Réalités Industrielles Novembre 2009

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Éditorial Pierre Couveinhes

ropre, renouvelable, disponible partout en abondance : l’électricité d’origine solaire présente de nombreux avantages ; il n’est donc guère étonnant que les Français lui Paccordent volontiers leur préférence. Néanmoins, elle comporte un inconvénient fondamental : elle est, encore aujourd’hui, beaucoup plus coûteuse que l’électricité produite à partir d’énergies fossiles ou que l’élec- tricité nucléaire. Si elle a pu connaître un certain développement dans quelques grands pays européens, c’est seulement grâce au fait que les Pouvoirs publics ont imposé aux compagnies des tarifs de rachat de l’électricité solaire à ses producteurs extrêmement avantageux pour ces derniers. Toutefois, l’électricité d’origine solaire conserve des marges de progrès considérables (ce qui n’est pas le cas de toutes les énergies renouvelables). Ces progrès peuvent être attendus à la fois de la mise au point de nouvelles technologies, de l’amélioration des procédés industriels de fabrication et d’une meilleure intégration des techniques solaires aux bâtiments. Dans ce contexte, l’inscription du Plan Solaire Méditerranéen (PSM) parmi les six priori- tés de l’Union pour la Méditerranée est susceptible de constituer une opportunité exceptionnelle, du fait de la conjonction de trois facteurs : • la forte croissance de la demande d’électricité dans les pays du Sud et de l’Est de la Méditerranée au cours des années à venir exigera d’y construire d’importantes capacités de production supplémentaires ; • grâce à des conditions de production favorables (fort ensoleillement…), l’électricité solaire peut y atteindre le seuil de rentabilité (la fameuse «parité réseau ») avant les pays du Nord ; • les pays du Nord devront développer leur recours à des énergies à bas niveau de carbone dans les années à venir, ainsi que le prévoit, en particulier, la directive européenne sur les énergies renouvelables, qui fixe des objectifs ambitieux aux pays de l’Union européenne en la matière. Rappelons que cette directive prévoit cependant la possibilité d’atteindre ces objectifs en important de l’électricité d’origine renouvelable en provenance de pays du Sud. Le PSM ouvre donc aux fabricants d’équipements pour la production d’électricité solaire un marché immédiat d’un volume exceptionnel, qui devrait leur permettre de réduire significativement leurs coûts, afin de permettre à cette production d’atteindre le seuil de renta- bilité. Les enjeux sont considérables, tant en termes d’exportations que d’emplois. La France a joué un rôle moteur dans la mise en place de l’Union pour la Méditerranée, ainsi que dans celle du Plan Solaire Méditerranéen. Ses activités de recherche ont joué un rôle de premier plan dans le développement des technologies solaires, et elles continuent à le faire. Mais notre pays dispose-t-il aujourd’hui de l’outil industriel ad hoc qui soit à la mesure de ce projet gigantesque ?

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NOVEMBRE 2009 - 23,00 € RÉALITÉS ISSN 1148-7941 INDUSTRIELLES UNE SÉRIE DES ANNALES DES MINES FONDÉES EN 1794

Rédaction 120, rue de Bercy - Télédoc 797 75572 Paris Cedex 12 Tél. : 01 53 18 52 68 Sommaire Fax : 01 53 18 52 72 http://www.annales.org

Pierre Couveinhes, rédacteur en chef Gérard Comby, secrétaire général de la série « Réalités Industrielles » L’ÉLECTRICITÉ SOLAIRE ET LES PAYS Martine Huet, assistante de la rédaction DE LA MÉDITERRANÉE Marcel Charbonnier, lecteur Comité de rédaction de la série « Réalités industrielles » : Michel Matheu, président, 1 Éditorial Pierre Amouyel, Grégoire Postel-Vinay, Pierre Couveinhes Claude Trink, Pierre Couveinhes Maquette conçue par 5 Introduction Tribord Amure Claude Trink Iconographe Christine de Coninck - CLAM ! Fabrication : AGPA Editions 4, rue Camélinat I - Des enjeux importants 42000 Saint-Étienne Tél. : 04 77 43 26 70 Fax : 04 77 41 85 04 e-mail : [email protected] 7 Le Plan Solaire Méditerranéen, un modèle coopératif entre les deux rives de Abonnements et ventes la Méditerranée Editions ESKA Jean-Michel Charpin et Nasser Kamel 12, rue du Quatre-Septembre 75002 Paris Tél. : 01 42 86 55 73 13 Le Plan Solaire Méditerranéen et l'Union pour la Méditerranée Fax : 01 42 60 45 35 Antoine-Tristan Mocilnikar

Directeur de la publication : 15 Le Plan Solaire Méditerranéen : la dynamique d’un projet de coopération Serge Kebabtchieff politique, énergétique et industrielle en Méditerranée et les défis à relever Editions ESKA SA au capital de 40 000 € Philippe Lorec et Christophe Schramm Immatriculée au RC Paris 325 600 751 000 26 20 L’impact du Plan Solaire Méditerranéen sur l’évolution des interconnexions Un bulletin d’abonnement est encarté électriques entre les pays du pourtour méditerranéen dans ce numéro entre les pages 80 et 83. François Meslier et Pierre Palat Vente au numéro par correspondance et disponible dans les librairies suivantes : Presses Universitaires de France - PARIS ; Guillaume - ROUEN ; Petit - LIMOGES ; Marque-page - LE CREUSOT ; II - La mobilisation de financements significatifs Privat, Rive-gauche - PERPIGNAN ; Transparence Ginestet - ALBI ; Forum - RENNES ; Mollat, Italique - BORDEAUX. 27 Le modèle de financement du Plan Solaire Méditerranéen Publicité Michel Laffitte et Florent Massou J.-C. Michalon directeur de la publicité Espace Conseil et Communication 36 Le Plan Solaire Méditerranéen : un symbole du partenariat euro-méditerra- 2, rue Pierre de Ronsard néen ? La Banque Européenne d’Investissement au service d’une politique 78200 Mantes-la-Jolie Tél. : 01 30 33 93 57 renouvelée de l’énergie Fax : 01 30 33 93 58 Philippe de Fontaine Vive Table des annonceurs Annales des Mines : 2e - 3e - 4e de couverture – pages 147 et 148. Illustration de couverture : La plus grande centrale solaire thermoélectrique d’Europe, Sanlucar la Mayor, Espagne. Photo © Paul Langrock/ZENITH-LAIF-REA 002-004 som 2/11/09 10:24 Page 3

42 L’initiative de la Banque mondiale en faveur d’une montée en puissance des centrales solaires à concentration (CSP) Silvia Pariente-David, Jonathan Walters, Chandra Govindarajalu et Roger Coma Cunill

50 Le financement de l’électricité renouvelable dans le cadre du Plan Solaire Méditerranéen (PSM) Rima Le Coguic et Christian de Gromard

III - Les enjeux industriels

54 Mais où sont les entreprises françaises de fabrication d’équipements pour la production d’électricité solaire ? Claude Trink

61 L’énergie solaire photovoltaïque Pâris Mouratoglou et Pierre-Guy Thérond

71 Une spécificité française : l’intégration du solaire photovoltaïque au bâti Henri Triebel

74 Sophia Antipolis Energie Développement : un nouveau type de Centrales Solaires Thermodynamiques Michel Wohrer

83 Un nouveau matériau de construction producteur d’énergie - le SiTh, à base de couches minces de silicium (Silicon Thin-Films) Claire Tutenuit et Hugues-Antoine Guinoiseau

89 Le retour d’un acteur français dans le secteur de la technologie du solaire à concentration Roger Pujol

IV - Les développements à l’étranger

96 La relance de la production d’électricité « verte » aux Etats-Unis : une rencontre entre Prométhée … et Keynes Marc Magaud et Daniel Ochoa

104 Allemagne : un développement fulgurant de l’industrie solaire, que soutiennent des efforts significatifs en matière de recherche Jean-François Dupuis, Claire Vaille et Nicolas Cluzel 002-004 som 2/11/09 10:24 Page 4

111 Ce qui est possible en Allemagne pourrait également devenir un succès en France : le développement de Q-Cells, premier producteur mondial de cellules solaires Markus Wieser et Frank Strümpfel

114 En Espagne, les énergies renouvelables ont-elles toujours le vent (et le soleil) en poupe ? Thomas Vial et Guy Molénat

V - Les programmes de recherche en France

120 Un nouvel avenir pour l’industrie photovoltaïque française Eric Laborde

125 Les enjeux du développement des technologies photovoltaïques et la création de l’Institut National de l’Energie Solaire Jean-Pierre Joly

132 Du low cost à la high-tech : des marges de progrès techniques possibles pour le photovoltaïque Jean-François Guillemoles

139 Résumés étrangers

Le dossier a été coordonné par Claude Trink 005-006 intro Trink 2/11/09 10:25 Page 5

