Le bilan du CO2 avec les panneaux photovoltaïques

Philippe Gouze est membre du conseil municipal de son village. Assiégé par des promoteurs photovoltaiques, il a voulu en savoir plus sur les avantages du photovoltaïque. Il a donc réfléchi au “retour sur investissement” en CO2 des systèmes photovoltaïques. Voici le résultat de ses recherches que nous publions aujourd’hui avec intérêt.

Apparemment, c’est top secret. Nul n’en parle, aucune démonstration dans internet. On n’arrive à trouver des informations qu’avec beaucoup de mal, et ce n’est jamais clair… L’exemple (le plus clair) sur le site de l’ADEME et de l’état (et qui fait la promotion du solaire) précise ceci :

« Lors de la fabrication, l’impact le plus important sur l’environnement est dû à la consommation d’énergie. En effet, une partie importante de l’énergie utilisée est issue de combustibles fossiles, à l’origine de l’épuisement des ressources fossiles, de l’émission de gaz à effet de serre et de l’émission de résidus de combustion provoquant pluies acides et dommages respiratoires. Dans le cas particulier du silicium cristallin, cette consommation est principalement due au très énergivore procédé de production de silicium polycristallin en réacteurs Siemens.
L’ensemble des dépenses énergétiques peut être exprimé en énergie primaire. L’énergie primaire est l’énergie puisée dans les ressources naturelles telles qu’on les trouve à l’état brut (pétrole, gaz, charbon, uranium, soleil, vent, biomasse etc.). Cette unité permet de prendre en compte les pertes inhérentes au mode de production d’énergie utilisée. Pour du silicium cristallin, il faut compter 
30 à 35 000 MJ d’énergie primaire par kWc pour un système photovoltaïque complet. Exprimé autrement, on comptera environ 2500 kWh d’énergie finale (l’électricité facturée au compteur par exemple) par kWc installé.
L’énergie grise d’un système photovoltaïque, exprimée en énergie primaire, permet de calculer 
le temps de retour énergétique, par rapport à l’énergie habituellement utilisée à laquelle se substitue la production photovoltaïque. Il est généralement admis qu’il faut en moyenne 2 à 3 ans à un système photovoltaïque pour produire autant d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer, cette durée étant fonction de l’ensoleillement. Bien entendu, les technologies se perfectionnant sans cesse, l’impact environnemental diminue à mesure que le rendement des cellules augmente et que les concepteurs de systèmes prennent soin d’optimiser la production. »

Après, on a bien du mal à retrouver ses petits… Des graphiques, des comparaisons, mais pas de bilan complet…Nulle part, une information concernant le CO2 économisé sur le cycle de vie d’un panneau photovoltaïque. Finalement, nulle part une information concernant l’intérêt de produire des panneaux photovoltaïques pour économiser du CO2.
En fait, un seul élément (sans justificatif et « généralement admis ») permet d’avoir une approche rationnelle : « L’énergie consommée pour la fabrication de panneaux photovoltaïques est récupérée en 2 à 3 ans ». 

Ainsi on peut induire que le CO2 émis lors de sa fabrication sera compensé au bout de 2 ou 3 ans, et qu’ainsi on pourra ainsi éviter d’émettre du CO2 après ces 2 ou 3 ans. Les panneaux photovoltaïques contribueraient alors à la réduction des GES et de l’élévation de température de l’atmosphère.
Malheureusement, on fabrique en Chine avec de l’électricité qui émet 14 fois plus de CO2 qu’en France (760g/kWh en Chine, 56g/kWh en France). 

En considérant qu’on utilisera uniquement de l’électricité pour fabriquer les panneaux (hypothèse simplificatrice), on mettra donc 14 fois 2 à 3 ans, pour compenser en France, la production de CO2 en Chine. Soit de l’ordre de 28 à 42 ans. A comparer à la durée de vie annoncée des panneau (30 ans) et à la durée d’achat à tarif préférentiel (20 ans).
Cela sans compter tous les frais annexes : maintenance, démantèlement, etc…

Autrement dit, investir dans les panneaux photovoltaïques contribue à : 

  • Une augmentation du CO2,
  • L’utilisation de ressources fossiles (principalement lors de sa fabrication)

Ce n’est pas ce qu’on peut appeler une énergie verte !

Comment comprendre cet engouement pour cette énergie que la plupart des gens considèrent comme verte ?

Les industries financent des bureaux de recherche ou d’études qui produisent des brevets et inventent des procédés nouveaux. L’application de ces ‘inventions’ permet d’avoir un avantage concurrentiel qui débouche sur la commercialisation de produits destinés à augmenter le chiffre d’affaire et la marge.

Les lobbys industriels peuvent aussi convaincre les politiques non spécialistes ni techniciens, de l’intérêt de favoriser une filière avec par exemple des subventions.
Les industriels utilisent à la fois le lobbying et la recherche technique en général.

