La totalité

d'électricité produite par les panneaux photovoltaïques est donc achetée au prix

tarifaire. Mais si le « producteur » de cette électricité en consomme moins qu'il

n'en produit et qu'il met le surplus à disposition dans le réseau, il recevra un

bonus. Cette règle est très motivante pour les particuliers à réduire leur

consommation d'énergie et ainsi faire des bénéfices.

L'Italie et l'Espagne sont suivit par la République tchèque dans une classification

non officielle qui présente des chiffres extraordinaires surtout en termes de

puissance nouvellement installée. Je vais analyser la situation de la République

tchèque dans le prochain chapitre assigné à cela.

La France ne fait pas parti des grands producteurs de l'Union Européenne. Elle a

cependant un grand potentiel et possède des régions avec un taux d'ensoleillement

remarquable. Mais le processus administratif avant la mis en place des

installations est très long, de plus son réseau national n'était pas prêt à recevoir

une aussi grande quantité d'énergie. En 2009, le nombre de connexions étaient trop

important, après une réorganisation et une amélioration du réseau, 2010 semblait

être plus favorable.

Les premières installations en France ont été les électrifications autonomes. Puis

la loi du 10 février 2000 dans le cadre du « service public d'électricité » a imposé

l'obligation d'achat d'électricité par EDF16 et ELD17. L'arrêté du 13 mars 2002, a

fixé le tarif d'achat d'électricité photovoltaïque à 0,153 euros/kWh en métropole et

0,305 euros/kWh dans les DOM. Voyant que les tarifs n'étaient pas attractifs pour

encourager les investisseurs, en 2006 la France a décidé de les doubler en y

16

EDF = Eléctricité de France 17

ELD = Les Entreprises Locales de Distribution

28

ajoutant une « prime d'intégration au bâtiment ». La prime devrait favoriser

les installations sur les toits.

En ce qui concerne le développement de puissance d'électricité depuis 2007 elle

est en croissance et en 2009 elle a même atteint le double de sa capacité.

La Slovaquie n'a pas connu un grand « boom » de l'énergie solaire et son

développement dans ce domaine est en stagnation. Un amendement de loi est entré

en vigueur en janvier 2011. Il limite les subventions pour les installations de

moins de 100 kW et il change les conditions de financement. Si l'investisseur

bénéficie d'une aide financière, par exemple pour la construction, il ne peut plus

demander d'autres subventions. De plus l'ERU18 slovaque obtient le droit de

baisser les tarifs d'achat d'électricité de plus de 10% qui était le plafond jusqu'à

présent. Puis la durée de remboursement ne doit pas être inférieur à 12 ans.

Tableau 2: Puissance installée en watt-crête19 par habitant en 2009

L’état Wc/habitant Allemagne 120,2

Espagne 76,4

Luxembourg 52,4

République tchèque 44,3

Belgique 33,5

Italie 17,1

Portugal 9,6

Grèce 4,9

Autriche 4,5

France 4,5

Source: EurObserv'ER 2010

Nous pouvons observer que la République tchèque se classe parmi les 5 premiers

des pays européens, avant la France et l'Italie. L'Allemagne reste leader

18

ERU = Energetický Regulační Úřad = Bureau de Régulation Energétique 19 Le watt-crête (watt-peak en anglais) est une unité de mesure représentant la puissance maximale d'un dispositif. Dans une installation photovoltaïque, c'est la puissance électrique maximale pouvant être fournie dans des conditions standard. (Wikipedia)

29

avec 120,2 Wc/habitant, le double de la production espagnole qui est toutefois

deuxième.

2.2.1 La République tchèque

L’évolution de l’utilisation d’énergie solaire en République tchèque était très

semblable à celle de l’Europe entière. Selon les témoignages (Ing. Jaroslav

Peterka, Csc. dans son article paru sur le site www.tzb-info.cz), il paraîtrait que la

politique soviétique fermée n’a pas empêché le pays de réaliser ses premières

centrales solaires et d’être parmi les pionniers européens. Dans les années 70, au

moment de la crise pétrolière, la République tchèque a commencé à s’intéresser de

plus en plus aux sources d'énergie renouvelables en générale. Ce développement

avançait très doucement et en premier lieu il s’agissait de quelques grandes

installations.20 Pour les particuliers, cette nouvelle énergie n'était ni rentable, ni

réalisable.

Photo 4: Un des premiers collecteurs de concentration tchécoslovaques

Source : www.tzb-info.cz21

20

En République tchèque il y en avait peut être une dizaine de centrales solaires quant en Allemagne il y en avait environ 80 de toutes les tailles. 21

Site internet de bâtiments et sur l'économie d'énergie

30

Sur la photo, nous pouvons voir l'un des premiers capteurs solaires de

concentration tchécoslovaques dans l'établissement à Kroměříž, réalisé avant

1984. Il était capable de chauffer 25 000 litres d'eau par jour et fut rentabilisé en

8 ans.

Plus tard la République tchèque comme membre de l’Union Européenne s’est

engagée dans les programmes de développement des sources renouvelables. Entre

les années 2005 et 2006 les systèmes photovoltaïques sont installés surtout par des

particuliers qui sont les premiers instigateurs dans leur domaine. La puissance des

installations représente au maximum quelques centaines de kilowatt-crête (mais

plutôt des dizaines de kWc) et elles sont financées par des fonds de l'Union

Européenne.

Depuis l'entrée dans l’Union Européenne en 2005, la République tchèque a du

adopter les directives concernant l’énergie renouvelable. « Le Livre blanc »

établissant une stratégie et un plan d'action communautaires et

la Directive 2001/77/CE sont les deux documents principaux. Ils ont donné

naissance à la loi 180/2005 Sb.22 sur la subvention des ressources renouvelables.

Cette loi est la première de cette sorte. Elle instaure des règles d'achat d’énergie

solaire auprès d'investisseurs et garantie le remboursement des investissements sur

15 ans. L'objectif principal est d'accomplir le but fixé par « le Livre blanc » qui

stipule qu’en 2010 les sources d’énergie renouvelables représenteront en

République tchèque 8% de toute la consommation d’énergie et 13% dix ans plus

tard. La loi est encore complétée par l'arrêté 475/2005 Sb. (modifié par arrêté

364/2007 Sb.) qui donne des précisions techniques pour les installations

photovoltaïques.

La République tchèque a choisi le système des tarifs d'achat d'électricité comme la

plupart des pays d'Europe centrale et de l'Ouest, encore en combinaison avec un

« bonus vert ». Les deux mécanismes sont déterminés dans les lois ci-dessus.

Même grâce à toutes ces précautions et prévisions l’énergie renouvelable reste très

minoritaire en ce qui concerne la production d'énergie dans le pays. Selon le 22

Zákon 180/2005 Sb. o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie

31

Bureau des statistiques de la République tchèque la proportion des sources

différentes est la suivante.

Tableau 3: Les types de centrales électriques représentés dans le pays en 2007

Source: Bureau des Statistiques de la République tchèque

D’après ce tableau nous pouvons constater que l’énergie solaire n'a pas encore été

présentée mais elle est en forte progression (voir les graphiques ci-dessous).

En 2007 les installations commençaient à être des objets de placement d'argent,

elles deviennent de l'investissement recherché (la puissance dépasse largement 100

kWc).

Jusqu'en 2008 nous observons un développement peu remarquable. C'est aussi

l'année où nous pouvons retrouver toutes sortes d'installations dans le pays et elles

sont de plus en plus puissantes (1 Mwc et plus). Et entre janvier 2008 et 2009 le

nombre de centrales s'est multipliée par six. Même si la hausse a ensuite un peu

ralenti, la République tchèque a installé un nombre remarquable de centrales

solaires (voir la graphique 3 et 4). Le marché se développait rapidement grâce au

ralentissement du marché international.