Introduction SOLAIRE

par Claude TRINK* L ’ÉLECTRICITÉ ET LES PAYS DE ET LES PAYS LA MÉDITERRANÉE

a production d’électricité à partir de l’énergie solai- (CGIET) sur le Plan Solaire Méditerranéen (PSM) re est devenue une réalité qui concerne aujourd’hui (entre novembre 2008 et mai 2009), qui visait à valider Lun vaste champ d’activités économiques et tech- les besoins et les technologies utilisables, ainsi qu’à éva- niques. En outre, à travers son inscription parmi les six luer les coûts de l’investissement nécessaire à un initiatives clés de l’Union pour la Méditerranée (UpM) déploiement de capacités additionnelles de production lancée, le 13 juillet 2008, par le Sommet de Paris, elle a d’électricité renouvelable (solaire et éolienne). pénétré la sphère diplomatique et celle du développe- Dans la Première partie de ce numéro, les enjeux du ment des pays émergents. PSM – qui constitue un modèle de coopération entre En effet, les pays méditerranéens, de par leur situation les deux rives de la Méditerranée – sont exposés par géographique (d’où découle, notamment, leur enso- Jean-Michel Charpin, Inspecteur général des Finances, leillement important) et leur niveau de croissance éco- qui a supervisé la mission IGF-CGIET, et par Nasser nomique (et donc, de consommation d’électricité), sont Kamel, Ambassadeur de la République arabe d’Egypte particulièrement concernés par ce mode de production en France. Cet article écrit en commun illustre le rôle d’électricité. Ils rejoignent ainsi les pays dont une pré- de la coprésidence franco-égyptienne qui a donné à occupation aujourd’hui largement partagée est d’ac- l’UpM l’impulsion initiale, en 2008 et en 2009. croître leur recours aux énergies renouvelables. Initiative politique ambitieuse, le PSM vise à améliorer Le secteur de la production d’électricité solaire a pour durablement l’équilibre énergétique au Sud de la caractéristique de nouer très étroitement un ensemble Méditerranée, tout en favorisant une coopération et d’enjeux : maîtrise des technologies, recherche (pour une interdépendance entre les pays du Sud et ceux du explorer de nouvelles approches), création d’entreprises Nord. Il présente un aspect stratégique pour la France. et d’emplois, politique industrielle (notamment la mise C’est ce que présente Antoine-Tristan Mocilnikar, res- en place d’outils de production, en ne se contentant pas ponsable de l’environnement et du développement d’importer les biens d’équipement nécessaires), poli- durable à la Mission Union pour la Méditerranée de la tique énergétique (visant l’insertion de ce type de pro- Présidence de la République. duction d’énergie renouvelable dans le mix énergétique L’histoire du développement du concept de Plan Solaire d’un pays), aspects financiers (notamment la mobilisa- Méditerranéen et le passage d’une approche institution des ressources permettant de financer les investis- tionnelle, illustrée par le processus de Barcelone, à une sements sur la base des perspectives de futurs revenus, le approche « projets » sont retracés par Philippe Lorec, plus souvent eux-mêmes liés à une politique tarifaire coordinateur français pour le PSM, et Christophe favorable), politique de développement (la production Schramm (Direction générale Energie Climat du d’électricité et sa croissance étant des éléments fonda- MEEDDM) ; ils font aussi le point sur l’état d’avance- mentaux pour la croissance économique d’un pays) et, ment du PSM. enfin, enjeux diplomatiques concernant tant l’organisa- Une des clés de succès du PSM est la possibilité d’ex- tion des interconnexions électriques transnationales que porter l’électricité produite dans les pays du Sud de la la gouvernance d’une organisation multilatérale nouvel- Méditerranée vers ceux du Nord, ces exportations lement créée, comme l’est l’UpM. apportant une contribution essentielle au financement Nous nous sommes attachés ici à retracer un aperçu des de la construction des nouvelles capacités de produc- différents enjeux apparus lors d’une mission confiée à l’Inspection générale des Finances (IGF) et au Conseil * Ingénieur général des Mines, membre du Conseil général de l’Industrie, général de l’Industrie, de l’Energie et des Technologies de l’Energie et des Technologies.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 5 005-006 intro Trink 3/11/09 10:35 Page 6 Page 10:35 3/11/09 Trink intro 005-006 6 L’ÉLECTRICITÉ SOLAIRE ET LES PAYS DE LA MÉDITERRANÉE rc datvt éooiu e depos e ea le sera Ce la de thème d’emplois. et économique d’activité trice généra- est l’étranger,elle à car Franceet en industriels d S Développement. de çaise fran- l’Agence pour Gromard, de Christian et Coguic Coma Cunill, pour la Banque mondiale, et de Rima Le Banque J la pour Vive, FontaineEur de Philippe de : il ont s’agitbien voulu nous faire part PSM de leurs analyses du projets des financement le dans majeur rôle un jouer à appelés financiers organismes trois de tants représen- Les origines. et natures différentes de ments de finance- des modèle œuvre en met un qui PSM présentent du financement y Finances, des générale M thème. ce à consacrée est numéro les Etats-Unis, l’Allemagne et l’Espagne.Etats-Unis,et les l’Allemagne : récentes années des cours au correspondantes, trielles indus- activités des que ainsi solaire, d’électricité tion produc- leur de ont significatif développement qui un connu étrangers pays trois dans constatés pements la : significatifs financements de mobilisation la nécessitera PSM du réalisation TechnologiesLa des et l’Energie (CGIET). de l’Industrie, de d Meslier,François qu’exposent ce c’est : méditerranéen pourtour du pays les entre électriques interconnexions des évolution une exige Cela solaire. d’électricité tion D ancienne. plus expérience d’une déjà bénéficiant G (Michel W (SAED) Development Sophia Energie récente, création Antipolis de étant elles françaises, d’entre entreprises deux trois de dirigeants les par tées Tr façades. en tallation Henri par exposée T est bâti, le dans photovoltaïques U énergies des domaine le r dans France, Pâris en pionnier, Nouvelles, Energies M d’EDF président Le domaine. ce dans industrielle politique une recommandationspour cinq formuler à conduit me qui ce d’électricité, production de particulier mode ce à saires néces- d’équipement des biens des production la de panorama acteurs un dresser de efforcé personnellement suis me je développementrapide, un solaireconnaît cité En RÉALITÉS INDUSTRIELLES nta Wles Cada oidrjl e Roger et Govindarajalu Chandra Walters, onathan enouvelables. uc nuel e rcne ’nri, a production la d’énergie, récente et nouvelle ource ’EDF/MEDELEC, et Pierre Palat, du Conseil général éetiié oar et ’be diprat enjeux d’importants l’objet est solaire ’électricité riebel, président de Coframenal, une entreprise d’ins- entreprise une Coframenal, de président riebel, ne spécificité française, l’intégration des équipements des l’intégration française, spécificité ne iosa) l tosèe l CI (oe Pujol), (Roger CNIM la troisième, la uinoiseau), ans la ans ois approches technologiques différentes sont présen- ohrer) et Solsia (Claire Tutenuit et Hugues-AntoineTutenuit(Claire et Solsia et ohrer) uaolu apre a iin ’n rn acteur, grand d’un vision la apporte ouratoglou, ce Lfit e Foet asu d l’Inspection de Massou, Florent et Laffitte ichel ce qui concerne la France, où la production d’électri- opéenne d’Investissement, de Silvia Pariente-David, Q uatrième partie Tr oisième partie • NOVEMBRE 2009 , nous exposons les dévelop- les exposons nous , de ce numéro. ce de D euxième partie e ce de E r énergies des brutal, freinage d’un suivi spectaculaire, à commercial Bar l’attaché Enfin, société. Ma sa de l’es- explique sor photovoltaïques, cellules de duction pro- la de mondial leader Q-Cells, allemande treprise B V Jean- par présentés sont F domaine ce dans pays ce en Allemagne et les efforts de recherche accomplis par solaire l’industrie de – fulgurant – développement Le Etats-Unis.aux » verte d’électricité« production la de Obama, Barack président le par relance, la décrivent r Ma asasidsepos! emplois des aussi mais électrons, des seulement non pays, notre dans génèrera solaire d’électricité production la que n’estqu’ainsi Ce réalisés. déjà d’oressont et y qui recherchesignificatifs de efforts des hauteur la à soient qui nécessaires, d’équipement biens des production de activités des développement un et implantation Franceune en favorise volontariste trielle indus- politique qu’une désormais réclame secteur Ce pétrole. de baril du prix du l’évolution de indépendamment pérennité la dorénavant assure politiques de et d’acteurs faisceau un dont d’énergie source une solaire, l’électricité à liés souhaitons nous éclairages, contribuer en France à multiples la prise de conscience des enjeux ces travers A cation. l de enjeu double l du autour technologies, les entre diverses actuelle eux concurrence à la Jean-François : illustrent ils deux, minces que couches les par accompli tandis fulgurant silicium, G de à produits base les pour progrès de marges les précisant photovoltaïques, technologies des du enjeux développement les décrit CEA, au et l’INES à directeur Jean-PierreJoly, ; Tennerdis compétitivité de Pôle du et locales collectivités de soutien le avec recherche, de organismes des qui et industrielles France,entreprises des associe en R&D de industriel programme pal Laborde,princi- le présente Alliance, PV de président secteur.ce dans production de Eric français industriel l’outilde faiblesse mesureavecla commune sans est il : France,significatif en est, recherche de l’effort plan, d d production la que vrai est il tant recherche, la à crée ’énergie solaire et de la réduction des coûts de fabri- de coûts des réduction la de et solaire ’énergie aéirto ds edmns e ovrin de conversion de rendements des ’amélioration enouvelables en Espagne. en enouvelables Francisco, San à et Washington à espectivement apohs diiitvs t e rgams Sr ce Sur programmes. de et d’initiatives bouillonnement ’approches, un tout suscite solaire ’électricité açi Dpi, osilr cetfqe e Claire et scientifique, conseiller Dupuis, rançois nfin, la nfin, il e Ncls lzl atcé siniius à scientifiques attachés Cluzel, Nicolas et aille erlin, tandis que Markus Wieser, président de l’en- de président Wieser,Markus que tandis erlin, ilmls d CR-RE, olge e progrès le souligne CNRS-IRDEP, du uillemoles, rc rd Toa Va, t ’tah siniiu à scientifique l’attaché et Vial, Thomas drid, celone, Guy Molénat, décrivent le développement le Molénat,décriventGuy celone, Magaud et Daniel Ochoa, attachés scientifiques Ci nquième partie de ce numéro est consa- est numéro ce de 007-012 Charpin 2/11/09 10:26 Page 7

Le Plan Solaire Méditerranéen, un modèle coopératif entre les deux rives de la Méditerranée

Lancée le 13 juillet 2008 par le sommet de Paris, l’Union pour la Méditerranée (UpM) met en place un partenariat renforcé entre pays riverains de la Méditerranée et l’Union européenne, par lequel quarante-trois États collaborent, sur un pied d’égalité, pour lancer des DES ENJEUX IMPORTANTS projets à dimension régionale.

par Jean-Michel CHARPIN* et Nasser KAMEL**

En ce sens, l’UpM : • reprend les acquis du processus de Barcelone, qui LES PAYS DU SUD ET DU NORD DE LA reposait, pour sa part, sur une coopération institution- MÉDITERRANÉE ONT DES PROBLÈMES nelle dans quatre grands domaines (dialogue politique, ÉNERGÉTIQUES COMPLÉMENTAIRES coopération économique et libre échange, dialogue humain et social et culturel, coopération en matière de migration, d’intégration sociale, de justice et de sécuri- té) ; Une demande en forte croissance au Sud et à l’Est • intègre les politiques et les réformes que ce processus de la Méditerranée de partenariat promouvait, et les complète en portant une attention particulière aux projets concrets et aux Alors que la consommation d’énergie par habitant est résultats. aujourd’hui trois fois et demie plus faible au Sud de la La déclaration commune du sommet de Paris pour la Méditerranée qu’au Nord, les facteurs de croissance y Méditerranée identifie six initiatives clés à mettre en sont, en revanche, nettement plus forts, sous l’effet œuvre en priorité : dépollution de la Méditerranée, notamment de la démographie, de l’accroissement du autoroutes de la mer et autoroutes terrestres, protection niveau de vie et des besoins des entreprises. C’est ainsi civile, enseignement supérieur et recherche, développe- que, selon l’Observatoire Méditerranéen de l’Énergie ment des entreprises et, enfin, énergies de substitution, (OME), la demande énergétique devrait croître de dans le cadre du Plan Solaire Méditerranéen (PSM). Parce qu’il répond simultanément aux objectifs des pays du Sud et à ceux des pays du Nord et grâce à son approche régionale centrée sur la Méditerranée, le PSM * Inspecteur général des Finances. peut devenir un modèle exemplaire de coopération. ** Ambassadeur de la République arabe d’Égypte en France.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 7 007-012 Charpin 2/11/09 10:26 Page 8 Page 10:26 2/11/09 Charpin 007-012 8 DES ENJEUX IMPORTANTS T lmtqe: blématique P de carbone développer desénergiesdesubstitutionàbasniveau leur approvisionnement énergétiqueetde La nécessité,pourlespays duNord,desécuriser une nécessiter donc va atteint. être pouvoir pour forte politique impulsion et l’OME de prévisions les outrepasse – PSM du cadre le dans 2020 à d’ici taires 2020. L un à d’ici avec important croissance, très d’investissement forte besoin en l’électricité de secteur Le Plan Solaire donc dans un Méditerranéen intervient 2). tableau (cf. lables renouve- d’énergies GW 13 de service en mise Est, la avec et Sud rives les sur décollage, un et 4 facteur un lables sur la rive Nord, avec une capacité multipliée par L Méditerranée. la de autour tricité r atteint puisqu’elle faible, 1 très encore est électricité) hydro- (hors (ENR) renouvelables énergies des part La Nord.au %, 30 de près de production la l d’électricitéSudproductionannuelle au la à doubler et L 1). tableau (cf.Nord) (3) au GW 321 et Méditerranée la de Sud au GW (103 GW 424 à aujourd’huis’élèvent qui capacités des à rapport de doter se le Nord) de capacités additionnelles de production, par devra région la GW (106 GW dans le Sud et l’Est et 85 GW dans 191 2020, horizon cet la et À (2), Nord au %. 1,7 contre %, 6,0 de % d’électricité demande 1,3 contre Méditerranée, la Sudde rives les (1) sur Est d’ici2020 et an à par % 4,8 T RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’Est, en la portant à 1 000 TWh, et elle va augmenter va elle et 000 TWh, 1 à portant la en ’Est, eprésente moins de 3 % de la production totale d’élec- ’objectif affiché – la création de 20 GW supplémen- GW 20 de création la – affiché ’objectif renouve- énergies des percée forte une prévoit ’OME vanouvellespermettrecapacités ces de de ’installation ableau 1: our sa part, le Nord est confronté à une double pro- double une à confronté est Nord le part, sa our ableau 2: W u u e à ’s e 1 W u od c qui ce Nord, au GW 19 et l’Est à et Sud au GW Capacités de production et productions annuelles d’électricité dans le bassin méditerranéen. bassin le dans d’électricité annuelles productions et production de Capacités Capacités de production et productions d’ENR dans le bassin méditerranéen. bassin le dans d’ENR productions et production de Capacités • NOVEMBRE 2009 et leitne ’n itronxo qi permette qui interconnexion d’une l’existence ment, (notam- conditions certaines sous permettraient, qui Sud au renouvelable d’origine d’électricité production de capacités de construction la pour tiers pays des avec v de 20 % à cette même échéance) ont donc amené à pré- v gie de l’Union européenne provenant de sources renou- d’éner- finale consommation la de 2020, à d’ici %, 20 de part (une directive cette de ambitieux objectifs Les (6). 2009 avril 23 le adoptée définitivement et française présidence la sous approuvée renouvelables énergies les sur directive bas la à dans particulier en reflété que tel carbone, de niveau substitution de d’énergies développement le • ; la (5) communautaire térêt de autour tout réseaux d’in- priorité une comme considéré ces soit Méditerranée, de » chaî- manquants « nons des terme moyen à réalisation la est l’objectif principal dont méditerranéenne, énergétique boucle de projet le que proposé a européenne Commission la gaziers de ces derniers. C’est d’ailleurs dans ce cadre que et électriques réseaux les avec d’interconnexion points pant ses liens avec les pays du Sud et en augmentant les dévelop- en européenne, l’Union de l’énergie de tique ment, qui constitue une des grandes priorités de la poli- d’approvisionne- sécurité sa renforcer de nécessité la • partir de sources renouvelables. sources de partir à produite l’énergie de l’utilisation de promotion la à relative 2009 avril 23 du Conseil du et Parlementeuropéen du 2009/28/CE Directive (6) novembre2008. européenne, Commission la de communication l’énergie, sur stratégique revue deuxième Cf. (5) habitant. par annuelle électrique Consommation (4) 2008. décembre OME, 2008, Perspectivesméditerranéennes : énergétiques Source (3) Her Bosnie- France,Portugal,Albanie, Italie,Espagne, : Nord Paysdu (2) Jordanie,Egypte,Israël, Libye, TerritoiresLiban, Syrie,Turquie. palestiniens, Algérie, Maroc,Tunisie, : Méditerranée la de l’Est de et SudPays du (1) oir la possibilité, pour les pays du Nord, de coopérer de Nord, du pays les pour possibilité, la oir énergétique l’efficacité de amélioration une et elables zégovine, Croatie, Macédoine, Serbie, Slovénie, Grèce, Malte, Chypre. Slovénie,Malte,Grèce, Serbie, Macédoine, Croatie, zégovine, 007-012 Charpin 2/11/09 10:26 Page 9

