L’empreinte carbone des panneaux solaires : analyse du cycle de vie

Si vous avez un projet d'installation photovoltaïque avec pour objectif la diminution de vos factures d’électricité tout en décarbonant votre activité, il est important de comprendre l'empreinte carbone de cette énergie renouvelable. Le cycle d'une installation solaire de l’énergie solaire se divise en plusieurs étapes :

• La fabrication
• Le transport
• L’utilisation
• Le recyclage

Toutes les étapes du cycle n'ont pas le même impact environnemental.

1) La production des panneaux solaires :

Les principaux composants d’un panneau photovoltaïque sont les modules photovoltaïques eux-mêmes composés de cellules solaires. Ces dernières sont composées en majorité de silicium et peuvent être trouvées sous deux formes :

• Le silicium monocristallin (plus performant mais plus onéreux) ;
• Le silicium polycristallin (plus abordable mais avec un rendement moins intéressant).

Le silicium est un assemblage de sable ou encore de quartz sous différentes formes. Ces minéraux se trouvent en abondance sur Terre, ce qui représente une chance considérable pour le développement de cette énergie.

Les autres composants d’une installation photovoltaïque sont les suivants :

• Cadre en aluminium
• Verre
• Les cellules photovoltaïques composées de tranches de silicium, également appelées « wafers »
• Plastique
• Connexion en cuivre et/ou en argent.

Les panneaux solaires sont un assemblage de matériaux qui malgré leur recyclage avéré de plus de 90%, sont des polluants dans leur phase de fabrication. Bien que des recherches et développement ont lieu à ce sujet, tous ces facteurs technologiques ne peuvent être évités aujourd’hui dans le cycle de vie du panneau solaire.

2) Le transport des panneaux solaires

Il est évident que plus la marchandise vient de loin, plus celle-ci aura un impact environnemental important lors de son transport. 

Selon une étude faite par l’ADEME, le mix électrique chinois du photovoltaïque est de 43,9 gCO2eq/kWh, le mix électrique européen est de 32,3 gCO2eq/kWh et le français est de 25,2 gCO2eq/kWh.

3) L’utilisation de la centrale solaire photovoltaïque

Cette phase est très certainement la phase la moins polluante de toute !  En effet, la production d’électricité solaire a un bilan carbone presque nul pendant toute sa durée d'utilisation. Que vous décidiez de faire de la revente totale, de l’autoconsommation avec revente de surplus ou bien de l’autoconsommation totale avec la mise en place d’une batterie, votre centrale solaire produira une électricité verte. Selon l’ADEME, la durée de vie d’un panneau est évaluée à 25,2 années. Bien que la production électrique d’un panneau tende à devenir moins efficiente avec les années, la vie d’un panneau peut aller au-delà des 25 ans.

La production de votre installation aura également une influence sur son bilan carbone. Plus les panneaux photovoltaïques vont produire de l'électricité solaire, plus le rapport sera intéressant. Il existe de nombreux facteurs pouvant influer la performance énergétique de votre installation, et également sa rentabilité. Les plus importants sont les suivants :

• Le taux d'ensoleillement : Plus le rayonnement solaire sera important, plus votre installation produira de l'énergie. 
• Son orientation : Il est recommandé d'avoir une installation orientée le plus possible vers le Sud mais peut également être orientée à l'Est ou à l'Ouest selon vos profils.
• L'inclinaison du panneau : L'inclinaison la plus optimale est aux alentours de 35%. 

• La maintenance de l'installation : Ce service est primordial pour perdurer le bon fonctionnement de votre installation. 

   

4) Le recyclage des panneaux solaires

 Aujourd’hui, le recyclage des panneaux peut être réalisé sur au minimum 90% du matériel, voire bien plus sur les panneaux bas-carbone. Des entreprises sont dédiés à cette pour assurer la gestion des fins de vie des installations. 

Et pour les installations de la tranche 100-500 kWc ? 

L'arrêté tarifaire du 6 octobre 2021 a fixé des conditions pour les installations de plus de 100 kWc afin que ces dernières puissent bénéficier de l'obligation d'achat proposée par EDF OA. L'une d'entre elle est lié à l'empreinte carbone du panneau. Le bilan carbone doit être inférieur à 550 kg eqCO2/kWc pour les installations entre 100 et 500 kWc. Ce seuil défini dans l'article R. 314-7 du code de l'énergie stipule que pour faire valoir son droit, il faut que le propriétaire de l'installation fournisse une attestation de conformité signée par un organisme de contrôle agréé pour les puissances de la nouvelle tranche.

Les infos clés à retenir sur le cycle de vie de l’énergie photovoltaïque :

• Le cycle de vie entier d’un panneau solaire n’a pas une empreinte carbone nulle ;
• Il existe aujourd’hui des panneaux bas-carbone  (obligatoire pour les installations entre 100 à 500kWc raccordées au réseau) ;
• Le mix électrique d’un panneau provenant de Chine est 43,9 gCO2eq/kWh ;
• Le rapport kWh utile / kWh dépensé permet d’évaluer le taux de retour énergétique ;
• Le taux de retour énergique est très souvent largement positif.