Type de centrales électriques %

Nucléaire 79,46

Thermique 59,17

Hydraulique 13,25

Eolienne et solaire 12,72

Autres 1,52

Graphique 3: Le nombre de ce

Source: Bureau de Régulation Energétique, 2009

Graphique 4: La puissance des centrales solaires installées entre 2002 et 2009

Source: Bureau de Régulation Energétique, 2009

Graphique 3: Le nombre de centrales solaires entre 2002 et septembre 2009

: Bureau de Régulation Energétique, 2009


: Bureau de Régulation Energétique, 2009

32

ntrales solaires entre 2002 et septembre 2009


33

La puissance augmente proportionnellement au nombre de centrales installées. Et

elle s'est multipliée plus de 17 fois depuis janvier 2008. Et aujourd’hui nous

constatons une augmentation six fois plus importante qu'en janvier 2009.

Conformément à la loi 180/2005 Sb. les investisseurs qui veulent installer une

centrale solaire photovoltaïque ont deux possibilités pour financer leur projet.

1ère possibilité de remboursement: tarif d'achat

� c'est le prix auquel l'électricité produite sera achetée par ČEPS23 ou

l’exploitant24 d’un réseau de distribution

� ils sont obligés d'acheter toute l'énergie produite et connecter la centrale

au réseau

� il est garanti pendant 15 ans

� il est fixé par le Bureau de Régulation Energétique pour chaque année

� l'investisseur prend en compte l'année de la connexion au réseau, pas

celle du début de construction ou autre

Un exemple pour démontrer le fonctionnement. En 2010 un investisseur décide de

connecter son système photovoltaïque sur le réseau. Le Bureau de Régulation

Energétique a fixé le prix d'achat d'électricité à 12,25 CZK/kWh (soit 0,45

EUR/kWh). L’investisseur va donc vendre son électricité au minimum à ce prix là

pendant les quinze premières années.

2ème possibilité de remboursement: bonus vert

� c'est un montant qui est ajouté au prix du marché

� il est aussi fixé par le Bureau de Régulation Energétique pour chaque

année

� il est destiné à ceux qui consomment une partie de leur propre production

Exemple:

Le prix du marché comprend les coûts de production (qui sont pour le cas du

photovoltaïque élevés) et les marges des producteurs et distributeurs. En 2010

23

ČEPS = Česká přenosová soustava (Société qui s'occupe de réseau énergétique tchèque) 24

ČEZ (Usines énergétiques tchèques), E.ON, PRE (Energétique de Prague)

34

le prix du marché était 4 CZK/kWh et le bonus vert à 11,28 CZK/kWh.

L'investisseur recevra le montant du bonus vert pour la partie d'électricité produite

et consommée pour son usage personnel. Il gagnera donc 15,28 CZK/kWh.

Tableau 4: L’évolution des prix d'achat et du « bonus vert »

Année Feed-in tarif (CZK/kWh)

Feed-in tarif (EUR/kWh)

Bonus vert (CZK/kWh)

Bonus vert (EUR/kWh)

Pour 2005 6,04 0,22

Pour 2006

Mis en route avant 1.1.2006 6,28 0,23 5,67 0,21

Après 1.1.2006 13,2 0,48 12,59 0,46

Pour 2007

Avant 1.1.2006 6,41 0,23 5,7 0,21

Après 1.1.2006 13,46 0,49 12,75 0,46

Pour 2008

Avant 1.1.2006 6,57 0,24 5,76 0,21

Entre 1.1.2006 et 31.12.2007 13,8 0,5 12,99 0,47

Après 1.1.2008 13,46 0,49 12,65 0,46

Pour 2009

Avant 1.1.2006 6,1 0,22 5,73 0,21

Entre 1.1.2006 et 31.12.2007 14,08 0,51 13,1 0,48

Entre 1.1.2008 - 31.12.2008 13,73 0,5 12,75 0,46

Après 1.1.2009, plus que 30kW

12,79 0,47 11,81 0,43

Après 1.1.2009, moins que 30kW

12,89 0,47 11,91 0,43

Source: rapports annuels de Bureau de Régulation Energétique

Nous pouvons voir comment les prix d'achat (feed-in tariff) et le « bonus vert »

ont évolué dans les cinq dernières années. Au départ le tarif variait très peu par

rapport au prix du marché mais les centrales installées après le janvier 2006 ont pu

bénéficié du double de prix du marché.

A part les tarifs et les bonus, les investisseurs peuvent par exemple obtenir des

« vacances d'impôt ». Concernant la loi 56/1992 Sb. sur l'impôt sur le revenu25.

25

Pour les personnes physiques et morales

35

Les revenus d'exploitation d'énergie des systèmes photovoltaïques sont exonérés

d'impôts dans l'année où ils ont été mis en service plus les cinq premières années.

Cette mesure n'est plus valable à partir du 1 janvier 2011. Elle ne s’applique plus

aux centrales installées à partir de janvier 2010. Mais sachant que la loi fonctionne

rétrospectivement, cela veut dire que quand les investisseurs qui préparaient et

installaient leur projets, avant l'arrêt de cette loi sont toujours concernés.

Les installations photovoltaïques ne sont pas soumises à l'impôt sur immobilier.

Les panneaux installés sur les toits font partis du bâtiment et ne sont eux même

pas soumis à l'impôt, seulement le bâtiment va être l'objet d'imposition selon la loi

338/1992 Sb. Les installations librement posées sur des terrains ne sont pas

considérés comme des objets d'imposition non plus car les constructions peuvent

être démontées et déplacées à volonté26.

A la fin de l'année 2009, la situation est devenue un peu plus compliquée. Nous

parlons de la « crise photovoltaïque » en République tchèque. L'état tchèque a fixé

un prix d'achat d'électricité des systèmes solaires trop élevé. Au départ, la raison

a été simple: encourager l'investissement et développement de l'énergie solaire, ce

qui a été plus que réussi. Cependant, après avoir atteint un certain degré de

développement il a été nécessaire d'adapter les prix d'achat, enfin d'assurer

le développement constant. Mais ni l'état, ni le Bureau de Régulation Energétique,

ni ČEPS n'ont réagi à la situation. Ils n'ont fait aucune modification dans la loi

pour pouvoir réduire les montants des prix d'achat et pour ainsi ralentir l'essor de

façon homogène. Car les coûts des installations ont baissé de 40% et

le remboursement des projets a diminué ainsi. Il a fallu adapter les tarifs pour

assurer un environnement compétitif et un développement soutenable. Cette

situation, baisse des coûts de production des panneaux photovoltaïques, tarifs

élevés et le rebond inattendu de nouvelles centrales, s'est produite sur tout le

marché photovoltaïque mondial. Sauf que certains gouvernements ont réagi

aussitôt comme l'Allemagne, qui devance les autres pays, et qui a prévu dans sa

26

Mais si la construction de la centrale est grande, il y aura donc sans doute une base en béton ou une bâtiment pour y mettre des machines pour adapter l'électricité et dans ce cas, elle va être soumise à l'impôt selon la loi 38/992 Sb. sur impôt immobilier (article 7, pararaphe 1).

36

loi la réduction annuelle du tarif d'achat. Pourquoi les autres pays notamment

la République tchèque et l'Espagne ne s'en sont-elles pas inspirées?