En France, il n’y a pas d’industrie finançant de la recherche technique sur les sujets du solaire et de l’éolien. Les lobbys (promoteurs solaires ou éoliens) sont donc les seuls acteurs économiques de ce système. Ainsi, avec une dépense minimale (le lobbying), ils bénéficient des subventions, et ils en vivent très correctement.

Leur discours est le suivant : 

  • C’est une énergie propre : les panneaux solaires ne rejettent pas de CO2 (ce qui est parfaitement vrai pendant leur utilisation),
  • C’est rentable (en 2 à 3 ans suivant le raisonnement de l’ADEME),
  • C’est une énergie renouvelable,
  • C’est mieux que le nucléaire qui rejette des déchets et qui utilise une ressource non pérenne. En plus, il y a eu Fukushima et Tchernobyl.

Autrement dit : de la bonne conscience, de l’argent, du durable et c’est propre.
Mais dans la réalité, les choses ne sont pas aussi belles :

  • C’est une énergie sale car elle émet plus de CO2 qu’elle en économise car les panneaux sont fabriqués dans un pays qui rejette beaucoup de CO2 et utilisé dans un pays qui en rejette peu, 
  • Ce n’est pas rentable pour les consommateurs : les subventions obligatoires finançant les installations sont payées par tous les utilisateurs d’électricité via la CSPE de chaque facture,
  • Cela utilise des ressources minières non renouvelables principalement lors de la fabrication,
  • Cela peut être dangereux « Lors d’un incendie, le tellurure de cadmium nécessaire dans la fabrication des panneaux dégage un gaz hautement toxique », ce que tous les spécialistes n’ignorent pas.

Tout n’est pas négatif pour autant : les panneaux photovoltaïques peuvent être utiles lorsqu’il n’y a pas de réseau disponible (mais il faut lui adjoindre des batteries). 
Si l’on fabrique les panneaux au même endroit qu’on les utilise : dans ce cas, il y a une réduction du CO2 émis dans l’atmosphère.
Ils peuvent aussi permettre à la France de se décarboner localement en exportant son CO2 en Chine.

C’est vrai qu’on peut aussi profiter des subventions pour se faire de l’argent facilement… Ca rapporte davantage que la vigne et c’est moins fatigant ! Difficile de résister !

11 réflexions au sujet de “Le bilan du CO2 avec les panneaux photovoltaïques”

  1. Merci pour ces explications claires et précises, je penses qu’il ne nous reste plus qu’à pédaler pour entraîner une génératrice pour produire de l’électricité et surtout réfléchir sur le bien fondé de notre consommation personnelle et collective.

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  2. Monsieur Gouze écrit :
    “car les panneaux sont fabriqués dans un pays qui rejette beaucoup de CO2 “. Il ne faut considérer que le CO2 produit pour la fabrication des panneaux, et non pour le pays considéré.
    “Ce n’est pas rentable pour les consommateurs”. Certes ils participent à son financement via la CSPE, mais ils bénéficient bien plus de la diminution des sommes considérables dépensées résultant du réchauffement climatique.
    “Cela utilise des ressources minières non renouvelables principalement lors de la fabrication”. .D’abord le silicium est un élément quasiment inépuisable, présent dans la silice.Ensuite lors de la fabrication si des “ressources minières”sont utilisées ( lesquelles?) ,justement on en utilise de moins en moins avec les énergies renouvelables.
    “Cela peut être dangereux « Lors d’un incendie… “. Effectivement, mais il convient de relativiser : il y a bien d’autres gaz “hautement toxiques” et les capteurs solaires ne brulent pas comme ça.
    Restent les 4 points cités en faveur des panneaux.

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    • En réponse à M. Mulliez :
      “Il ne faut considérer que le CO2 produit pour la fabrication des panneaux, et non pour le pays considéré.”. Cela est faux, pas scientifique et très dogmatique. C’est comme si la France oubliait d’incorporer ses émission carbone importées (plus de 60%). Ca permet d’exporter notre CO² : émettre du CO² en chine et éviter d’en émettre en France… Est-ce que cela va améliorer le climat de la planète ? Par ailleurs, on n’a pas parlé de l’infrastructure à mettre en place sur le site de production et qui produit du CO²… Par contre, je suis à à fond pour fabriquer des panneaux quelque part et les utiliser dans le même pays, dans ce cas, il y aurait réduction de C0², le mieux serait même de les fabriquer en France par exemple, de les exporter en Chine et de produire de l’électricité en Chine…
      – La rentabilité est vraie pour le promoteur, et elle est d’ailleurs inconvenante. Le réchauffement climatique lui est accéléré par la production des panneaux solaires en Chine et utilisés en France. Ils contribuent donc en plus à augmenter les sommes considérable liées au réchauffement climatique.
      – en ce qui concerne les ressources minières, il est vrai qu’il n’y a aucun problème pour le silicium, par contre, pour produire des panneaux photovoltaïques, il faut doper ce silicium en général avec du phosphore, qui n’a rien d’inépuisable, sans parler des structures en acier du zinc et d’autre matériaux plastiques…
      – Pour ce qui concerne les fumées hautement toxiques, nous sommes d’accord que ce n’est pas le plus grand danger.
      Je suis favorable aux remplacements des centrales à charbon par des panneaux solaires et en aucun cas à aggraver la situation du réchauffement climatique… Et pour la France, on pourrait fabriquer sur place des panneaux solaires photovoltaïques et des panneaux solaire thermiques.
      Malheureusement, le discours de ceux qui investissent dans le solaire est porté par une rentabilité financière et tout le reste ressemble trop à du greenwashing… Dommage que les raisonnements les plus simples échappent à la compréhension de la plupart.

