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le : 21. 06. 2007 [13:59]
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Yann-Ber TILLENON
Yann-Ber TILLENON
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LE SOLAIRE EN BRETAGNE
Nous savons que, accords internationaux aidant, l’énergie solaire, gratuite et renouvelable, est une des énergies de l’avenir, pour nous bretons et européens. Derrière le caractère rendu bientôt obligatoire en Europe, et l’aspect séduisant au niveau écologique, il faut vérifier que ce soit applicable et pragmatique dans le cadre de développement de la Bretagne.
Les technologies actuelles
Il y a trois types d’installations utilisant l’énergie solaire : les panneaux photovoltaïques, les CESI ( chauffe eau solaire individuel ) et les SSC ( systèmes solaires combinés ). Les premiers sont des panneaux sous forme de modules transformant l’énergie solaire en énergie électrique : reliés à des batteries de stockage et à un onduleur, ils fournissent le courant nécessaire à l’alimentation d’une maison ou d’appartements. Les CESI sont également des panneaux piégeant l’énergie solaire sous forme de chaleur par micro-effet de serre. Cette chaleur est transférée grâce à un réseau de tubes contenant un liquide caloriporteur et se terminant en serpentin, jusqu’à un ballon. De ce ballon partira l’eau chaude vers les éviers, lavabos et douches. Les SSC produisent à la fois l’eau chaude sanitaire et le chauffage : les panneaux modulaires sont ici non seulement reliés à un ballon mais également à un échangeur à plaque : ce dernier situé dans une chaudière permet de chauffer en basse température le réseau de chauffage. Ce réseau peut desservir des corps de chauffe classiques comme des radiateurs mais aussi des planchers ou murs chauffant comme dans le cas de la géothermie.
Les prix et les rendements des technologies
Dans le cas de la production d’eau chaude sanitaire, on propose souvent une installation de 4m2 de capteurs solaires pour un ballon de 200 litres correspondant à une installation standard pour 4 personnes consommant chacune quotidiennement 50 litres d’eau chaude à 45 degrés ( à titre de comparaison le numéro un en Bretagne des installateurs de chauffage par géothermie livre des ballons de 300 litres ) . Il faut compter 1000 euros TTC par mètre carré ( matériel + installation + mise en service ). Il est important d’intégrer dans le coût l’amortissement ( durée de vie de 20 à 25 ans prévue en fonction des marques et des technologies utilisées). Personne n’a à présent le recul nécessaire pour évaluer avec précision cette durée de vie : des systèmes datant de 23 ans sont en 2006 toujours en état de marche et n’ont nécessité aucune intervention en entretien.
Pour la production combinée chauffage / eau chaude sanitaire, les installations de 12m2 assurent 40% du chauffage et 60% de la production d’eau chaude sanitaire d’une maison individuelle classique. Des appoints chauffage ( panneaux rayonnants électriques, cheminée, poêle ) sont donc obligatoires sauf si on intègre dès le départ dans l’architecture de la maison une plus vaste surface de panneaux solaires. Les prix s’échelonnent de 11000 euros pour 10 mètres carré ( chaudière comprise )à 25000 euros pour 20 mètres carré.
10 mètres carré de panneaux photovoltaïques fourniront 1000 kW d’électricité par an. Il s’entend pour une technologie commercialisée en 2004/2005. Par exemple, un T4 non suréquipé de 70 mètres carré consomme 500 kW par an. Les prix sont hypervariables en fonction des technologies et des rendements et bien sûr de l’année de fabrication des panneaux. Ils restent cependant inférieurs aux prix des modules cités plus haut. Le rendement des meilleurs panneaux photovoltaïques sont chez Sanyo et sont de 19% environ de conversion énergie photonique/énergie électrique. Le standard chez Azur est entre 12 et 14%. Toutes ces cellules ont 30 ans de vie et peuvent être recyclées 5 fois.
Rendement calculé en fonction des broiou
Dans le solaire, tout comme l’éolien, et au contraire de l’aérothermie et de la géothermie, les rendements sont tributaires et de la technologie et de l’environnement. Il s’agit donc de connaître les rendements d’une station solaire individuelle classique en fonction de sa situation en Bretagne. Les pourcentages du tableau ci dessous représentent la capacité d’une installation standard à couvrir des besoins standard en fonction de son implantation géographique.