Mentionnons quelques explications possibles. Les gouvernements et les sociétés

de distribution et de maintenance des réseaux n'ont pas assez suivi l'évolution

du marché photovoltaïque ni dans leur pays, ni dans les pays voisins (notamment

l'Allemagne qui pouvait servir « d'exemple »). Ils ont sous estimé la situation et

n'ont pas été assez souple dans la résolution et dans la réaction sur

la problématique. Puis quand les gouvernements ont décidé d'intervenir, ils ne

pouvaient plus réagir de manière simple et équitable. De l'autre côté, ils ne

voulaient pas non plus se précipiter pour ne pas décourager les investisseurs. Mais

tout en repoussant le problème, les possibilités de solutions diminuaient fortement.

Un autre fait complique le développement continu. La République tchèque comme

la France par exemple, a sous estimé la capacité du réseau national.

Les exploiteurs ne l'ont pas élargi afin d'y connecter toutes les nouvelles centrales

solaires installées. Surtout pour les plus importantes qui prennent beaucoup de

place sur le réseau. Elles se trouvent souvent dans les régions rurales où

les réseaux ont été construits dans le but de distribuer l'électricité aux petits

villages.

La fin d’année 2010 a obligé le gouvernement tchèque à réagir. La population

étaient très inquiète à propos de la hausse des prix d’électricité due à la baisse des

coûts de la production des panneaux. Car ceci a réduit la durée de remboursement

de près de 5 ans mais l’investisseur recevait un tarif comme si la centrale était

plus chère et remboursé dans 20 ans. Pour éviter l’augmentation du prix

d'électricité indésirable, le gouvernement tchèque a mis en place quelques

nouvelles „règles“. A partir du 1 janvier 2011, les changements dans les

impositions sont entrés en vigueur:

� Impôt sur l'électricité provenant des sources solaires de 26%

� Impôt sur les donations des permis d'émission de 32%

� Taxe sur les terrains retirés de Fond agricole pour y construire

une centrale solaire

37

3 Le développement de la République tchèque par rapport à l’énergie solaire

Si nous voulons analyser l'avenir de l'énergie solaire, il faut tout d'abord étudier

ses concurrents. On considère l'énergie éolienne et l'énergie hydraulique comme

deux sources renouvelables qui ont beaucoup d'éléments communs avec le solaire

mais qui sont utilisées depuis plus longtemps.

3.1 L'énergie solaire versus autres sources d'énergie renouvelables

L'énergie solaire se développe brusquement depuis les trois dernières années. Mais

elle n'est pas la seule source renouvelable dont les installations se multiplient.

D'autres sources d'énergie connaissent aussi un essor remarquable et plus constant

depuis plusieurs années.

3.1.1 L'énergie éolienne, ses avantages et inconvénients

L'énergie éolienne est l'énergie produite par le vent. Le mot « éolienne » provient

du mot grec « Eole » qui était le Dieu du vent. Le vent est exploité et utilisé

comme force motrice depuis des siècles, nous pouvons prendre l'exemple des

voiliers et des moulins à vent.

Graphique 5: L'évolution de l'énergie éolienne dans le monde depuis 1993 (en

MW)

Source: Eurobserv'er 2011

Nous constatons une croissance constante, un peu plus importante à partir de 2004

et plus forte entre 2007 et 2008 et 2009 et 2010. Il est évident que sur le graphique

l'énergie éolienne atteint des valeurs de puissance installée considérables déjà

depuis 1993 ; en comparaison avec l'énergie solaire, voir le graphique numéro 2

(page 23), où nous pouvons

pour l'énergie solaire ne sont présentent qu'à partir de 2003, donc dix ans plus

tard. En 2010, les centrales solaires déclarent 37 000 MW, alors que les centrales

éoliennes avaient déjà atteint ce volum

7 ans.

L'éolienne (ou aussi aérogénérateur) transforme l'énergie du vent en électricité. En

effet le vent fait tourner les hélices, installées au sommet des pylônes, et ce

mouvement mécanique produit ensuite l'é


: Eurobserv'er 2011


re 2007 et 2008 et 2009 et 2010. Il est évident que sur le graphique


; en comparaison avec l'énergie solaire, voir le graphique numéro 2

(page 23), où nous pouvons remarquer que les mêmes valeurs (2 900 MW installé)



éoliennes avaient déjà atteint ce volume en 2003, la différence en année n'est que



mouvement mécanique produit ensuite l'électricité.

38



re 2007 et 2008 et 2009 et 2010. Il est évident que sur le graphique


; en comparaison avec l'énergie solaire, voir le graphique numéro 2

remarquer que les mêmes valeurs (2 900 MW installé)



e en 2003, la différence en année n'est que



Schéma 4: Le fonctionnement des éoliennes

Source : www.energieeolienne.fr

Ce schéma nous indique comment une éolienne ordinaire fonctionne. L'endroit

idéal pour y installer des éoliennes doit a

minimum 5 mètre par second (m/s). Souvent les éoliennes sont regroupés en parc

ou appelé également «

possible des lieux favorables à ce type d'énergie. Mais gl

éoliennes sont le plus efficace sur la côte ou encore comme des installations «

shore ». Off shore signifie «

mer à quelques dizaines de kilomètres du littoral.

Avantages de l'énergie éolienne

• l'énergie propre: l'énergie dépensée lors de la fabrication est rentabilisée à

peu près dans les six mois du fonctionnement de la centrale (en terme

d'électricité produite par l'éolienne)

• les éoliennes n'empêchent pas d'exploiter le te

en fonctionnement, en comparaison avec les centrales solaires au sol

• l'éolienne ne dégrade pas la nature et ne dénature pas le paysage au moment

de sa désinstallation (avantage commun avec les panneaux solaires)

Schéma 4: Le fonctionnement des éoliennes

www.energieeolienne.fr


idéal pour y installer des éoliennes doit avoir le vent en vitesse moyenne au


ou appelé également « ferme éolienne » pour réduire les coûts et bénéficier le plus

possible des lieux favorables à ce type d'énergie. Mais globalement les centrales

éoliennes sont le plus efficace sur la côte ou encore comme des installations «

». Off shore signifie « hors la côte ». Ces éoliennes sont construites dans la

mer à quelques dizaines de kilomètres du littoral.

e l'énergie éolienne

l'énergie propre: l'énergie dépensée lors de la fabrication est rentabilisée à


d'électricité produite par l'éolienne)

les éoliennes n'empêchent pas d'exploiter le terrain au moment où elles sont


l'éolienne ne dégrade pas la nature et ne dénature pas le paysage au moment


39


voir le vent en vitesse moyenne au


» pour réduire les coûts et bénéficier le plus

obalement les centrales

éoliennes sont le plus efficace sur la côte ou encore comme des installations « off

». Ces éoliennes sont construites dans la

l'énergie propre: l'énergie dépensée lors de la fabrication est rentabilisée à


rrain au moment où elles sont


l'éolienne ne dégrade pas la nature et ne dénature pas le paysage au moment


40

• permet l'électrification des lieux isolés (commun avec l'énergie solaire)

Inconvénients de l'énergie éolienne

• un manque de la flexibilité comme avec l'énergie solaire et presque toutes

les sources renouvelables. Cela veut dire que nous avons besoin

d'électricité aussi quand il n'y a pas de vent (ou pas de soleil ...) donc un

problème de stockage d'électricité s'impose

• un coût final assez élevé, même si la technologie se perfectionne, la

production reste assez coûteuse. Les éoliennes sont plus en plus efficaces

mais cela demande aussi de nouveaux systèmes et matériaux donc le coût

final ne baisse pas pour l'instant.

• l'impact visuel peu favorable, il existe plusieurs associations contre les

implantations d'éoliennes, leur raison est simple et plutôt injustifiée : ce

n'est pas joli dans la nature.

• le bruit, mais cela ne concerne que des petites centrales car les technologies

ont beaucoup avancé et les nouvelles éoliennes sont silencieuses.