effectivement l’importation de l’énergie produite), de tagé, qui va bien au-delà de la seule production au Sud satisfaire à leurs objectifs nationaux (7). d’électricité provenant de sources renouvelables : les Cette coopération entre les États du Nord et du Sud de enjeux, en termes de créations d’emplois et de transferts la Méditerranée s’inscrit également dans le cadre de la de technologies, qui intéressent directement ces pays, lutte mondiale contre le réchauffement climatique et le sont, à cet égard, essentiels. De plus, sa mise en place va processus de Kyoto, qui permet, par la mise en œuvre contraindre chacun des pays concernés à accélérer ses de mécanismes de développement propre (projets réformes structurelles. MDP), la génération de crédits carbone au profit tant En comparaison avec les réformes mises en œuvre au des États du Sud que des promoteurs de tels projets. Nord, la libéralisation des marchés de l’énergie s’effectue de manière plus lente et à un rythme variable dans les pays du Sud et de l’Est de la Méditerranée. Certains de ces États se sont dotés de réglementations qui per- LA PARTICIPATION DES PAYS DU SUD AU PSM mettent à des producteurs indépendants d’investir sur EST UN FACTEUR CLÉ DE SON SUCCÈS leur territoire et, parfois, des opérateurs privés peuvent être chargés de gérer des réseaux de distribution. Dans La réalisation des objectifs ambitieux du PSM et la mise la quasi-totalité des cas, toutefois, l’entité régulatrice en œuvre de ce plan ne seront possibles que si les pays demeure le ministère de tutelle de l’opérateur domi- du Sud et de l’Est de la Méditerranée s’approprient plei- nant. nement cette initiative. En effet, si les préoccupations en Bien que leurs réflexions soient engagées à des degrés

matière d’économie d’énergie et de développement des divers, les pays de la zone envisagent tous des réformes KAMEL JEAN-MICHEL CHARPIN ET NASSER énergies renouvelables ont bien été intégrées par d’ampleur de leur marché de l’électricité, les plus avan- nombre d’entre eux, leur positionnement diffère, cés en la matière étant la Turquie, Israël, la Tunisie et le aujourd’hui, de celui des pays du Nord, sur les points Maroc. L’Égypte, pour sa part, prévoit le vote, au suivants : second semestre 2009, d’une loi qui ouvrirait le champ • en tant que pays émergents, leur premier objectif est des interventions possibles du secteur privé dans les d’assurer leur développement et leur croissance sur le activités de production et de distribution d’électricité, long terme au bénéfice d’une population en forte aug- créerait un fonds pour les énergies renouvelables, auto- mentation, dont la demande solvable et les besoins en riserait la conclusion de contrats d’achat direct entre matière énergétique (notamment en électricité) sont producteurs et consommateurs, et introduirait, à eux aussi croissants ; terme, des feed-in tariffs. • l’accès au bien essentiel que constitue l’électricité pour Si, selon l’OME, les centrales à pétrole et à gaz demeu- des populations à faibles revenus et pour les économies rent les principales sources d’électricité au Sud et à l’Est locales, dont elle constitue un facteur important de de la Méditerranée (8), les États de la zone présentent croissance, suppose que celle-ci soit produite au toutefois une très large diversité en matière de res- moindre coût. Dans bien des cas, la vente d’électricité sources énergétiques et, donc, de moyens de produc- aux consommateurs finals (entreprises et ménages) est tion d’électricité : subventionnée par ces États du Sud et de l’Est de la • plusieurs pays disposent de ressources énergétiques Méditerranée ; fossiles importantes (Égypte, Algérie et, dans une • en outre, pour ceux de ces pays qui disposent de res- moindre mesure, Turquie et Syrie), qu’ils utilisent pour sources énergétiques fossiles importantes à faible coût leur production d’électricité ; de production, se pose la question de la validité du • d’autres pays, localisés essentiellement dans le choix de technologies alternatives de production de Machrek (Jordanie, Liban, Israël) sont structurellement l’électricité, qui ne peut seulement être dicté par des déficitaires en ressources énergétiques, qu’ils doivent préoccupations liées à l’épuisement, à terme, de ces res- donc importer de pays voisins ; sources ou à la possibilité de les exporter en en retirant • certains États sont dans une situation intermédiaire, un bénéfice, plutôt que de les consommer sur place ; soit qu’ils importent de l’électricité du Nord (comme le • enfin, et même si ces pays sont bien conscients des Maroc), soit qu’ils produisent de l’électricité à partir de enjeux liés au réchauffement climatique et à la nécessi- ressources transitant par leur territoire (comme la té de limiter leurs émissions de CO2, la mise en œuvre Tu n isie) ; de technologies de production d’électricité bas carbone • enfin, si les prix de revient de l’électricité diffèrent leur semble nécessiter un soutien financier important sensiblement selon les pays, il en va de même des prix de la part des pays développés. de vente aux consommateurs finals, qui varient du En s’appuyant sur le partenariat que constitue l’UpM, simple au quintuple, avec des systèmes de subventions le PSM est avant tout un projet de développement par- qui représentent un poste important du budget de l’État concerné (comme, par exemple, en Égypte), ainsi (7) Article 9 de la directive du 23 avril 2009 précitée. que le montre le graphique 1 ci-après. Tous les pays de la zone, à des degrés différents, sont (8) Sur 103 GW de puissance installée en 2005, les centrales à gaz représen- taient 43 % du total, le pétrole 21 %, le charbon 16 % et l’hydroélectricité cependant confrontés à des problématiques, qui se 19 % (la part des autres énergies renouvelables étant inférieure à 1 %). posent tant au niveau national que régional :

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 9 007-012 Charpin 2/11/09 10:26 Page 10 DES ENJEUX IMPORTANTS

Source : Direction générale du Trésor et de la Politique Economique (DGTPE), ministère de l’Économie, de l’Industrie et de l’Emploi.

Graphique 1 : Prix de vente de l’électricité aux ménages au Sud et à l’Est de la Méditerranée (9).

• quel est le type de marché adéquat pour initier une • comment attirer des producteurs indépendants, dès libéralisation du secteur de la production et du trans- lors que l’opérateur dominant n’est pas en mesure d’as- port de l’électricité : national, régional ou limité aux surer, à lui seul, la construction de nouvelles centrales, échanges de capacités excédentaires ? sur la base de contrats d’achat d’électricité négociés de • quel est le calendrier le plus adapté pour l’ouverture gré à gré, ou sur appels d’offres, afin d’introduire de la distribution aux consommateurs finals et com- davantage de compétition ? ment procéder, dès lors que les prix de vente bénéficient Depuis plusieurs années, ces questions fondamentales de subventions ? font l’objet d’études et de projets de coopération • comment parvenir à un équilibre entre des impératifs appuyés par les bailleurs bilatéraux et par la sociaux d’accès pour tous à ce bien essentiel qu’est Commission européenne, notamment dans le cadre l’électricité et des objectifs de profitabilité et de compé- du programme MED-EMIP (10). Par ailleurs, deux tition sur le marché ? associations jouent un rôle important dans cette • comment organiser physiquement, techniquement et réflexion autour de la définition de politiques com- réglementairement les échanges énergétiques entre les munes : pays du Sud, et entre le Sud et le Nord, pour peu que • le MEDELEC, créé en 1992, regroupe les principaux les lignes d’interconnexion existent ? producteurs et gestionnaires de réseaux de transport d’électricité autour de la Méditerranée. Il joue un rôle clé dans le processus d’interconnexion des réseaux élec- (9) Ces tarifs s’entendent toutes taxes comprises. À l’exception des cas turc triques sur la zone, ainsi que dans le projet de création et algérien, le tarif minimum correspond aux plus faibles consommations de la boucle énergétique méditerranéenne ; mensuelles (inférieures à 50 ou 100 KWh/mois), le tarif maximum aux consommations les plus fortes (supérieures à 500 ou 1 000 KWh/mois) et • le MEDREG, créé en 2007, qui regroupe les régula- le tarif médian aux consommations intermédiaires (entre 200 et 500 teurs des marchés de l’énergie de ces mêmes pays, KWh/mois). Les tarifs algériens et turcs sont fonction des plages horaires de consommation, le tarif médian correspondant au tarif jour, mais égale- œuvre (avec l’appui du programme MED-EMIP) à ment au tarif unique hors modulation horaire. Certains pays (Algérie, une plus grande intégration régionale dans le secteur Israël, Jordanie, Liban, Maroc, Mauritanie et Tunisie) appliquent égale- ment des abonnements mensuels, avec une ristourne de 10 % sur la factu- énergétique. re moyenne. La diversité des situations et des politiques énergétiques au Sud et à l’Est de la Méditerranée se retrouve en (10) Mis en œuvre dans le cadre du plan d’action prioritaire 2007-2013 résultant de la déclaration des ministres de l’énergie lors de la Conférence matière d’énergies renouvelables : de Limassol (décembre 2007), le projet MED-EMIP vise à renforcer l’in- • l’électricité provenant de sources d’énergies renouve- tégration des marchés de l’énergie dans la région euro-méditerranéenne et à promouvoir une sécurité et un approvisionnement durable en énergie. Il lables (hors hydroélectricité) représente moins de 1 % apporte son soutien aux réformes dans ce secteur, destinées à favoriser une de la production totale de la zone. Dans certains États, énergie plus propre et plus adaptée, à promouvoir une cohérence, une comme l’Égypte et la Turquie, l’hydroélectricité joue adaptation et une harmonisation des politiques énergétiques et des cadres juridiques nationaux et à stimuler les transferts de technologie et le déve- néanmoins un rôle essentiel, avec des gisements impor- loppement du marché. tants, qui restent à être exploités dans ce dernier pays ;