Broiou Rendement
Léon 60%
Cornouaille 65%
Trégor 62%
Goëlo-Penthièvre 62%
Vannetais 65%
Rennais 65%
Nantais 71%
En conclusion, il s’agit d’appréhender l’énergie solaire avec pragmatisme et objectivité. Il s’agit également de se méfier tout autant des personnes clamant que c’est avec le solaire qu’on sauvera la planète et qu’on se libérera des multinationales, que de celles qui dénigrent catégoriquement l’efficacité des systèmes solaires. Aucune énergie renouvelable n’est en soi la solution. Seule une approche systémique permettra l’autonomie individuelle : une même surface de modules solaire peut être suffisante pour une maison bien isolée et orientée mais insuffisante pour une autre moins bien orientée et truffée de ponts thermiques, comme elle peut rendre excédentaire énergétiquement une maison HQE ( haute qualité environnementale). Au niveau régional et national, c’est une approche synthétique qui sera de mise : le solaire n’est la solution qu’accompagné de l’énergie éolienne, des systèmes de pompes à chaleur ( géo- et aérothermiques ), de l’énergie hydroélectrique pour les pays montagneux ou hydrolienne pour les pays à façade maritime. On peut y ajouter la valorisation énergétique de la biomasse et des déchets, tout comme à moyen terme l’hydrogène et à long terme le tritium pour les pays à technologie spatiale avancée. Mais, quoi qu’il en soit, une longère ou un penty équipé de panneaux solaires restera pour nous un véritable plaisir intellectuel et esthétique: construire son futur sur les bases de ses traditions, marier la technologie au charme de l’ancien, sera le pari de notre génération.
Dehel , Ingénieur Environnement
EUROPA : FREIBURG EST LA CAPITALE DU SOLAIRE
Une eurocité située en plein milieu du continent ( Bade Wurtemberg ) peut elle être excédentaire énergétiquement alors qu’elle ne produit son énergie qu’à base de solaire ? Non. Mais certains de ses quartiers le font : au pied de la colline de Schlieberg, un lotissement de « Plus Energy Houses » produit depuis l’automne 2005 plus d’énergie qu’il n’en consomme.
Mais ce n’est pas une première : depuis 1992, une maison « Zero Energy » couvre tous ses besoins grâce à ses capteurs photovoltaïques et thermiques. Ce type de gageure technologique va finir par ne plus l’être et déjà ce concept a fait le tour du monde : au Japon, en Italie, au Portugal, en Espagne, en Australie, en Nouvelle Zélande, en Argentine, au Mexique, des maisons analogues ont vu le jour. Et en Californie des zones résidentielles entièrement autonomes au solaire sont sorties de terre et ont été mises à la vente : au début réticents, les américains se sont laissés convaincre et des projets immobiliers de plus grande envergure encore sont à l’étude dont un projet de palaces pour millionnaires entièrement chauffés et suréquipés électriquement grâce au solaire. Mais Freiburg n’est pas seulement une ville pionnière dans ses réalisations, elle abrite le FSE ( Fraunhofer Institut pour la recherche sur les solutions solaires ) qui a fabriqué la première centrale solaire photovoltaïque en 1987 et qui communique sa technologie pour la réalisation de fermes photovoltaïques, lesquelles se multiplient en Allemagne depuis 87. 14 000 mètres carré de locaux sont également consacrés à Freiburg au « Solar Info Center ». Ici 300 personnes travaillent au développement technique et économique des énergies solaires et des autres énergies renouvelables : aussi deux réalisations de climatisations solaires sont installées à la clinique universitaire et à la Chambre de Commerce et d’Industrie grâce à des techniques de capteurs sous vide, de procédé de dessiccation et réhumidification de l’air. Enfin, des industries solaires comme Solarfabrik s’y sont installées depuis 1996. C’est pourquoi le salon allemand Intersolar 2005 a invité pour son ouverture le maire de Freiburg et son hôte Dieter Salomon.