• la dangerosité pour les oiseaux à cause de la vitesse de rotation. Il faut

éviter l'implantation d'éoliennes sur les couloirs de migration. Mais cela est

discutable car par exemple au Danemark, même si le pays est saturé

d'éoliennes, la circulation routière et les lignes électriques tuent 200 fois

plus d'oiseaux par an que les centrales éoliennes!

3.1.2 L'énergie éolienne dans le monde, particulièrement en Europe

Dans le contexte mondial, l'énergie éolienne est la plus développée en Amérique

du Nord et en Asie, plus particulièrement en Chine et en Inde. La Chine a un

grand potentiel dans les conditions naturelles, financières et dans la capacité à

mettre en place de nouvelles technologies. Pendant les six premiers mois de

l'année 2010, elle a augmenté sa puissance de 30%.

41

Graphique 6: La répartition du marché éolien au début et à la fin de 2010

a) b)

Source: Eurobserv'er

Le graphique a) témoigne qu'au début de l'année 2010, l'Asie (surtout représenté

par la Chine) a été en tête du marché éolien mondial avec 53%, suivie par l'Europe

qui occupait 27% du marché. Mais au cours de l'année 2010 (le graphique b),

l'Europe a presque doublé sa part de marché (en grande partie grâce aux

installations « off shore » au Danemark et en Grande Bretagne), celle de l'Asie a

beaucoup diminué. La Chine a réussi à accroître sa puissance de 30% pendant la

première moitié de l'année 2010 (graphique a) et elle a exploité tout son potentiel

pour l'année.

Les Etats-Unis n'ont installé, en 2010, que la moitié de sa puissance mise en

fonctionnement en 2009. Cette baisse est due au manque de politique fédérale sur

du long terme et également aux difficultés économiques pendant cette année-là.

En Europe, les années 2009 et 2010 représentaient pour l'énergie solaire

photovoltaïque une croissance importante. Entre 2008 et 2009 la puissance

installée a augmenté de 52,9% dans l'Union Européenne et de 16,6% dans

le monde. Donc en 2009 le photovoltaïque a augmenté sa part parmi les énergies

renouvelables de 2%, ce qui représente 16 GW. Dans la même période, l'énergie

éolienne avait déjà atteint 74 GW.

D'après les dernière

lors des neuf premiers mois de 2010, est en baisse de 12% par rapport à 2009

après 20 ans de croissance. Quant au solaire, sa puissance a été 3,4 fois supérieure

pour la même période. Globaleme

énergies renouvelables depuis la fin de 2009.

Tableau 5 et 6: La puissance installée cumulée dans l'Union Européennesolaire et éolienne

SOLAIRE

Source: Baromètre photovoltaïque, Eurobserv'er

Au total la puissance cumulée du photovoltaïque a atteint 16 071 MWc à la fin de

l'année 2009, la puissance des éoliennes est presque cinq fois plus puissante

2008


éolienne avait déjà atteint 74 GW.

D'après les dernières statistiques, la puissance des éoliennes raccordée au réseau



pour la même période. Globalement, nous constatons une croissance de 137% des

énergies renouvelables depuis la fin de 2009.

Tableau 5 et 6: La puissance installée cumulée dans l'Union Européennesolaire et éolienne – en 2008 et 2009

EOLIENNE

romètre photovoltaïque, Eurobserv'er



2008 2009

42


s statistiques, la puissance des éoliennes raccordée au réseau



nt, nous constatons une croissance de 137% des

Tableau 5 et 6: La puissance installée cumulée dans l'Union Européenne –

EOLIENNE



(75 124 MW). L'Allemagne reste le leader dans les deux sou

même pour l'Espagne et l'Italie qui la suivent.

L'Allemagne et l'Espagne étaient en tête pendant huit ans en ce qui concerne les

installations éoliennes mais maintenant elles démontrent une stagnation. Elles ont

déjà exploité tout le po

favorables aux éoliennes. Mais plusieurs projets se préparent pour construire de

nouvelles éoliennes «

Grande Bretagne. La France est juste d

installée avec ses nombreuses centrales éoliennes. Mais elle reste un peu en retard

dans le système photovoltaïque. La République tchèque au contraire fait partie des

cinq premiers pays de l'Union Européenne dans le d

développement des centrales éoliennes est encore très ralenti.

Graphique 7: L'évolution des installations éoliennes en République tchèque entre

2002 et 2007

Source: MUSIL, Petr

La République tchèque a connu le plus grand essor e

un parc de 21 centrales éoliennes (au total 42 MW). Le développement de l'énergie

éolienne était avantageux après 1989. Car pendant la première moitié des

années 90, le pays a construit une vingtaine d'éoliennes de puissance t

27

MUSIL, Petr. Globální energetický problé1. vyd. Praha : C. H. Beck, 2009. ISBN 978

(75 124 MW). L'Allemagne reste le leader dans les deux sou

même pour l'Espagne et l'Italie qui la suivent.



déjà exploité tout le potentiel de leur situation géographique et les lieux les plus


nouvelles éoliennes « off shore » comme c'est déjà le cas au Danemark et en

Grande Bretagne. La France est juste derrière l'Italie en terme de puissance



cinq premiers pays de l'Union Européenne dans le domaine solaire mais le



: MUSIL, Petr27

La République tchèque a connu le plus grand essor en 2007 quand elle a installé



années 90, le pays a construit une vingtaine d'éoliennes de puissance t

Globální energetický problém a hospodářská politika – se zaměř1. vyd. Praha : C. H. Beck, 2009. ISBN 978-80-7400-112-3

43

(75 124 MW). L'Allemagne reste le leader dans les deux sources, il en est de



tentiel de leur situation géographique et les lieux les plus


» comme c'est déjà le cas au Danemark et en

errière l'Italie en terme de puissance



omaine solaire mais le



n 2007 quand elle a installé



années 90, le pays a construit une vingtaine d'éoliennes de puissance totale de plus

se zaměřením na obnovitelné zdroje.

44

de 50 kW. Mais ensuite la puissance installée a cessé de croître d'un jour à l'autre

(elle a même diminué), pendant qu’elle augmentait dans d'autres pays de l'Union

Européenne. C'est en 2003, que l'énergie éolienne renaît dans le pays.

En 2010, la République tchèque a dépassé la limite de 200 MW mais dans

le contexte européen elle reste toujours très bas dans les échelons, par rapport

à la puissance installée dans d'autres pays de l'Union Européenne. Il y a plusieurs

raisons pour lesquelles les centrales éoliennes ne se multiplient pas autant.

La principale est que la préparation des projets est très longue, pour des raisons

administratives et par manque de soutien de la part des autorités régionales.

Les régions réagissent ainsi parce que les habitants protestent contre les éoliennes

près de leur communes.

Mais aussi les conditions naturelles de la République tchèque ne sont pas très

favorables. La vitesse de vent, sur la plupart du territoire tchèque, n'atteint pas la

limite 4 m/s qui permet la construction et le bon fonctionnement des éoliennes

(voir la carte annexe VI). Les régions en République tchèque, où les éoliennes

pourraient se construire, se limitent en quelques zones dans les montagnes au

dessus de 650 m d'altitude (par exemple les régions frontalières au nord du

pays28). Les régions exploitables sont donc peu nombreuses mais aussi limitées par

les mesures de la protection de la nature. Et les conditions climatiques

désavantageuses compliquent les installations.

Exemple:

Une centrale éolienne de puissance 2,75 MW est capable d'atteindre une puissance

moyenne annuelle de 300 kW. Malheureusement la force du vent n'est pas

constante toute l'année, donc parfois la performance de la centrale peut atteindre

100% mais parfois 5%. Et il y a des jours où elle sera hors service à cause de

l'absence de vent. Il faut l'arrêter aussi quand il y a trop de vent, en général plus

de 25 m/s, ou quand il gèle beaucoup. Il faut donc avoir un système de stockage

d'énergie ou il faut basculer avec une autre source pendant le manque énergétique.