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• les programmes d’électrification rurale basés sur des politique qu’il a définie en la matière. Il n’appartient technologies photovoltaïques ou de chauffe-eau pas aux autres États, a priori, d’intervenir dans le pro- solaires ont longtemps constitué les seuls vecteurs de cessus d’approbation de tels projets, si ce n’est pour développement des énergies renouvelables dans les pays s’assurer de la cohérence des implantations sur la zone du Sud et de l’Est de la Méditerranée. Parfois menés de mise en œuvre du PSM, ainsi que du fait que tous avec succès (comme au Maroc, pour les premiers, ou en les pays peuvent effectivement bénéficier du soutien de Tu rquie et en Tunisie, pour les seconds), ces projets celui-ci. répondent aux besoins de la population et permettent A contrario, la construction d’infrastructures d’inter- d’améliorer l’efficacité énergétique, mais ils ne peuvent connexion entre les États (et, a fortiori, d’une boucle constituer une source majeure de production d’électri- électrique méditerranéenne) constitue un projet vérita- cité ; blement régional, pour lequel l’approbation des • l’énergie éolienne a connu un développement plus ministres de l’UpM a toute sa légitimité et au sein récent dans les pays disposant de conditions favorables duquel les équipes du PSM peuvent utilement œuvrer, (Égypte, Turquie et Maroc). Les centrales existantes ne afin de mettre en réseau les parties prenantes et de faire représentent toutefois qu’une puissance marginale par interagir en complémentarité les différentes agences de rapport aux capacités totales installées dans la zone développement bilatérales ou multilatérales. Il peut en (moins de 1 %), même si des programmes importants aller de même des projets touchant à l’efficacité éner- sont prévus dans ces trois pays, ainsi qu’en Syrie et en gétique ou à l’implantation de clusters industriels per- Jordanie. En revanche, les centrales solaires de puissan- mettant d’assurer un transfert progressif des technolo-

ce (PV ou CSP) sont pratiquement absentes aujour- gies, pour lesquels une vision régionale est nécessaire. KAMEL JEAN-MICHEL CHARPIN ET NASSER d’hui, si l’on fait exception des deux projets de centrales Pour ces opérations, un accord doit être trouvé entre les hybrides actuellement en cours de construction au États concernés sur l’instauration de règles cohérentes, Maroc et en Égypte avec le concours du Fonds pour à défaut d’être communes. La convergence des régle- l’Environnement Mondial (GEF) ; mentations est, dans ces conditions, intrinsèquement • tant les objectifs officiels ou officieux que les poli- liée à la réalisation du projet lui-même. tiques affichées ou programmées en matière d’énergies Enfin, certains projets, s’inscrivant dès le départ dans renouvelables diffèrent sensiblement suivant les pays, un cadre interétatique, peuvent poser comme préalable l’État le plus avancé en la matière étant la Turquie, dont une convergence des règles applicables. C’est, par la réglementation est très proche des normes euro- exemple, le cas du programme régional de scale up de péennes et qui disposera sous peu de feed-in tariffs, la Banque mondiale, envisagé dans le cadre du Clean favorables aux énergies renouvelables. L’Algérie a égale- Technology Fund en matière de centrales à concentra- ment mis en place, par un décret sur les coûts de diver- tion. Le concept, approuvé en mai 2009 par le comité sification datant de 2004, des tarifs spécifiques aux du Fonds, envisage la réalisation de deux sous-pro- énergies renouvelables (en théorie) très avantageux. grammes régionaux, touchant l’un, le Maghreb, et D’autres contraintes (portant notamment sur les inves- l’autre, le Machrek, dans lesquels une « mise en com- tissements directs étrangers, la réglementation locale mun » des contrats d’achat de l’électricité verte produi- applicable aux investissements publics et privés (IPP) te pourrait être envisagée, de même que la réalisation ou aux transferts de dividendes) ont jusqu’à présent des infrastructures nécessaires au transport de cette limité le développement de ce secteur dans ce pays, électricité bas carbone à l’intérieur de la zone corres- ainsi que, dans une moindre mesure, dans l’ensemble pondante (puis vers l’Europe, lorsque cela sera pos- de la zone concernée. sible). Outre l’abaissement des coûts de production Le Centre régional pour l’énergie renouvelable et l’effi- espéré, en raison de l’effet de taille, la Banque mondia- cience énergétique basé au Caire constitue un appui le attend de ce projet une meilleure intégration des important pour les réflexions et les concertations néces- réseaux électriques des zones correspondantes, rendue saires à la promotion des énergies renouvelables et de nécessaire par les échanges prévus d’électricité « verte ». l’efficience énergétique dans la région. Ainsi, la réalisation des projets du PSM (et donc, le PSM lui-même) sont de nature à favoriser la convergence des réglementations nationales des pays du Sud et de l’Est de la Méditerranée, ainsi que le développe- LE CADRE RÉGIONAL DU PSM FAVORISERA ment d’un environnement favorable aux investisseurs L’APPROCHE COOPÉRATIVE ENTRE LE NORD ET dans le domaine des énergies renouvelables. On ne LE SUD peut, dans ces conditions, opposer entre eux le processus dit de Barcelone, qui vise, à l’instigation de la Le PSM est une initiative d’envergure régionale, mais il Commission européenne, à favoriser une harmonisa- inclura évidemment des projets nationaux. tion à travers des réformes de structures, et l’approche Par nature, la construction de centrales utilisant des de l’UpM et du PSM, qui met en avant la nécessité de énergies renouvelables suppose une localisation dans réalisations concrètes et comporte donc une dimension un pays déterminé. C’est donc la réglementation de «projet » essentielle. Les deux approches sont complé- l’État en question qui s’applique, en fonction de la mentaires : elles peuvent donc être menées de concert.

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Un accord sur le partage des coûts de mise en œuvre du scénario de financement déterminé, le niveau du prix PSM devra être trouvé entre le Nord et le Sud. La local pourra être d’autant plus bas qu’une partie de la mobilisation de l’ensemble des financements conces- production sera exportée vers l’Europe. sionnels ne suffira pas, à elle seule, à assurer la rentabi- Le PSM ne constitue pas seulement un label, qui don- lité des centrales solaires. En effet, si une combinaison nerait accès à des ressources concessionnelles addi- judicieuse de financements concessionnels et d’utilisa- tionnelles pour le financement de projets de création tion des crédits carbone permettrait, dès aujourd’hui, de centrales de production d’électricité à partir de d’atteindre sans difficulté majeure des prix de marché sources d’énergie renouvelables. Il peut également pour les centrales éoliennes, des prix d’achat spécifiques jouer un rôle d’impulsion et de coordination des plus élevés, devront être mis en place pour les techno- divers intervenants dans la réalisation des projets logies solaires. transversaux qui lui sont soumis, dès lors qu’ils Tout autant que l’introduction de tarifs de rachat spé- concernent plusieurs États de la zone (comme les DES ENJEUX IMPORTANTS cifiques aux énergies renouvelables dans les pays du interconnexions électriques, certains projets d’efficaci- Sud, la question de l’équilibre des interventions Nord- té énergétique et de transferts de technologies ou les Sud est centrale pour assurer la rentabilité nécessaire à projets de « parcs régionaux » de centrales solaires, la réalisation des projets du PSM. comme celui qui est envisagé dans le cadre du Clean Pour les pays (Égypte, Jordanie, Syrie, Liban) qui ne Technology Fund). sont pas immédiatement raccordables au réseau euro- Pour la réalisation de centrales, le PSM doit agir en tant péen, la construction de moyens de production prove- que facilitateur du processus d’élaboration et de matu- nant de l’énergie solaire suppose la mise en place de ration d’un projet, en amont des interventions des contrats spécifiques (ou de feed-in tariffs) permettant bailleurs, en apportant son assistance dans la relation d’assurer la rentabilisation de l’investissement. entre les autorités locales et le porteur de projet. Le Lorsque les exportations vers l’Europe sont (ou seront) PSM pourrait, par ailleurs, intervenir dans la mise en possibles, la plage de rentabilité des centrales laisse, en œuvre des mécanismes pour un développement propre revanche, plus d’espace pour la négociation. En effet, le (MDP) ou du mécanisme de l’article 9 de la directive recours aux dispositions de l’article 9 de la directive du du 23 avril 2009 pour les projets considérés, dès lors 23 avril 2009 peut être dès lors envisagé. La production que cela est possible, apportant ainsi un soutien aux peut alors être vendue à deux clients potentiels : l’ache- projets des pays bénéficiaires. teur local et l’acheteur européen, qui inclura cette élec- Par son ambition, par l’importance des enjeux écono- tricité dans ses objectifs nationaux de consommation miques auxquels il répond, par le nombre et l’ampleur d’énergies renouvelables. Comme ce dernier sera prêt à des initiatives qu’il suscite, par la complexité des procé- acquérir l’électricité « verte » à un prix à la fois supé- dures qu’il peut faciliter, et grâce à la dynamique poli- rieur à celui de l’acheteur local et à celui permettant tique qui le porte, le Plan Solaire Méditerranéen peut d’assurer l’équilibre économique de la centrale, dans le marquer durablement le destin de la région.

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Le Plan Solaire Méditerranéen et l’Union pour la Méditerranée

Créée sur une initiative du Président de la République française par quarante-trois pays le 13 juillet 2008, lors du Sommet de Paris pour la Méditerranée, l’Union pour la Méditerranée a pour ambition de tisser entre les peuples du bassin méditerranéen des solidarités de plus en plus étroites autour de projets concrets, facteurs de paix et de prospérité. DES ENJEUX IMPORTANTS