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  3. Interessant, mais l’article amalgame deux mesures qui ne peuvent l’être: d’une part le retour énergétique et de l’autre les émissions.

    Le retour énergétique définit le temps nécessaire pour qu’un panneau produise autant d’énergie qu’il a ete nécessaire de dépenser pour le produire. Les émissions ne sont pas comptabilisées dans cette relation. L’autre mesure, est celle des émissions générées lors de la production d’un PV. Le premier concept peut donc avoir un retour de trois ans, le deuxième de cinq, voire plus.

    Il est donc faux de dire “Ainsi on peut induire que le CO2 émis lors de sa fabrication sera compensé au bout de 2 ou 3 ans, et qu’ainsi on pourra ainsi éviter d’émettre du CO2 après ces 2 ou 3 ans.” On ne peut justement pas l’induire.

    Par contre, il est absolument certain qu’un PV fabriqué en Chine est beaucoup moins vertueux en termes d’émissions qu’un PV fabriqué en France. Non seulement du fait de la différence d’émissions énergétiques entre les deux pays, comme l’auteur le souligne avec raison, mais aussi du aux transport des dits panneaux a travers le monde.

    Omis l’amalgame mentionné plus haut, je suis d’accord avec le fond de l’article. la nécessité d’une filière PV Francais compétitive est plus que jamais nécessaire.

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    • Bonjour,
      Nous sommes bien d’accord, l’amalgame en question est celui qu’on veut faire induire au lecteur peu regardant. Mais effectivement, la réalité est tout autre !
      J’aurais du écrire : “Ainsi, on pourrait déduire que….”.
      Nous sommes bien d’accord que le retour sur CO² ne peut se faire avec efficacité que si les panneaux photo-voltaiques là où ils sont utilisés…. Et le mieux (!!!) serait de les fabriquer en France et de les utiliser en Chine….

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  4. Combien ont payés les lobbys du pétrole (dont le bilan carbone du puit à la sortie des raffinerie est jalousement camouflée) pour écrire cet article aux données tronquées ?

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  5. Pour évaluer le gain en GES des PV, il faut les considérer par rapport aux économies de GES des sources d’énergies fossiles qu’elles remplacent (charbon, gaz). En 3 ans de production électrique les PV ont bien evité les émissions de la combustion des énergies fossiles. Il ne faut donc pas multiplier par 14 la durée de fonctionnement.

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  6. Bonjour,
    Il faudrait relire les commentaires, mais en résumé, ce que vous exprimez est vrai si les panneaux photovoltaïques sont fabriqués en France. S’ils sont fabriqués dans un pays qui émet plus de GES qu’en France (la Chine), lors de leur fabrication ils vont consommer une électricité très émettrice de GES… En 3 ans de production électriques, ces panneaux (fabriqués en Chine et utilisés en France) n’ont même pas compensé, loin de là les émissions qu’elles ont produite pendant leur fabrication. Par contre, il est vrai que si les PV sont utilisés en Chine, le bilan est positif et il l’est encore plus s’ils sont fabriqué en France (pays à mix énergétique pauvre en GES) et utilisés en Chine (pays produisant une électricité très émettrice de GES.
    Considérer le bilan GES par rapport aux énergies fossiles qu’elles sensées remplacer est un raccourci très hâtif et particulièrement faux dans le cas de la France, pays où l’énergie fossile (charbon et gaz) qu’elle remplace est très minoritaire.

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  7. Sans doute ma réponse précédente était-elle incomplète…
    Peut-être faudrait-il ajouter que lorsqu’on installe des PV, on économise bien de l’électricité. Mais on économise pas forcément des énergies fossiles. On en économise certes, mais on économise aussi de l’électricité essentiellement venant de barrages ou du nucléaire. Il suffit pour s’en convaincre d’aller regarder sur le site de RTE (https://www.rte-france.com/eco2mix/la-production-delectricite-par-filiere), où l’on peut constater cette évidence : la consommation de gaz (celle de charbon étant marginale) est constante qu’il fasse jour ou nuit (que les panneaux solaires soient actifs ou non)…
    Certains pensent qu’on choisit les électrons qu’on économise… Cela ne correspond malheureusement pas à la vérité.

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