Ceci ne pose pas de problème pour une centrale mais imaginons un parc d'une

28

Plus particulièrement: Českomoravská vrchovina, Moravskoslezské Beskydy

45

centaines d'éoliennes, l'amplitude de 500 MW causera de graves problèmes au

réseau.

Le Danemark est l'un des pays européens le plus progressif dans le domaine des

sources renouvelables. Un studio d'architecture danois, Gottlieb Paludan,

a présenté un projet pour résoudre le problème de l'instabilité énergétique

provenant des sources renouvelables. Il compte créer un système de centrales, où

il combinerait le solaire, l'éolien et l'hydraulique, pour ainsi assurer un

fonctionnement constant. Plus précisément, le réservoir va utiliser l'énergie

excédentaire, produite par la centrale éolienne ou solaire, pour se vider. Ensuite,

en cas de manque d'énergie, le réservoir sera rempli et servira de source d'énergie

(comme une centrale hydraulique, avec un fonctionnement de pompe à eau).

3.1.3 L'énergie hydraulique, ses avantages et inconvénients

Dans l'histoire l'énergie hydraulique a été utilisée pendant de nombreuses activités

(les moulins, différentes roues hydrauliques ou des barrages), aujourd'hui cette

énergie est presque uniquement utilisée pour la production d'électricité.

Les premières roues hydrauliques pour propulser des pierres meules datent

du IIème siècle avant JC, elles ont été construites sur la péninsule des Balkans. Et

une première centrale hydraulique de puissance 7 kW a été construite en 1879.

La plus grande centrale se trouve sur la rivière Yang-tseu-kiang en Chine, elle

a une puissance supérieure à 18 GW. Mais elle représente aussi un paradoxe

écologique car elle n'est pas très écologique. Il a fallut déménager un grand

nombre d'habitants et détruire de nombreuses villes pour pouvoir creuser un

réservoir d'une longueur de 650 km.

Une centrale hydraulique se compose surtout d'un réservoir, de canaux, d'une ou

de plusieurs turbines et de générateurs. L'eau est stockée dans un réservoir, d'où

elle coule par un canal jusqu'à la turbine. Ensuite l'eau fait tourner la turbine et

le générateur et puis cette force motrice est transformée en électricité.

Schéma 5: Le fonctionnement d'une centrale hydroélectrique

Source: Association pour les Energies Renouvelables et l'Ecologie

Nous pouvons distinguer plusieurs types de centrales h

Principalement, elles sont divisées selon la puissance

sont les plus fréquentes ont une performance inférieure à 10 MW, les grandes

centrales au dessus de 10 MW. Et puis un troisième type de base, ce sont les

usines d'accumulation par pompage avec de gros barrages comme réservoir.

Avantages de l'énergie hydraulique:

• favorable à l'environnement

• une centrale hydraulique peut être mobilisée rapidement (mise en service)

• elle est capable de cumuler de l'énergie et de la

régler la production d'électricité selon les besoins actuels (ce qui a été

stocké auparavant, peut être utilisé pendant les périodes de pic de

consommation d'électricité)

• elle est souple dans la production d'électricité

• les petites centrales peuvent, dans certains endroits, équilibrer les cours des

rivières et les oxygéner

• forte efficacité, 90% de l'eau se converti en électricité (voir 15% pour

l'énergie solaire et par exemple 30% pour une centrale nucléaire)


: Association pour les Energies Renouvelables et l'Ecologie

Nous pouvons distinguer plusieurs types de centrales h

Principalement, elles sont divisées selon la puissance : les petites centrales qui



d'accumulation par pompage avec de gros barrages comme réservoir.

de l'énergie hydraulique:

favorable à l'environnement

une centrale hydraulique peut être mobilisée rapidement (mise en service)

elle est capable de cumuler de l'énergie et de la stocker, ce qui permet de



consommation d'électricité)

elle est souple dans la production d'électricité

s centrales peuvent, dans certains endroits, équilibrer les cours des

rivières et les oxygéner

forte efficacité, 90% de l'eau se converti en électricité (voir 15% pour


46


: Association pour les Energies Renouvelables et l'Ecologie

Nous pouvons distinguer plusieurs types de centrales hydrauliques.

: les petites centrales qui



d'accumulation par pompage avec de gros barrages comme réservoir.

une centrale hydraulique peut être mobilisée rapidement (mise en service)

stocker, ce qui permet de



s centrales peuvent, dans certains endroits, équilibrer les cours des

forte efficacité, 90% de l'eau se converti en électricité (voir 15% pour


47

Inconvénients de l'énergie hydraulique:

• l'eau dans les barrages est sous-oxygénée, ce qui nuit à la bonne qualité des

écosystèmes

• en cas de grandes centrales, il faut déménager des habitants et des animaux,

détruire des villes et villages pour pouvoir construire un grand réservoir

• l'installation d'une grande centrale exige beaucoup de place, la construction

est longue et il faut bien respecter les normes de sécurité (les grands

barrages contiennent une quantité extraordinaire d'eau, les inondations

auraient un impact destructeur sur la nature)

3.1.4 L'énergie hydraulique en Europe et en République tchèque

L'énergie hydraulique sert souvent de source complémentaire des centrales

nucléaires, des centrales à charbon ... Car elles ont une capacité de stockage et de

mobilisation très rapide. Elles sont donc utilisées pendant les heures pleines ou

éventuellement au moment d'incapacité d'autres centrales électriques. Elles

produisent une performance nécessaire et rétablissent l'équilibre dans le réseau.

En 2008, 16% de l'électricité mondiale a été produite par des centrales

hydroélectriques, majoritairement en France, qui est l'un des leaders européens

dans ce domaine. Déjà en 1962, la moitié de la production de l'électricité

provenait des centrales hydroélectriques.

Tableau 7: La puissahydroélectriques installées dans l'Union Européenne en 2008 et 2009

Source: Baromètre photovoltaïque, Eurobserv'er

Selon le tableau nous constatons que l'Allemagne n'est plus en tête comme c'était

le cas pour la source solaire et éolienne, mais qu'elle reste quand même parmi

les leaders européens, avec 1 590 MW installés à la fin de 2009. A la tête du

marché hydroélectrique se présente l'Italie qui a installé 2 588 MW et est donc

le premier producteur d'électric

La France occupe la deuxième place, sachant que les données ne prennent pas en

compte la puissance installée dans les DOM et les TOM.

En République tchèque, nous trouverons plutôt de bonnes conditions

pour la construction de centrales hydrauliques, surtout celles de petite taille avec

une puissance inférieure à 10 MW. Grâce aux nombreuses rivières, le pays

représente un territoire favorable. Cependant, seulement

exploité.

Historiquement, l'eau est la plus ancienne source d'énergie en République tchèque,

pays industriel qui se plaçait parmi l'élite européenne. L'énergie hydraulique était

Tableau 7: La puissance cumulée (en MW) des petites centrales hydroélectriques installées dans l'Union Européenne en 2008 et 2009

: Baromètre photovoltaïque, Eurobserv'er


source solaire et éolienne, mais qu'elle reste quand même parmi



le premier producteur d'électricité provenant de petites centrales hydroélectriques.


compte la puissance installée dans les DOM et les TOM.

En République tchèque, nous trouverons plutôt de bonnes conditions



représente un territoire favorable. Cependant, seulement



48

nce cumulée (en MW) des petites centrales hydroélectriques installées dans l'Union Européenne en 2008 et 2009


source solaire et éolienne, mais qu'elle reste quand même parmi



ité provenant de petites centrales hydroélectriques.