par Antoine-Tristan MOCILNIKAR*

l’heure où un monde multipolaire mettant les A lui seul, le Plan Solaire Méditerranéen comporte près anciens et les nouveaux acteurs du développe- de cent-cinquante projets, qui en sont aujourd’hui à des Ament économique mondial en compétition est degrés d’avancement très divers. Dans le contexte du en train d’émerger, l’Europe et la Méditerranée sorti- réchauffement climatique qui marquera profondément ront renforcées de ces nouvelles coopérations. L’Union la Méditerranée, les projets de développement durable pour la Méditerranée, que pilotent directement les constituent le cœur de la stratégie globale de l’Union chefs d’État et de gouvernement et qui est coprésidée pour la Méditerranée. Le Plan Solaire Méditerranéen actuellement par la France et l’Égypte, vise à donner constitue actuellement une des principales réponses une nouvelle impulsion aux échanges entre les pays de communes que les pays du Sud, de l’Est et du Nord de l’Union européenne et ceux du Sud de la Méditerranée, la Méditerranée peuvent apporter aux grands défis que géographiquement, historiquement et culturellement si notre planète doit relever. proches, mais encore trop éloignés sur le plan écono- Cette priorité accordée au Plan Solaire Méditerranéen mique et social. s’explique par l’importance des questions énergétiques L’ Union pour la Méditerranée est fondée sur des pro- dans le bassin méditerranéen, qui n’a d’égale, dans le jets concrets ; c’est en cela que l’Union pour la domaine du développement durable, que celle des pro- Méditerranée est vivante, malgré les drames qui blématiques liées à l’eau (qu’il s’agisse de l’eau douce ou secouent la région. C’est bien, en effet, grâce à des pro- de l’eau de la mer) et au développement urbain. Il est jets de développement durable que nous avons pu une des options permettant de développer la produc- relancer la construction de l’Union pour la tion d’énergie sans émissions de gaz à effet de serre, à Méditerranée, dont la concrétisation avait été freinée au l’instar du nucléaire et du recours à des énergies fossiles début de l’année 2009 en raison de la tragédie de Gaza. s’accompagnant de la capture et de la séquestration du Réunis le 25 juin de cette année à Paris sous la prési- CO2. dence du ministre de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement durable et de la Mer, M. Jean-Louis Borloo, et de son homologue égyptien, M. Rachid * Ingénieur en chef des Mines, Responsable de l’Environnement et du Mohamed Rachid, les ministres et les délégués des pays Développement durable à la Mission Union pour la Méditerranée de la membres ont identifié près de trois cent projets. Présidence de la République.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 13 013-014 Mocilnikar 2/11/09 12:05 Page 14 Page 12:05 2/11/09 Mocilnikar 013-014 14 DES ENJEUX IMPORTANTS qu’ilcréer,fallait France,en secteur le dans emplois des N Il » ! deux les dans exemplaires être voulons nous : renouvelable l’énergie et nucléaire le entre choisir la pas voulons ne à Nous nucléaire. le d’argent sur autant consacrer allons r Nous « : ré décla- a PrésidentRépublique le la septembre2009, de 10 le Artemare, à climatique, réchauffement le contre lutte de matière en France la de stratégie la Détaillant loppement. co-déve- de stratégie véritable une place en mettre de matique et, pour les pays méditerranéen, du pourtour avant- aux cli- changement du jamais effets les contre lutte la que de postes plus situer se de pays notre pour l’occasion est différents radicalement gétiques éner- modèles deux entre plus transition Cette façon équitable. de réparties naturellement énergétiques ressources des sur s’appuyant dé-carboné totalement ressources des modèle sur un à planète, notre et sur réparties inégalement carbone le sur fondé lement essentiel- énergétique modèle d’unpasser, à œuvrons d de renforcer nos efforts en matière tant de production nécessité la que ainsi énergie, en pays différents des te croissan- demande la satisfaire de besoin le et gétique N P climatiques. politiques des demain, mun, ; à ce titre, il préfigure le cadre d’une mise en com- mat d esquisse une aussi est Méditerranéen Solaire Plan Ce RÉALITÉS INDUSTRIELLES echerche en matière d’énergies renouvelables qu’à celle ’action méditerranéenne commune en matière de cli- de matière en commune méditerranéenne ’action u l Fac, l ’gt ’n qeto stratégique. question d’une s’agit il France, la our éege rpe u defcct éegtqe Nous énergétique. d’efficacité que propre ’énergie ational de l’Énergie Solaire (INES), le 9 juin 2009, juin 9 le (INES), Solaire l’Énergie de ational ous constatons tous l’importance de la sécurité éner- éaeet niu, os e a iie e l’Institut de visite sa de lors indiqué, également a • NOVEMBRE 2009 tient à chacun d’entre nous de lui donner une réalité. une donner lui de nous d’entre chacun à tient M Méditerranée. la concerne qui ce en même, de doute sans ira en Il l’Europe. fait encore Un Méditerranéen. SolairePlan du tion s des ; beaucoup des auteurs qui timement se poser à apporte ce sujet Mines des légi- peut l’on que questions nombreuses de à réponses Annales des numéro Ce décennie. prochaine la de jour,cours le au 000 emplois qui pourraient ainsi voir total, plus de 150 au donc, sont Ce d’électricité. production de tallations maintenance, dans les de pays où seront emplois implantées les ins- 000 10 qu’environ ainsi technologies, des diffusion la et matériels des l’installation dans emplois dans emplois l 000 50 de plus de création la entraîner pourrait Méditerranéen, Solaire Plan du cadre le dans d d Méditerranée, en réalisation la de estimations, selon premières : d’emplois créatrice et innovante industrie d’une développement en le promouvoir c’est solaire, particulier), (le renouvelables énergies les Développer l’exportation. à marché de ment développer sa propre filière et conquérir des parts égale- doit France la Mais solaires. panneaux des dial mon- leader un accueillir va pays notre que ainsi C’est nécessaires. équipements les – France en – produire de venu maintenant est temps le une ; à grâce l’électricité de rachat de avantageux tarifs de politique marché, un créé a France La solaire. du idsre A exc saotrin pu d 10000 100 de plus s’ajouteraient ceux-ci A ’industrie. ’y expriment prennent une part active à la construc- la à active part une prennent expriment ’y ’une puissance totale de 20 GW, comme cela est prévu ii 22, ’qieet (oamn solaires) (notamment d’équipements 2020, à ’ici ais la perspective est d’ores et déjà tracée, et il appar- il et tracée, déjà d’oreset est perspective la ais an après la création de la CECA, nous n’avionsnous CECA, la pas de création la après an 015-019 Lorec 2/11/09 10:28 Page 15

Le Plan Solaire Méditerranéen : la dynamique d’un projet de coopération politique, énergétique et industrielle en Méditerranée et les défis à relever DES ENJEUX IMPORTANTS

L’Union pour la Méditerranée (UpM) lancée par le Président de la République le 13 juillet 2008 vise à inaugurer une nouvelle ère de coopéra- tion entre les pays du Sud, de l’Est et du Nord de la Méditerranée, par la réalisation de projets concrets, à géométrie variable, répondant aux nombreux défis, que doit relever cette région. L’UpM consiste donc, en quelque sorte, à appliquer la « méthode Monnet » au bassin méditerranéen.

par Philippe LOREC* et Christophe SCHRAMM**

r, dans cette région comme dans l’Europe de sur la base de solidarités de fait, les différents pays rive- l’après-guerre, les questions énergétiques sont rains de la Méditerranée, et à les engager dans un pro- Oun des enjeux les plus importants qui, s’ils jet de coopération énergétique, industrielle, écono- n’étaient pas maîtrisés, pourraient être facteurs de mique et sociale. grands risques, mais recèlent également de grandes opportunités, s’ils sont mobilisés au profit d’un nou- * Administrateur civil, adjoint du Directeur général, en charge du PSM, veau partenariat politique et économique. Direction générale de l’Energie et du Climat (MEEDDM). Tel est, précisément, l’objectif du Plan Solaire ** Ingénieur des Mines, adjoint au chef du bureau des énergies renouve- Méditerranéen (PSM), qui vise à rapprocher entre eux, lables, Direction générale de l’Energie et du Climat (MEEDDM).

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 15 015-019 Lorec 2/11/09 10:28 Page 16 Page 10:28 2/11/09 Lorec 015-019 16 DES ENJEUX IMPORTANTS ulus os pè l dbt e ngcain euro- négociations des début le après mois quelques En l’UpM.pour r énergies des faveur en forte qu’uneinitiative politiques production de matière d en solaire potentiel du tion traduc- leur effet, en C’est, contexte. ce dans dateurs, l’Envi de allemand r ministère du financement sur v tra- Les (UpM). Méditerranée la pour d’Union projet le par incarnée forte, politique volonté d’une et néen méditerra- bassin le de par offert prise solaire d’origine d’une lables renouve- conjonction d’énergies la potentiel l’énorme de de conscience né est PSM Le LA GENÈSEDUPROJET Solaire Plan du l’avenir Méditerranéen. à enfin, et, gouvernance la à contenu, au nous genèse, la à successivement intéresserons nous cela, Pour difficile. politique contexte les un d’éclairer dans s’inscrit qui projet, et ce de gouvernance de nouveau enjeux genre d’un international d’aller donc propose r se article Cet politique. ment pure- d’ordre vision qu’une n’était an, un seulement encore a y il qui, projet, ce à concret visage un donner pour acteurs nombreux des exigés importants efforts D d également permettra cela d ; méditerranéen pourtour du pays des l’ensemble dans d’énergie économies les et énergétique l’efficacité accroître pour significatifs forts d’ef- déploiement au grâce énergétiques, besoins nos D propres. énergies en européenne demande de consommation énergétique et satisfaire également la r renouve- solai- d’origine principalement 2020, l’horizon à d’énergies lables production de supplémentaires capacités de Gigawatts 20 l’offre, de côté du loppant, déve- en années, dernières des technologique progrès au grâce accessible devenu région, cette de solaire gie Pr : simple est PSM le propose que réponse La climatique. changement du effets les contre lutter la réduction des émissions de gaz à effet de serre afin de pays, les tous à commun défi qu’un ainsi européenne, v renou- d’énergies sources les développer de celle donc, et, fossiles d’énergies sources des vis-à-vis la dépendance réduire de nécessité la Méditerranée, la de l’Est de et Sud du pays les dans énergétique demande la de ce croissan- forte une : connus largement sont enjeux Les RÉALITÉS INDUSTRIELLES enouvelables dans cette région du monde avait un sens coopération de projet d’un décor le derrière egarder locaux besoins aux répondre pouvoir pour fois, la à e, onnement, peuvent être qualifiés, à juste titre, de fon- de titre, juste à qualifiés, être peuvent onnement, aux du Centre d’études spatiales allemand (le DLR), (le allemand spatiales d’études Centre du aux elables, notamment pour les pays membres de l’Union ’électricité qui a permis de convaincre les responsables énergétiques. mix nos dans renouvelable ’origine d’énergies part la progressive,manière ’augmenter, de errière ces objectifs ambitieux du PSM se cachent des demande, la de côté du maîtrisons, euxièmement, emièrement, exploitons l’incroyable gisement d’éner- outre, l’annonce du PSM est intervenue seulement intervenue est PSM du l’annonce outre, • NOVEMBRE 2009 - ec fac-gpine e ’p e l’Allemagne, de position La PSM. de et projet du partenaire principal l’UpM de franco-égyptienne dence coprési- la entre relations des définition de et d’une stratégie place en mise de période cette marqué lement cependant nier que des débats, parfois animés, ont éga- saurait ne On renouvelables. énergies les des loppement d’étudier déve- afin au liés 2008, réglementaires et technologiques octobre aspects en Berlin, s’est à PSM le tenu sur travail de atelier premier le : mande une revêtu a Symbolecruciale. importance de cette implication alle- l’Allemagne avec partenariat le 2008), D variable. très était projet le pour d’intérêt degré le dont d possible avec quelques pays volontaires, sans être obligé rapidement plus le d’avancer celui était fait, été alors a v nou- d’une l’idée de autour européenne), Commission l’Allemagne, : l’E intéressés pays quelques de ticipation première sa réunion dès informelle organisée en août fédérer,2008 (avec la par- à réussi pourtant a PSM Le l’Allemagne, européenne. Commission la de de que ainsi notamment européens, partenaires différents de la part la de par réticences des lancement, 1995 dès son suscité, en effet, en initié avait, européenne, BarceloneCommission de processus au tant substituer se qu’initiativevenant intergouvernementale en Celle-ci, l’UpM. de contexte le dans tinence r énergies des faveur en générale politique dynamique la Si demandeurs. Nord) fortement au (situés pays des vers produite ainsi l’électricité de partie une exportant en financement, de faible (relativement) cité d’énergies production une r développer de ranéen) méditer- bassin du Sud le dans (situés propres énergies en potentiel fort à pays des à permettre : PSM le tend sous- qui financier et économique modèle le viable fait pro- l’Unionde ce dehors de en rendanteuropéenne, duites renouvelables d’une d’énergies formulation substantielle demande la pour nécessaires conditions r d’énergies % (23 nationaux objectifs des contraignant l’électricité de d conditions) certaines (sous tiers pays v directiveeuropéenne renouvelablesénergies les sur pré- de totale énergétique l’U consommation la dans lables renouve- énergies des part à la 2020, porter l’horizon à %, de l’objectif 20 acte législatif paquet ce 1990, de niveau au rapport par % 20 de l’atmosphère dans péenne à réduire, d’ici à 2020, leurs émissions de CO de émissions leurs 2020, à d’ici réduire, à péenne l Outre novembre2008). 22 Paris, le à Plan dudit ment lance- de conférence la de tenue la après juste abouti ont (lesquelles Energie-Climat paquet le sur péennes ’engagement de l’ensemble des pays de l’Union euro- l’Union de pays des l’ensemble de ’engagement enouvelables, il a néanmoins dû convaincre de sa per- sa de convaincre dû néanmoins a il enouvelables, capa- d’une que qu’ilsdisposent bien ne enouvelables, les créé ont France) la de cas le dans enouvelables, elle coopération solaire en Méditerranée. Le choix, qui oit la possibilité pour les Etats membres d’importer de ’emblée d’obtenir le consensus des 43 pays concernés, pays 43 des d’obtenirconsensus ’emblée le caractère le et disposition Cette renouvelable. ’origine urant cette phase de lancement (au cours de l’année de cours (au lancement de phase cette urant le lancement du PSM a bénéficié, par conséquent, de yt, ’san, a rne lIai, e ao e la et Maroc le l’Italie, France, la l’Espagne, gypte, nion européenne. Pour l’atteinte de cet objectif, la objectif, cet de l’atteinte Pour européenne. nion 2 015-019 Lorec 2/11/09 10:28 Page 17