Le moteur mondial est allemand
En Allemagne, une banque fédérale, la KfW Bankengruppe propose des solutions financières pour les particuliers ou le collectif. Elle reçoit les financements publics tandis que Ee-Direkt réunit des fonds privés pour investir et financer des installations dans le solaire et l’éolien en Europe. D’autres entreprises se sont spécialisées dans l’offre de packs conception-financement-installation-maintenance telles que Voltwerk, TeFiKom et YZ Technologie Transfer pour des acteurs particuliers ou communautaires. La société Valentin Energiesoftware ( valentin.de ) propose des logiciels de simulations solaires intégrant le bâtiment support, les besoins, les données météo sur toute l’Europe, les éventuels appoints chauffage, les marques et modèles existant. L’Allemagne est en tête des installations nouvelles, et son parc atteint 27% des installations mondiales ( Japon 37%, USA 12% ) et la Deutsche Bank prévoit une croissance mondiale de 30% dont 40% en Allemagne et 25% aux Etats Unis. En Asie, le Japon prévoit une croissance de 25% en 4 ans et la Chine absorbe déjà 60% des collecteurs solaires produits dans le monde pour un croissance annuelle de 22% pour les quinze années à venir minimum ! Mais ce sont allemands, danois, suisses et américains qui restent à l’origine des innovations les plus récentes comme le démontre l’encadré plus loin.
Cocorico !
En Hexagonie, d’aveu même des spécialistes français, l’ensemble des concessionnaires et pas uniquement d’EDF manque d’enthousiasme et freine le développement du photovoltaïque. L’activité solaire reste marginale, et n’est du ressort que des seuls artisans et petites PME se battant pour imposer des solutions alternatives cohérentes aux particuliers. Quelques communes isolées adoptent bien des systèmes de chauffage comme pour des piscines municipales en Savoie. Tous les décideurs sont frileux et ne sont guère sensibles au modèle expérimenté et validé à Freiburg qui a vu son développement industriel et tertiaire et donc son niveau de vie augmenter grâce à sa politique solaire. Alors que chaque année, pour une superficie équivalente et une insolation inférieure, l’Allemagne installe 600 000 mètres carré de panneaux solaires, la France n’en installe que 10%. Ce qui n’empêchera certainement pas le futur président de la République Française de tancer le monde entier et de se poser comme écologiste convaincu comme le bientôt feu Chirac en 2005.
LES DERNIERES INNOVATIONS EN TECHNOLOGIE SOLAIRE
Un nouveau type de cellules photovoltaïque est apparu aux Etats Unis fin 2005 : la société californienne Sunpower a mis au point des cellules à concentration solaire.A la place de semi conducteurs enfermés entre deux plaques de verre recevant la lumière de façon homogène, les semi conducteurs de Sunpower sont situés derrière des lentilles de Fresnel en plastique concentrant jusqu’à 300 fois l’énergie. Il y aura donc 300 fois plus d’électricité produite pour une même cellule. Conséquences immédiates : réduction importante du prix des installations pour un rendement largement supérieur.
Les allemands de Thyssen-Krupp, les suisses de Suntechnics, les autrichiens de Teufel et Schwarz et les américains de Sunways ont produit des revêtements muraux et de toiture entièrement vitrés et producteurs d’énergie même recouverts de neige, assurant étanchéité, rigidité mécanique et isolation thermique. Ces revêtements remplacent les murs et la couverture. Une simple charpente en acier est nécessaire pour soutenir l’enveloppe de la construction.
L’irlandais Thermomax est un spécialiste reconnu des capteurs sous vide et a présenté des capteurs atteignant pour le chauffage des températures optionnelles de 130 degrés et un système de régulation pointu.
Une entreprise danoise du nom de AllSun propose, elle, des contrats avec garantie de résultat grâce à son expérience dans la régulation pour le chauffage et la production d’eau chaude.
Enfin, un système de ventilation-chauffage autonome, Twinsolar, a été développé par les allemands de Grammer Solar : c’est un capteur thermique à air protégé contre les intempéries qui porte des cellules photovoltaïques produisant l’énergie nécessaire au ventilateur insufflant un air réchauffé dans la maison.
Dehel, Ingénieur en environnement
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Kêrvreizh 2006-2010