En République tchèque, nous trouverons plutôt de bonnes conditions naturelles



26% du potentiel est



49

donc utilisée pendant divers processus de fabrication et de production,

commençant par les scieries, les moulins et les moulins à marteaux et terminant

par les centrales hydroélectriques de toutes tailles.

Le plus grand nombre de centrales hydroélectriques se trouve sur la rivière Vltava

au sud de la Bohème29 et elles ont été construites par ČEZ. Malheureusement

certaines d'entre elles sont abimées et hors service dû aux violents inondations de

2002. Selon les spécialistes qui publient leurs études et articles sur internet, les

huit centrales hydroélectriques dans l'Est de la Bohème pourraient satisfaire la

consommation d'électricité (moyenne et annuelle) de 7 000 familles. Ce qu'elles

ont prouvé pendant le premier trimestre de 2011.

En République tchèque nous pouvons trouver les trois types de centrales

hydroélectriques mais les petites sont les plus étendues. Les rivières sont

nombreuses mais pas très larges et puissantes, les centrales au dessous de 10 MW

y trouve donc des conditions idéales. Les usines d'accumulation fonctionnent

seulement aux périodes de pic. L'usine Dlouhé Stráně peut s'enorgueillir d'une

puissance la plus forte dans le pays (650 MW). Elle se trouve dans le massif

Jeseniky et son réservoir est à une altitude de 1 350 m. Il offre aussi un circuit de

1 750 m qui devient un endroit de courses, de balades à pied ou en rolleurs.

Photo 5: L'usine d'accumulation Dlouhé Stráně

a) les deux réservoirs b) le réservoir de haut

Source: le matériel publicitaire de l'usine

29 La République tchèque est historiquement divisée en trois régions: la Bohème (à l'Ouest), la Moravie (à l'Est) et la Silésie (au Nord, la frontière avec la Pologne)

50

3.2 L'avenir de l'énergie solaire

En terme de diminution d'émissions de CO2, l'Union Européenne subventionnent

toutes sources d'énergie, qui ne produisent pas d'émissions de gaz indésirables.

D'un autre côté, certains gouvernements ont choisi une politique trop favorable, ce

qui a permis aux exploitants d'installer des centrales (éoliennes ou solaires) dans

des endroits peu avantageux pour le fonctionnement. Car les aides financières

élevées couvrent un bas rendement des centrales ou même une perte.

Les économistes et les experts (Saxo Bank30) voient l'énergie solaire comme un

bon investissement. D'après leurs prévisions, le solaire augmentera jusqu'en 2030

de 9,6% par an. Contrairement aux entreprises qui fabriquent les composants pour

les centrales éoliennes car dans ce domaine ils peuvent s'attendre à une baisse de

la demande dès l'année prochaine.

Le développement positif du solaire est prévu même si beaucoup d'états

(l'Allemagne, la France, l'Espagne, la République tchèque, par exemple) réduisent

les subventions pour les installations photovoltaïques. En revanche, les Etats-Unis

vont continuer, au moins jusqu'en 2012, à encourager le développement de cette

source sur leur territoire, longuement ensoleillé pendant la journée. Cependant ces

centrales solaires n'arriveront pas à la « grid parity » avant 2015 (cela veut dire

que le prix d'électricité provenant des centrales solaires sera égal à celui des autres

sources, notamment celle des centrales à charbon, dû surtout à la baisse durable

des coûts de productions des panneaux photovoltaïques).

Le président américain, Barack Obama, a annoncé que les Etats-Unis vont

successivement mettre hors service les vieilles centrales à charbon. Et de l'argent

qui était autrefois destiné à ces centrales servira au développement de sources

renouvelables, cela représente environ 4 milliards.

Pour l’instant la participation des centrales solaires à la production totale de

l’énergie électrique n’est pas importante. Mais à moyen terme, le photovoltaïque

30

Banque d'investissement, www.saxobank.com

51

pourrait jouer un rôle primordial parmi les sources renouvelables. Par exemple

l’Allemagne, selon ces calculs, pourrait couvrir toute la consommation d’énergie

électrique avec les panneaux photovoltaïques. Mais il faut diversifier les sources

car c’est en les combinant que nous obtenons les meilleurs résultats.

Même si les sources renouvelables sont très prometteuses, il ne faut pas reposer

toute la production de l'énergie sur un ou deux types d'énergies. Car ces sources

ont un inconvénient commun, leurs performances varient selon les conditions

naturelles (en fonction de l'intensité de rayonnement, selon la force de vent ...).

Comme leur exploitation n'est pas constante, il faut avoir un système de stockage

d'énergie qui la recueille pendant qu'elle est au dessus de la limite nécessaire et

qui la redistribue quand elle est faible. Une des solutions présentée au Danemark,

serait d'avoir un réservoir d'eau qui fonctionnerait comme une petite centrale

hydraulique quand les autres sources (principalement solaires et éoliennes)

seraient en baisse (ce projet a été détaillé dans le précédent chapitre 3.1.2).

Les centrales solaires photovoltaïques, constituées de panneaux photovoltaïques,

ont un grande avantage par rapport aux autres sources renouvelables. Elles sont

assez faciles à montées, à démontées et peuvent être déplacées si nécessaire. De

plus, les scientifiques ont trouvé une solution pour le recyclage de la plupart des

panneaux. Car ce ne serait pas une vrai énergie verte, comme les sources

renouvelables, s’il fallait prévoir un endroit pour y placer de vieux panneaux à la

fin de leurs vies. Il existe, par exemple, une société PV CYCLE qui a pour but de

faire du photovoltaïque une énergie « doublement verte ». La société présente un

projet de recyclage: en fin de vie, la société récupère les panneaux et les

transportent dans une usine spécialisée à Freiburg en Allemagne, puis elle

redistribue les éléments récupérés pour une nouvelle production. Car à une

certaine température, il est possible de séparer les différentes parties d'un panneau

(le cadre en aluminium, le verre, les cellules, les éléments organiques, les

plastiques, les connections en cuivre) et les réutiliser pour la fabrication de

nouveaux panneaux photovoltaïques.

D'un autre côté l’utilisation de l’énergie solaire a un inconvénient majeur et

essentiel, sa performance dépend de l’intensité des rayons de soleil, sachant qu’il

52

y a des moments où le rayonnement est très faible. Pour que l’installation puisse

satisfaire les besoins énergétiques, il faut prévoir un système de stockage ou

prévoir une autre source qui produirait l’électricité manquante. Dans le cas d’une

grande centrale, ce serait donc très couteux d’assurer l’alimentation constante et

permanente. Les investissements dans le domaine solaire devraient donc se

concentrer sur l’amélioration et l’augmentation de la performance des panneaux

photovoltaïques mais ils devraient aussi favoriser de petites installations sur les

constructions des particuliers. Car les panneaux, par exemple, installés sur les

toits des maisons, sont toujours bien subventionnés par des gouvernements et les

familles peuvent, grâce à ces installations, épargner des sommes assez importantes

en électricité et devenir un peu plus indépendantes du réseau national (de l’autre

côté en période creuse, la maison sera alimentée par le réseau). Ici le

photovoltaïque a un grand avantage en comparant avec l’énergie éolienne ou

hydraulique qui serait plus compliquée et coûteuse à être installée seulement pour

un particulier.

Mais ce n’est pas seulement le développement technique qui aidera aux

améliorations dans l’utilisation des sources renouvelables. Pour réussir un bon

développement, il faut autant assurer une politique de subvention à long terme que

prendre en compte l’évolution du marché et donc des prix.