l’équipe française chargée de préparer le plan, au sein de ambitieuses, rendues publiques et largement diffusées la Direction générale de l’Energie et du Climat, parais- par certaines ONG dès 2004, prévoyaient 100 GW de sait, de prime abord, plus neutre par rapport aux inté- nouvelles capacités de production d’électricité verte rêts commerciaux inhérents à ce type d’initiative, le d’ici à 2050, les projections les plus conservatrices dou- tissu industriel français du secteur des énergies renou- taient de la faisabilité d’une quelconque capacité addi- velables étant encore en cours de constitution, ce qui tionnelle significative à court et moyen terme, étant n’était pas le cas de l’Allemagne, dont l’industrie est un donné, d’un côté, l’insuffisance des interconnexions des leaders mondiaux, aussi bien dans l’éolien que dans électriques entre les deux rives de la Méditerranée le solaire (photovoltaïque, mais, surtout, thermodyna- (environ 1 000 MW opérationnels) et, donc, l’impossi- mique). Mais l’engagement politique français en faveur bilité d’exporter une part importante de l’électricité des énergies renouvelables a laissé d’abord dubitatifs verte produite par les pays du Sud méditerranéen à des- tous ceux qui voyaient une incompatibilité fondamen- tination de ceux de l’Union européenne et, de l’autre tale entre l’option nucléaire et celle des énergies renou- côté, l’insuffisance des moyens budgétaires des Etats velables. Cependant, le soutien massif aux énergies producteurs concernés ne leur permettant pas de finan- renouvelables a depuis été confirmé au niveau national, cer des énergies jugées encore trop chères, par rapport avec l’adoption de nombreuses mesures nouvelles aux énergies conventionnelles. Finalement, le consen- visant à en accélérer le développement et à la constitu- sus s’est établi sur 20 GW à l’horizon 2020, ce chiffre tion d’une filière industrielle à part entière. et cet horizon temporel combinant le symbolisme – la Le principal défi de ces débuts a cependant été la trans- prolongation, en région méditerranéenne, des engage- formation de l’idée politique en réalisations concrètes. ments communautaires – et le réalisme : l’objectif est

Là encore, il a fallu agir vite, conformément à la dyna- somme toute limité, s’agissant d’une région de plus de SCHRAMM PHILIPPE LOREC ET CHRISTOPHE mique présidentielle lancée le 13 juillet 2008. L’équipe 800 millions d’habitants dont la demande énergétique du PSM a donc procédé à un premier recensement devrait croître de 200 GW au cours des douze pro- informel de projets d’énergies renouvelables dans l’en- chaines années, le PSM ne couvrant de fait que 10 % semble des pays de l’UpM, hors Union européenne. de l’accroissement de la demande. Elle a fait « remonter » environ 150 projets de maturi- De ce premier débat découle le suivant : si l’on suppo- tés très différentes, basés principalement sur des tech- se que seulement 25 % de l’électricité produite devra nologies solaires (71 % des projets, correspondant à être achetée par des pays européens, et donc importée 3 200 MW de puissance installée) et éoliennes (26 % en Europe, cela implique la disponibilité, d’ici à 2020, des projets, correspondant à 3 800 MW). Ce porte- de 5 000 MW de capacités d’interconnexion entre le feuille, en dépit de son caractère hétérogène et évolutif, Sud et le Nord de la Méditerranée, soit environ 4 000 a permis de mettre à jour l’appétit industriel et la dyna- MW de nouvelles capacités, à construire au cours de la mique de prospection et de développement déjà en prochaine décennie. Cette deuxième priorité, tout aussi cours dans la région, lors de la conférence du 22 centrale, de la stratégie du PSM, à savoir la construc- novembre 2008. tion d’infrastructures de transport de l’électricité entre Cette démarche a cependant aussi créé des attentes les pays situés de part et d’autre des rives de la fortes de la part des industriels et des pays accueillant ces Méditerranée et entre les deux rives elles-mêmes, n’a projets et forcé la coprésidence à envisager une procé- donc pas donné lieu à des divergences majeures. Bien dure permettant de passer de ce premier état des lieux à au contraire, cette priorité s’inscrit dans les objectifs des projets, concrets sur le terrain. Elle a, par ailleurs, été affichés par la Commission européenne, dans le cadre critiquée par certains au motif qu’elle était trop centrée de sa deuxième revue de stratégie énergétique, qui vise sur l’effet politique de court terme, et qu’elle aurait notamment le parachèvement de la boucle électrique manqué de vision constructive de moyen et long terme. méditerranéenne afin de relier entre eux tous les pays Or, cette vision ne pouvait résulter que d’un débat com- du pourtour méditerranéen. mun impliquant le plus grand nombre d’Etats membres Mais il en a été autrement, en ce qui concerne deux de l’UpM intéressés par le développement du PSM. autres objectifs, définis comme complémentaires, dans le cadre du PSM : la réalisation d’économies d’énergies significatives et le transfert de technologies et de savoir-faire. Personne n’a remis en cause le fait que ces LE PLAN deux objectifs étaient cruciaux, si l’on voulait que le développement de nouveaux moyens de production ne Si le principe de la nécessité de développer massivement se fasse pas au détriment d’une meilleure utilisation les énergies renouvelables dans la région méditerra- des moyens existants et qu’il apporte des retombées néenne a été partagé d’emblée par l’ensemble des concrètes en termes de développement technologique, acteurs impliqués au niveau intergouvernemental, les industriel, économique et social. Mais les Etats enga- modalités de ce développement ont fait débat au cours gés dans cette discussion sont finalement convenus des premières réunions. qu’il fallait concentrer l’attention politique et les Le débat a d’abord porté sur l’objectif chiffré que le moyens sur les deux premières priorités, et ce d’autant PSM devait se donner et afficher. Si les études les plus plus que le modèle économique pour le développe-

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ment de mesures d’efficacité énergétique ne peut être 43 pays membres de l’UpM, et formuler des proposi- le même que celui pour la production d’énergies tions pour une coopération renforcée volontaire, afin renouvelables, qui offre la possibilité d’exportations, de lancer la mise en œuvre du PSM. tandis que le transfert de savoir et de savoir-faire peut C’est ce dernier point, qui touche à l’organisation pra- être assuré dans le cadre de chacun de ces deux types tique du projet pour les prochains mois, qui est le plus de projet. délicat. En effet, de nombreux partenaires ont fait état En définitive, le cœur du débat sur le PSM a porté sur de leur crainte que l’adoption d’un mode d’organisa- l’impact que le plan pouvait (ou devait) avoir à court tion spécifique au PSM, avant que n’ait été constitué terme, par rapport aux actions de moyen et long terme. un secrétariat de l’Union pour la Méditerranée (actuel- Au final, l’on a conjugué les deux approches : une pre- lement en cours de négociation, au niveau des ministres mière phase, allant jusqu’à 2010 ou 2011, sera consa- des affaires étrangères des pays membres), ne vienne crée au lancement de projets exemplaires (chers à la préempter des décisions de gouvernance, qui doivent DES ENJEUX IMPORTANTS France), afin de tester divers mécanismes contractuels être adoptées par l’ensemble des 43 pays membres. La et financiers ; une deuxième phase de déploiement du proposition écrite des six pays (de la coprésidence et plan, à partir de 2012 s’appuiera sur un Master Plan amis de la coprésidence) s’efforce de répondre à cette (proposé notamment par l’Allemagne et l’Egypte) inquiétude en insistant sur son caractère strictement applicable sur une période allant jusqu’à 2020, qui cou- temporaire, sans renoncer, pour autant, à son objectif vrira l’ensemble des objectifs (principaux et complé- de constituer une équipe opérationnelle permettant mentaires) et bénéficiera du retour d’expérience des une montée en puissance rapide du PSM. C’est pour- premiers projets. quoi il a été proposé de créer : • un comité de pilotage temporaire, ouvert à tous les Etats membres de l’UpM intéressés et prêts à s’impliquer concrètement, et chargé de proposer les grandes LA GOUVERNANCE DU PSM orientations pour le développement du PSM, • et une task force opérationnelle, présentant elle aussi Comme nous l’avons évoqué plus haut, le PSM s’ins- un caractère temporaire et composée d’experts, avec crit dans le cadre d’un nouveau type de gouvernance, pour mission de coordonner la mise en œuvre de ces souhaité par l’Union pour la Méditerranée : une orga- orientations et de faciliter l’accès aux financements et nisation autour de la réalisation de projets concrets, à aux autres formes de soutien à la mise en place de pro- géométrie variable, et une ambition visant à l’obtention jets développés dans le cadre du PSM (notamment, en de résultats rapides. Toutefois, l’UpM, en tant que pro- liaison avec les bailleurs de fonds internationaux – jet politique, traverse une phase complexe de position- Banque mondiale, Banque européenne d’investisse- nement par rapport au processus de Barcelone, qui l’a ment (BEI) – et bilatéraux – Agence française de déve- précédé, et de définition d’une gouvernance impli- loppement (AFD), Kreditanstalt für Wiederaufbau quant ses 43 pays membres. Ce processus a été affecté (KfW)). Cette task force pourrait ainsi constituer l’une par l’aggravation violente, au premier semestre 2009, des premières équipes opérationnelles internationales du conflit israélo-palestinien. créées dans le cadre de l’UpM. Dès le mois d’août 2008, la France a créé, avec l’appui Les 43 Etats membres avaient jusqu’au mois d’octobre de l’Allemagne et de l’Egypte, un groupe de pays 2009 pour faire connaître leurs commentaires sur les « amis de la coprésidence », rassemblant, outre ces trois deux propositions formulées par les Six sur la stratégie pays, l’Espagne, l’Italie et le Maroc, ainsi que la du PSM et son organisation pratique. Commission européenne, en qualité d’observateur. Ce groupe s’est, par la suite, réuni à Bruxelles et au Caire, afin de converger, dans ce format « 6+1 », sur les principaux éléments de stratégie du PSM. La nature infor- LES PROCHAINES ÉTAPES melle de ces travaux et l’absence de communication sur des résultats tangibles ont été critiquées à de nom- Il est encore trop tôt, aujourd’hui, pour tirer des breuses reprises par certains observateurs et partenaires conclusions sur la réussite du Plan Solaire non gouvernementaux, mais elles sont apparues Méditerranéen, un peu plus d’un an seulement après comme des conditions du succès d’une démarche son lancement. Tout au plus peut-on faire quelques novatrice, sans base juridique établie au titre du droit constats, et donner des indications quant aux défis à international, visant le développement rapide, au venir. niveau technique, de premiers projets sur le terrain, Concernant le processus d’officialisation des travaux cela, parallèlement à des événements politiques poten- menés jusqu’ici de manière informelle pour développer tiellement déstabilisateurs pour la région et le projet le PSM, la discussion sur les deux propositions sera une dans son ensemble. étape cruciale pour aboutir à une validation politique Lors d’une réunion tenue le 25 juin 2009 à Paris, ce des impulsions décisives données jusqu’ici par la copré- groupe des pays amis de la coprésidence a finalement sidence franco-égyptienne au sein du « groupe des pu présenter sa proposition de stratégie à l’ensemble des Six», qui a permis de nouer des relations de confiance