53

CONCLUSION

L'énergie solaire connaît un essor au niveau mondial. Et dans certains pays comme

l'Espagne, l'Italie, le Japon mais surtout l'Allemagne l'énergie solaire a atteint un

niveau remarquable, dans le sens de la qualité (technologique), de la quantité et de

l'efficacité. Mais malheureusement il est vrai que dans beaucoup d'autres pays,

comme en République tchèque, le grand essor n'est ni durable, ni stable.

Le gouvernement tchèque a surévalué l'électricité provenant des centrales

photovoltaïques. Donc ces dernières « poussaient comme des champignons » et

la puissance installée augmentait rapidement. Mais ce phénomène ne fut que

temporaire et de nombreuses centrales (surtout celles avec une puissance

importante) n'ont toujours pas été accordées au réseau car sa capacité n'est pas

suffisante. Le résultat en République tchèque est donc plutôt négatif. Le grand

public se méfie de l'énergie photovoltaïque et n'en voit pas les avantages. Ceci est

dû au prix d'achat trop longuement élevé qui a causé l'augmentation du prix

d'électricité. Puis les investisseurs, dont les installations n'ont pas été raccordées

au réseau ou ceux qui n'ont pas pu financer leur projet après des changements dans

la législation, démontent et déplacent leurs panneaux dans les pays voisins,

souvent en Slovaquie.

La République tchèque n'étaient pas prêtes à recevoir autant de nouvelle puissance

dans son réseau national et malheureusement n'y sera pas encore pendant quelques

temps. De ce fait nous pouvons nous poser une question : Pourquoi installer de

grandes centrales solaires sur les champs qui ne peuvent pas être mis en service et

qui donc occupent des terres agricoles ? Il serait plus raisonnable et efficace de

favoriser les petites installations (< 10 kW) sur des toits de maisons ou bâtiments.

Ces installations ne chargent pas le réseau, et participent à la consommation

d'électricité.

L'avantage principal de ces panneaux est de pouvoir les installés n'importe où et

en petite quantité; à la différence des éoliennes ou des centrales hydroélectriques,

qui elles ne peuvent être installées que dans de grands espaces et dans des endroits

stratégiques.

54

L'avenir des panneaux photovoltaïques est prometteur mais il faut trouver la bonne

voie pour son développement. Il faut valoriser les avantages et profiter de leurs

points forts. Les panneaux photovoltaïques sont une source d'électricité idéale

pour des endroits peu accessibles ou isolés. Ils ne demandent pas beaucoup de

maintenance et grâce à leur fonctionnement silencieux, ils ne troublent pas

l'environnement. Ils peuvent être aussi bien installés sur des maisons

au centre-ville et intégrés dans la façade ou au toit selon l'architecture du

bâtiment. De plus, un système de recyclage vient d'être trouvé et mis en place.

Donc malgré la courte durée de vie d'un panneau photovoltaïque, après 25 ans de

fonctionnement en moyenne, le panneau sera décomposé et réutilisé dans

la nouvelle production. Les panneaux photovoltaïques réprésentent une source

d'énergie tout à fait renouvelable.

55

RESUME

Tato diplomová práce byla inspirována nedávným masovým rozvojem fotovoltaiky

ve světě a na území České republiky. Autorka zde shromáždila základní informace

o solární energii, aby se následně mohla zaměřit na vývoj trhu s fotovoltaickými

panely ve světě, v rámci Evropské Unie a v České republice.

V práci autorka popsala historický vývoj solární energie a její využívání

a vymezila dva základní druhy solárních panelů – termické a fotovoltaické.

V hlavní části se autorka věnovala situaci na světovém a evropském trhu

s fotovoltaickými panely. Od roku 2000 světovému trhu dominují především tyto

tři země: Německo, Japonsko a Spojené Státy Americké. Avšak v roce 2007

vypukl tzv. fotovoltaický boom i v dalších zemích, především v Evropě. Tento

vývoj nemohl minout ani Českou republiku. V roce 2009 už světovému trhu

vévodí země Evropské Unie, která vývoj nejen fotovoltaiky, ale všech

obnovitelných zdrojů, podpořila, mimo jiné, legislativně a také tím, že stanovila

procentní výši, kterou by se tyto zdroje měly podílet na celkové výrobě energie.

Česká republika zvolila velmi podporující politiku a dosáhla tak výborných

výsledků, avšak výkupní cenu stanovenou na počátku neuzpůsobila se měnícím

podmínkám trhu. Odkládáním řešení složité situace došlo nejenže ke zvýšení ceny

elektřiny z „konvenčních“ zdrojů, ale také k nezapojení několika již instalovaných

fotovoltaických elektráren do národní sítě a pozastavení výstavby jiných, neboť

zvolená opatření mají retrospektivní účinek.

V závěru práce autorka porovnala solární energii s energií větrnou a vodní, které

pro fotovoltaiku představují potencionální konkurenty. Na základě všech těchto

informací autorka shrnula přednosti a naopak nedostatky solární energie

a pokusila se nastínit její možný vývoj v budoucnosti.

56

RESUME

This graduation theses is focused on solar energy, especially on the photovoltaic.

The author describes a brief history of the solar energy and explains how the solar

panels work. There are two basic types of solar panels, thermic and photovoltaic.

The thesis studies the development of photovoltaic panels in the world, then little

bit more in the European Union and goes into the details about the situation in the

Czech republic. Since 2000 the world solar market is dominated by Germany,

Japon and the United States. However in 2007 the solar boom broke out also

in other countries, the most in Europe. And in 2009 the countries of the European

Union lead the world solar market, the Czech republic is one of them.

The Czech republic launched very stimulative policy so the installed capacity

increased very fast. However the development was only short-term.

The government didn´t plan for reduction of production costs, the feed-in-tarifs

were set too high and not really changed before January 2011. Then they had to

make the legislative adjustments which changed the conditions garanteed before.

The result is rather negative because the national grid wasn´t ready for so much

new capacity and the price of electricity in general grew up.

The last part of thesis is devoted to a comparison of solar energy to other

renewable resources – the wind and hydrolic energy, which can constitute its

competitors. Then the author try to determinate a trend of solar energy which

would be the most effective.

57

LA LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: La consommation de l'énergie dans l'histoire ..................................................... 9

Tableau 2: Puissance installée en watt-crête par habitant en 2009 ..................................... 28

Tableau 3: Les types de centrales électriques représentés dans le pays en 2007 ................ 31

Tableau 4: L’évolution des prix d'achat et du « bonus vert » ............................................ 34

Tableau 5 et 6: La puissance installée cumulée dans l'Union Européenne – solaire et

éolienne – en 2008 et 2009................................................................................................... 42

Tableau 7: La puissance cumulée (en MW) des petites centrales hydroélectriques

installées dans l'Union Européenne en 2008 et 2009 .......................................................... 48

LA LISTE DES SCHEMAS

Schéma 1: le fonctionnement de système solaire thermique............................................... 12

Schéma 2: le fonctionnement du système solaire photovoltaïque....................................... 14

Schéma 3: une cellule photovoltaïque ................................................................................. 15

Schéma 4: Le fonctionnement des éoliennes ...................................................................... 39

Schéma 5: Le fonctionnement d'une centrale hydroélectrique ........................................... 46

LA LISTE DES PHOTOS

Photo 1: le capteur solaire intégré au toit ............................................................................ 12

Photo 2: une cellule monocrystalline et polycristaline........................................................ 16

Photo 3: les panneaux solaires intégrés au toit .................................................................... 17

Photo 4: Un des premiers collecteurs de concentration tchécoslovaques ........................... 29

Photo 5: L'usine d'accumulation Dlouhé Stráně.................................................................. 49

58

LA LISTE DES GRAPHIQUES

Graphique 1: Les parts du marché photovoltaïque mondial en 2009 ................................ 22

Graphique 2: L’évolution de la puissance de photovoltaïqe cumulée en kW .................... 23

Graphique 3: Le nombre de centrales solaires entre 2002 et septembre 2009 ................... 32

Graphique 4: La puissance des centrales solaires installées entre 2002 et 2009 ............... 32

Graphique 5: L'évolution de l'énergie éolienne dans le monde depuis 1993 (en MW) ..... 38

Graphique 6: La répartition du marché éolien au début et à la fin de 2010 ....................... 41


2002 et 2007 ........................................................................................................................ 43

LA LISTE DES ANNEXES I. L'intensité d'ensoleillement annuel sur la surface horizontale en République tchèque 59

II. L'intensité d'ensoleillement annuel sur la surface horizontale en France ..................... 60

III. L'intensité d'ensoleillement annuel sur la surface horizontale en Europe .................... 61

IV. La puissance photovoltaïque installée dans l'Union Européenne fin 2009 .................. 62

V. La répartition du budget recherche en 2007 par filière renouvelable ........................... 63

VI. La force du vent selon les régions en République tchèque ........................................... 63

VII. L’utilisation de l’énergie solaire dans les sites isolés .................................................. 64

VIII. Tableau des principales sources d'énergie renouvelables ............................................ 65

LES ANNEXES

I. L'intensité d'ensoleillement annuel sur en République

LES ANNEXES

L'intensité d'ensoleillement annuel sur la surface horizontaleen République tchèque

59

horizontale

60

II. L'intensité d'ensoleillement annuel sur la surface horizontale en France

61

III. L'intensité d'ensoleillement annuel sur la surface horizontale en Europe

62

IV. La puissance photovoltaïque installée dans l'Union Européenne fin 2009

Puissance cumulée installée dans les pays de l’Union Européene fin 2009* (en Mwc)

Puissance installée durant l’année 2009 dans les pays de l’Union européenne* (en Mwc)

* Pour la France DOM, TOM inclus

63

V. La répartition du budget recherche en 2007 par filière renouvelable

Source : BMU

VI. La force du vent selon les régions en République tchèque

Source: l'article sur les éoliennes,

http://www.obec-vyprachtice.cz/clanky/zdroje-elektricke-energie-v-cr/

64

VII. L’utilisation de l’énergie solaire dans les sites isolés

Panneaux photovoltaïques sur un chalet de montagne sans réseau électrique.

Panneaux photovoltaïques qui alimentent le village en électricité.

Système solaire pour faire chauffer de l’eau en Ethiopie

65

VIII. Tableau des principales sources d'énergie renouvelables

• l'énergie hydraulique : des cours d'eau et des chutes d'eau sont transformés

en électricité. C'est la source d’énergie renouvelable la plus utilisée malgré

le fait que tout le potentiel mondial ne soit pas encore équipé.

• l'énergie éolienne: provient des vents qui, souvent, se transforment en force

mécanique et c'est ainsi que l'électricité est produite

• l'énergie soaire: c’est l’énergie reçue des rayons solaires

• la biomasse : c’est l'ensemble des matières organiques pouvant devenir des

sources d'énergie. Elle se compose de trois grands groupes :

� la biomasse solide

� le biogaz

� le biocarburant (les biocarburants produits à partir des plantes

peuvent substituer l'essence et le diesel)

• la géothermie : elle capte la chaleur terrestre pour fournir de l’énergie. La

chaleur des profondeurs terrestres remonte vers la surface et, dans certaines

zones, le flux est assez important pour produire du chauffage, individuel ou

urbain. Les sources d’eau chaude sont utilisées dans les régions à fort

volcanisme, comme en Islande.

66

ANOTACE / ANNOTATION

Jméno a příjmení autora: Bc. Monika Kokrdová

Název fakulty a katedry: Filosofická fakulta

Katedra romanistiky

Název bakalářské práce: Solární energie (L´énergie solaire)

Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Solenne Heraut

Rozsah práce: 69

Přílohy: 7

Klí čová slova:

solární energie, fotovoltaické panely, obnovitelné zdroje energie, elektrárna,

větrná elektrárna, vodní elektrárna, výkupní cena

Anotace - stručná charakteristika magisterské práce:

Tato diplomová práce byla inspirována nedávným masovým rozvojem

fotovoltaiky. Autorka zde shromáždila základní informace o solární energii,

následně se zaměřila na vývoj trhu s fotovoltaickými panely ve světě, v rámci

Evropské Unie a v nesposlední řadě v České republice. A v neposlední řadě

popsala přednosti a nedostatky solární energie a porovnala ji s dalšími

obnovitelnými zdroji.

67

Titre de mémoire / Title: L'énergie solaire / Solar energy

Les mots clés:

l'énergie solaire, les panneaux phtovoltaïques, les sources renouvelables, une

centrale électrique, l'éolienne, une centrale hydroélectrique, le prix d'achat

Key words:

solar energy, photovoltaic, renewables resources, power station, wind energy,

waterpower, feed-in-tarifs

Court annotation en français:

L'énergie solaire connaît un essor au niveau mondial et dans certains pays

l'énergie solaire a atteind un niveau remarquable. Ce mémoire a tracé le

développement de l'énergie solaire depuis sa naissence loin dans l'histoire

humaine jusqu'aux nos jours. L'auteur a mis au point la situation de l'énergie

solaire au marché mondial et européen et puis elle s'est intéressée plus en détail à

la situation en République Tchèque. Enfin l'énergie photovoltaïque est comparée

aux quelques autres sources renouvelables qui pourraient réprésenter ses

concurrents, l'énergie éolienne et hydroélectrique.

Short annotation in English:

The thesis is aimed on development of solar energy in the world, then in the

European Union and especially in Czech republic. The author describes brief

history of solar energy, how the solar panels work and their market position and

evolution. Finally the solar energy is compared with its competitors – wind and

hydroulic energy.

68

LA BIBLIOGRAPHIE

GREENPEACE, EPIA. Solar Generation 6 – Solar photovoltaic electricity empowering

the world. Bruxelles : 2011.

MUSIL, Petr. Globální energetický problém a hospodářská politika – se zaměřením na

obnovitelné zdroje. 1. vyd. Praha : C. H. Beck, 2009. ISBN 978-80-7400-112-3

QUASCHING, Volker. Obnovitelné zdroje energií. Praha : Grada Publishing, 2010.

ISBN 978-80-247-3250-3.

LES SOURCES D'INTERNET

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www.enersol.be

www.energia.unblog.fr

www.aere-asso.com

www.tzb-info.cz

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www.photovoltaique.info/

http://3pol.cz/rubrika/obnovitelne-zdroje

69

www.nazeleno.cz/energie/

www.ceskaenergetika.cz/obnovitelne_zdroje_energie/fotovoltaicke_elektrarny.html

www.outilssolaires.com/

www.maxisun.cz/clanky/legislativni-ramec-v-ceske-republice-tykajici-se-fotovoltaiky

www.eurobserv-er.org/downloads.asp

www.energie-renouvelable.tv/video-pedagogique-panneaux-solaires_1.html

www.czrea.org/cs/druhy-oze/fotovoltaika

www.techelec57.fr/photovoltaique.html

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http://blog.francetv.fr/unemaisonverte/index.php/2010/12/16/233701-les-panneaux-

solaires-thermiques-production-deau-chaude-et-chauffage-grace-au-soleil

www.dailymotion.com/video/xepr1z_le-recyclage-des-panneaux-photovolt_tech

www.alternativni-zdroje.cz/

www.crdp.ac-caen.fr/energies/Soleil.htm

dp monika kokrdova - theses.cz

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