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entre les principaux gouvernements partenaires du pro- en effet, prochainement remplacée par une nouvelle jet. coprésidence (qui reste à être définie). Côté européen, Concernant l’avancement des projets sur le terrain, un l’Espagne prendra la présidence du Conseil au premier travail important de coordination entre les bailleurs a semestre 2010 ; elle aura donc un rôle important à été lancé par l’AFD, la BEI et la KfW, en étroite coor- jouer dans la poursuite et la concrétisation des initia- dination avec l’équipe du PSM, afin d’évaluer conjoin- tives lancées sous la présidence française. En particulier, tement les projets présentés dans le cadre du PSM. De il faut espérer qu’elle pourra s’appuyer très prochaine- son côté, la Banque mondiale finalise actuellement sa ment sur la task force que l’Allemagne, l’Egypte, proposition d’une enveloppe de 750 millions de dollars l’Espagne, la France, l’Italie et le Maroc appellent dédiés aux technologies solaires à concentration dans la aujourd’hui de leurs vœux. région méditerranéenne, dans le cadre du Clean Par ailleurs, des renforts significatifs sont annoncés de Technology Fund. Ces efforts peuvent s’appuyer sur une la part de la Commission européenne et du secteur étude économique et financière remarquable, réalisée privé : la Commission européenne a mobilisé 5 mil- par l’Inspection générale des Finances et le Conseil lions d’euros pour financer un programme d’études général de l’Industrie, de l’Energie et des Technologies, portant sur la mise en œuvre du PSM. L’appel d’offres et relative aux contraintes de financement du PSM. pour ce projet d’études sera lancé en novembre 2009. Ces efforts devront converger rapidement afin de pou- Mais – peut-être plus important encore – un consor- voir sélectionner les premiers projets en vue de leur tium de douze entreprises majoritairement allemandes a financement, après validation de leurs concepts tech- été créé en juillet 2009, sous le nom de Desertec niques et financiers. Il en va, ici, de la crédibilité du Industrial Initiative (DII), en vue d’étudier la faisabilité

PSM aux yeux des industriels, dont l’appétence a été technique, économique et réglementaire d’une produc- SCHRAMM PHILIPPE LOREC ET CHRISTOPHE aiguisée par la liste de projets qu’il a présentée en tion de masse d’électricité « verte » d’origine solaire en novembre 2008, mais aussi, et surtout, aux yeux de Afrique du Nord, dans la perspective d’une exportation tous les partenaires politiques de l’UpM, que ceux-ci partielle vers l’Union européenne. S’inscrivant dans la soient d’ores et déjà convaincus ou qu’ils restent à l’être dynamique du PSM lancée un an auparavant, cette ini- de l’utilité de la « démarche projets » qu’a initiée le tiative privée apparaît comme une nouvelle force de PSM. proposition et de mise en œuvre, qui viendra renforcer En même temps, le PSM ne doit pas se perdre dans les équipes œuvrant à la réalisation rapide du PSM. Une l’urgence de multiples réalisations de court terme : il coopération avec la société-projet créée dans le cadre de doit préparer dès à présent l’avenir, à travers les études ce consortium est donc actuellement à l’étude. en vue de l’élaboration d’un Master Plan régional. La Le défi principal, dans les mois à venir, consistera, pour contribution de deux groupes de travail (en cours de les futurs gestionnaires du PSM, à exploiter toutes les création) sur l’exportation d’électricité « verte » vers synergies possibles entre les initiatives en cours, aussi l’Union européenne et les financements carbone sera, bien au niveau de la planification et des études qu’à dans ce contexte, essentielle. Ce Master Plan devra aussi celui de l’évaluation technico-économique et du finan- réaliser une adéquation (difficile) entre les attentes cement des premiers projets concrets, tout en menant (souvent divergentes) des pays non-européens et les à bien le processus politique de création institutionnel- attentes et ambitions – elles aussi, sources potentielles le du PSM au sein de l’UpM. C’est à cette condition – de tensions – des pays de l’Union européenne. et à cette condition, seulement – que le Plan Solaire En ce qui concerne, enfin, la gestion opérationnelle du Méditerranéen pourra être à la hauteur des grands projet, le proche avenir devrait apporter de nombreux espoirs qu’il a suscités et qu’il pourra entretenir son changements. La coprésidence franco-égyptienne sera, actuelle dynamique « projet ».

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L’impact du Plan Solaire Méditerranéen sur l’évolution des interconnexions électriques entre les pays du pourtour DES ENJEUX IMPORTANTS méditerranéen

Conformément à l’objectif de Barcelone défini en 1995, les pays des rives Sud et Est de la Méditerranée ont décidé d’inscrire leur devenir énergétique dans un dessein européen visant à la constitution d’un marché euro-méditer- ranéen de l’énergie, auquel tous les pays concernés ont souscrit. L’Union pour la Méditerranée (UpM) a repris cet objectif à son compte.

par François MESLIER* et Pierre PALAT**

onstituant une des six initiatives clés de tion de leurs propres objectifs (à savoir porter à 20 % la l’UpM, le développement du Plan Solaire part des ENR dans leur consommation énergétique à CMéditerranéen (PSM) aura un impact fort sur cette même échéance de 2020) les interconnexions électriques du pourtour méditerra- • et, enfin, surtout de par la volonté politique de réali- néen, à la fois entre les différents pays exportateurs et ser très rapidement de premiers investissements pour vers les pays importateurs de cette énergie, et ce : tester la faisabilité financière et le mécanisme d’impor- • de par son objectif de création de 20 GW de capaci- tation d’électricité renouvelable par les pays du Nord tés nouvelles de production d’électricité à l’horizon prévu par l’article 9 de la directive Energie-Climat. 2020 dans les pays du Sud et de l’Est de la Cet article se propose de présenter l’état de la situation Méditerranée, actuelle et ses perspectives d’évolution à court, moyen • grâce à la possibilité, pour ces mêmes pays, d’exporter et long terme. vers le Nord une part significative de l’électricité ainsi produite, considérée à la fois comme un gage financier convaincant de la rentabilité de ces investissements et * Directeur à EDF. comme une contribution des pays du Nord à la réalisa- ** Ingénieur général des Mines.

20 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 020-026 Meslier 2/11/09 10:30 Page 21 Page 10:30 2/11/09 Meslier 020-026 manière synchrone à ses voisins. ses à synchrone manière de raccordéêtre facilement pourra pays ce levés, seront politiques obstacles les lorsque : naturelle situation pas une n’est ce électricien, un Pour indépendant. trique élec- système un toujours constitue qui Israël, enfin, • ; LEJSL) me l’acrony- par communément désigné (système Syrie la Liban, le Palestine, la Jordanie, la l’Égypte, Libye, la • ; raccordement du asynchrone ou synchrone tère carac- au quant prise sera décision une tests, ces de sue test « le réalisée, sera synchrone raccordement de tests de batterie une laquelle de partir à échéance 2009, fin l d activité intense Une l’UCTE. à raccordement de cielle • la Turquie, qui, en 2000, a formulé une demande offi- M r l et Maroc le entre sous-marin câble premier du service de l Transport du Coordination Maroc,le joints sont se laquelle à (UCTE), lectricité l’E la pour l’Union • : sont Ce électrique. continuité de n’existeil pas lesquels entre Méditerranée, la de autour Il (voir lafigure1) LA SITUATION ACTUELLE F ’UCTE a été entreprise depuis, qui devrait se terminer se devrait qui entreprisedepuis, été a ’UCTE ’Algérie. Un deuxième câble a été posé depuis lors et le en mise la de date 1997, Tunisiela depuis et ’Algérie nocmn d litronxo ete e py du pays les entre l’interconnexion de enforcement ainmn d ssèe uc u ls tnad de standards les sur turc système du ’alignement igure 1. en grandeur réelle » étant prévu à la mi-2010. A l’is- A mi-2010. la à prévu étant » réelle grandeur en grbaééprceée 08; 2008 en parachevé été a aghreb a à e or qar gad ssèe électriques systèmes grands quatre jour, ce à a, y ri e e pisn e d tè gad lnuu ( 500 sur (2 doutes des avoir légitimement longueur donc peut on : grande très km) de et puissant peu me systè- un est libyen électrique transport de système Le P pays. autres les tous de celle après, jours deux ou un puis, Libye, seule la de étapes : dans un premier temps, la connexion à l’UCTE deux en fois, cette déroulera, se qui entrepris, sera test nouveau un achevé, sera travail ce lorsque et cours en est remèdes des place en mise La Sud. du pays férents dif- les dans cohérents et performants insuffisamment contrôle/commandes de systèmes des et insuffisantes grave dans les pays du Maghreb. Les analyses aban- être incident un dû vers dirigeait se on car urgence, a en donnée tentative Cette ! Syrie la à Maroc du Sud, du pays les et européens pays les tous chronisme syn- en mettre à visait Elle 2005. novembre 21 le faite U : la entreTunisie • Libye la et : Méditerranée la sys- différents tèmes indépendants, qui existent aujourd’hui autour les de entre permanente électrique nuité D PSM. du puissance en montée la à ment parallèle- progressive, manière de s’effectuer peuvent L (voir lafigure2) TERME LES ÉVOLUTIONS PRÉVISIBLESSURLECOURT ’intégration des interconnexions et leur renforcement leur et interconnexions des ’intégration uqo prre exéae ? étapes deux en opérer ourquoi ne première tentative de connexion permanente a été a premièrepermanente ne connexion tentativede ans un premier temps, il s’agit de réaliser une conti- une réaliser de s’agit il temps, premier un ans ont mis en évidence des infrastructures de transport de infrastructures des évidence en mis ont RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 a posterio- 21 FRANÇOIS MESLIER ET PIERRE PALAT 020-026 Meslier 2/11/09 10:30 Page 22 Page 10:30 2/11/09 Meslier 020-026 22 DES ENJEUX IMPORTANTS e pu e hne d fntonr L solution M La fonctionner. 40 de l’ordre de de coûterait asynchrone chances de peu a me n’aittest le avantque synchronis- le tant effectué, été c’est-à-dire immédiatement, décision cette prendre l De en l’Égypte. et Libye la entre continu, asynchrone, courant liaison une vers s’orienter alors drait fau- il ; n’estpossible synchronisme pas le que mentale expéri- preuve la aurait on terminer, à se devait mal deuxième nouveau la si et passer, se bien devrait test d synchronismele entremaintenir l’Europe,à capacité sa ié à 0 M dn ls ex es Ue os la fois Une sens. deux les sens. deux les 500 dans MW,connexion décidée, sa dans capacité sera de 1 MW 500 à fixée la d’échangesentre capacité la Turquieété a l’UCTE et tests, ces de durée Pourla 2010. courant l’UCTE avec synchronisme de tests ses TurquiedémarrerLa devrait à voisin pays alimenter. du transport de réseau le dans tement direc- débit le rediriger en pour hydroélectriques trales la cen- ses de une propretransport son de de réseau necte lorsque aujourd’hui, : » r Tu poche « en utilisées sont qu’ellesparce électrique, n’assurecontinuité liaisons de ces de aucune mais 3), figure la (voir voisins ses avec interconnexions plusieurs de déjà dispose TurquieLa : la entreTurquie • l’UCTE et tion. réalisa- sa de décision de prise la après ans deux vice ser- en mise être MW,pourrait 300 elle de et liaison F RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’un côté, et l’Égypte, de l’autre. La première partie du l’autre.première l’Égypte,partie de La et côté, ’un igure 2. quie souhaite alimenter un pays voisin, elle décon- elle voisin, pays un alimenter souhaite quie ’avis des auteurs de on cet pourrait article, même • NOVEMBRE 2009 € , pour une pour , œuvre nécessitera un délai de deux ans. deux de délai un nécessitera œuvre en mise sa s’impose, qui asynchrone solution la c’est si revanche,en ; délai sans œuvre en mise être pourra elle retenue,est synchrone solution Sila année. cette de fin la avant prise être la Turquiepourrait entre l’UCTE et En asyn- continu. courant au appel faisant chrone solution une c’est-à-dire connexion, la assurer at u litronxo ete a use et Russie la entre l’interconnexion l’ sur tant por- études des conclusions les égard, cet à Rappelons, autres les avec pays. synchrone manière de connecter Tu S de Syrie). la avec échéant, cas connecter le se (sauf, pays autres doit les tous avec elle asynchrone manière alors l’UCTE, de nisme synchro- le Turquiela rejoint si article, cet de auteurs s Il limite. cette situer où savoir de étant question la asynchrones, liaisons des introduisant l’UCTEen de de et stabilité sécurité des réseaux de transport) l’extension de synchrone raisons des pour et physiques sons En l l’Irak,l’Iran,sûr,aussi bien mais LEJSL), bloc le donc, (et, Syrie la : voisins pays autresTurquie la ses entre et et Turquie la entre l connexion la pour retenue sera qui solution la de asynchrone ou synchrone nature La ’Arménie et la Géorgie. la et ’Arménie réaliser à connexions des celle conditionne ’UCTE, Eur i, au contraire, une connexion asynchrone entre la entre asynchrone connexion une contraire, au i, rquie et l’UCTE est décidée, la Turquie pourra se ’agit là d’une question fondamentale. De l’avis des l’avis De fondamentale. question d’une là ’agit tout état de cause, la décision concernant la liaison la concernant décision la cause, de état tout effet, il faudra bien, un jour, limiter (pour des rai- des (pour limiter jour, un bien, faudra il effet, ope, qui préconisent les stations les préconisent qui ope, back to pour 020-026 Meslier 2/11/09 10:30 Page 23 Page 10:30 2/11/09 Meslier 020-026 chacun, en courant alternatif, sont aujourd’hui en servi- en aujourd’hui sont alternatif, courant en chacun, MW 700 de câbles deux Maroc, le et l’Espagne entre • : décidé été déjà a qui d’abord,ce tout Rappelons, infrastructures. nouvelles de réalisation Ce renforcement de la capacité de la boucle passe par la Nord.du ment de la capacité de la boucle en direction des pays réseaux. Il est donc nécessaire d’envisager le renforce- des actuel l’état en atteindre, à impossible MW,est v renou- d’électricité MW de centaines premières des l’Europe vers remontée une permettre pour temps, premier un dans seul s’avérersuffisant, peut cela Si PSM. le pour disponibles terme, à seraient, GW 2 à 1,5 Nord,seulement le dont vers renouvelable tricité d’élec- GW 6,6 de plus d’exporter pas permettrait ne terranéen au moyen des solutions exposées plus haut, médi- pourtour du pays les tous de électrique nuité Même la réalisation du bouclage complet de la conti- la figure4) LES ÉVOLUTIONS ÀMOYEN ETLONG TERME (voir la Turquiede connexion la de l’UCTE. tion à ques- la de règlement qu’aprèsle examinée être pourra Turquiela et ne LEJSL) bloc le donc (et Syrie la entre permanente connexion la voir, le de vient on Comme : la Turquie et Syrie la entre • F elable, l’objectif du PSM, soit plusieurs milliers de milliers plusieurs soit PSM, du l’objectif elable, igure 3. l de tant 400kV à l réseaux les congestionner de éviter Un 000 MW. : deux câbles de 1 • entre l’Algérie et l’Espagne P a MEDELEC jusqu’ici.développée que stratégie la implicitement, C’est, câbles sous-marinsautravers delaMéditerranée :Créerdenouvelles interconnexions par Scénario A principales sontenvisageables pour2020 POUR ALLER PLUSLOIN,deuxstratégies marocain (ONE) et de la de et (ONE) marocain l’Electricité de Nationall’Office de collaboration la avec travail bilatéral entre les deux autorités a été mis en place, a de groupe un perspective, cette l’EnergieDans transport. de cités de charge capa- les d’augmenter en espagnol collègue son à demandé marocain ministre Le ce. cisé plus haut). plus cisé pré- comme asynchrone, qu’ellesoit ou synchrone soit 500 MW dans les deux ans (que la connexion sera de 1 transfert de capacité la l’UCTE, Turquieet la entre • ; adaptée mieux la solution la proposer doit lequel OE u d l RE L cû d c poe sri de M serait 800 projet de ce ’ordre de coût Le REE. la de que ’ONE uiuspoesotaniéémsàléue: l’étude à mis été ainsi ont projets lusieurs investissement de cette nature serait très utile pour utile très serait nature cette de investissement RÉALITÉS INDUSTRIELLES € C poe ps ds rbèe de problèmes des pose projet Ce . R ed Eléctrica deEspaña • NOVEMBRE 2009 (REE), 23 FRANÇOIS MESLIER ET PIERRE PALAT 020-026 Meslier 2/11/09 10:30 Page 24 DES ENJEUX IMPORTANTS

Figure 4.

financement et de statut juridique (ligne régulée, ou • entre la Libye et l’Italie : deux câbles de 500 MW. Ces ligne privée ?) qui ne sont pas encore tranchés. La câbles pourraient passer par Malte (l’intégration de Sonelgaz (Société algérienne de l’électricité et du gaz) a Malte aux grands réseaux électrique du Nord et du d’ailleurs négocié un droit de transit auprès de l’ONE Sud: quel bonheur !) Le chemin le plus court serait pour pouvoir accéder aux câbles du détroit de Gibraltar ; d’aboutir en Sicile, mais il y a un risque de congestion • entre l’Algérie et l’Italie : deux câbles de 500 MW. Ces (surtout si la liaison avec la Tunisie est, elle aussi, réali- câbles arriveraient en Sardaigne et se connecteraient sée) ; une solution alternative consisterait à rejoindre aux liaisons Italie-Corse et Italie-Sardaigne (de deux directement le pied de la botte italienne. Le coût d’un fois 500 MW, 500 MW ont déjà été mis en service tel projet serait d’environ 900 M€. depuis 2008), ce qui conduirait à renforcer le réseau de Les études préliminaires afférentes à ces différents pro- transport de la Sardaigne. En outre, on notera que, jets, réalisées par les équipes du Cabinet CESI, ont techniquement, les profondeurs rencontrées (2 000 m) démontré la faisabilité de chacun d’eux. Pour l’instant, correspondent aux limites des possibilités actuelles de la rien ne semble avoir été étudié plus à l’Est de la technologie de pose des câbles. Le coût de ce projet Méditerranée. La Grèce envisage une liaison avec la serait de l’ordre de 700 M€ ; Crète ; il pourrait être intéressant de coordonner ce • entre la Tunisie et l’Italie : un câble de 1 000 MW. En développement avec des liens éventuels entre la Crète et attendant que la station terminale de Partanna, à l’Égypte (ou la Libye). l’Ouest de Palerme, soit reliée au réseau 400 kV de la La réalisation du MedRing et de nouvelles liaisons Sicile, ce câble serait utilisé à hauteur de 600 MW. Ce sous-marines entre le Sud et le Nord de la projet, bien avancé, est associé à la construction d’une Méditerranée peuvent offrir la capacité nécessaire centrale thermique classique de 1 200 MW en Tunisie. pour un approvisionnement de l’Europe à hauteur de Ce câble, dont 800 MW de capacité seraient exemptés 5 GW d’énergie solaire. Encore faudra-t-il que ces d’ATR (Accès des Tiers au Réseau), serait privé (il liaisons ne soient pas utilisées à d’autres fins (comme appartiendrait à la société d’exploitation de la centrale cela est envisagé, pour le câble reliant la Tunisie à la thermique). Le coût de ce projet serait, lui aussi, de Sardaigne). Pour garantir que 5 GW seront effective- l’ordre de 700 M€ ; ment disponibles pour le seul PSM, c’est d’une capa-

24 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 020-026 Meslier 2/11/09 10:30 Page 25 FRANÇOIS MESLIER ET PIERRE PALAT FRANÇOIS MESLIER ET PIERRE PALAT

Figure 5.

cité minimale de 7 GW qu’il faudra disposer, à l’hori- autre option pourrait être prise en compte, qui consis- zon 2020. terait à convertir du courant alternatif au courant Pour atteindre un tel objectif, il faudra notamment continu les liens existants entre le Maroc et l’Espagne répondre aux questions suivantes : (l’utilisation des câbles existants autoriserait alors 3 000 • quelles liaisons réaliser ? MW de capacité de transfert). • quelle capacité pour chacune d’elles ? Ce second scénario suppose une forte coopération afin • quel en sera l’ordre de priorité ? d’assurer un accès satisfaisant de tous les partenaires au • quel sera l’impact de ces interconnexions sur les réseau, tous les acteurs potentiels devant avoir la possi- réseaux de transport électrique existants ? bilité d’exporter vers l’Europe une partie de leur production d’énergie renouvelable (issue du PSM). Il nécessite également le renforcement des réseaux de Scénario B : Renforcer les interconnexions Maroc- transport nationaux et internationaux des pays du Sud Espagne et Turquie-UCTE et de l’Est de la Méditerranée. Notons, à ce sujet, que le premier scénario (Créer de nouvelles interconnexions par câbles sous-marins) nécessite aussi de tels renforce- Les interconnexions de la stratégie évoquée plus haut ments de réseaux. (scénario A : Créer de nouvelles interconnexions par Dans le cadre du MedRing, le scénario B, comme le scé- câbles sous-marins) ont un inconvénient majeur : elles nario A, peut garantir une capacité des liaisons suffisant coûtent cher ! Même si elles présentent une forte diver- à assurer le transfert des 5 GW prévus par le PSM à sification, ce qui est un avantage déterminant pour la l’horizon 2020. Le coût du scénario B devrait se révéler sécurité du fonctionnement des systèmes électriques. sensiblement inférieur à celui du scénario A. Une autre solution pourrait consister à renforcer les Bien entendu, toutes les combinaisons entre ces deux liaisons actuelles et celles qui devraient voir le jour à scénarios peuvent aussi être envisagées. court terme (voir les figures 5 et 6) : • en augmentant (de l’ordre de 2 GW) la capacité de la liaison entre la Turquie et l’UCTE, ce qui peut être obtenu par la réalisation de nouvelles lignes à 400 kV L’ACCÈS AU RÉSEAU avec la Grèce et/ou la Bulgarie (avec, comme variante éventuelle, un câble à courant continu de 1 GW entre L’accès aux interconnexions est une question cruciale la Turquie et la Roumanie) ; pour les producteurs d’énergies renouvelables exportant • en tirant deux ou trois nouveaux câbles à courant vers le Nord. Des accès à long terme au réseau devront alternatif de 700 MW entre le Maroc et l’Espagne. Une être garantis pour la durée de vie moyenne de produc-

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 25 020-026 Meslier 2/11/09 10:30 Page 26 DES ENJEUX IMPORTANTS

Figure 6.

tion (exemption d’ATR), ou des liaisons privées cadre du CTF (Clean Technology Fund), le soutien devront être développées. d’institutions multilatérales et bilatérales à ces projets La différence de taille entre les projets de production sera évidemment nécessaire. d’énergies renouvelables (quelques centaines de MW, au maximum) et les interconnexions (de l’ordre du GW), posera elle aussi des problèmes spécifiques, en particulier pour la réalisation des nouvelles liaisons EN GUISE DE CONCLUSION prévues. Un partage de ces liens sera nécessaire, afin de mutualiser l’accès des producteurs aux nouvelles L’ Union pour la Méditerranée et le Plan Solaire liaisons. Méditerranéen, qui en est une des initiatives clés, vont Une réflexion doit donc être rapidement engagée pour donner une nouvelle impulsion au développement des inventer les montages juridiques permettant d’apporter interconnexions électriques sur le pourtour méditerra- des solutions adaptées. D’ores et déjà, l’on peut penser néen. qu’un marché devra être mis en place pour l’attribution La première priorité est, à l’évidence, celle de réaliser la des capacités des liaisons nouvelles, voire pour l’en- boucle extérieure, le MedRing. semble des liaisons. Pour la suite, différentes options sont actuellement à Les financements des nouvelles liaisons restent égale- l’étude et la communauté internationale concernée ment à inventer. L’initiative de leur montage pourrait s’organise afin d’être en mesure de partager une vision revenir aux gestionnaires des réseaux des pays concernés stratégique claire. par les interconnexions, à un consortium de produc- Dans leur inconscient, tous les acteurs concernés savent teurs d’ENR ou encore à des fonds privés se rémuné- bien que l’interconnexion des réseaux électriques, qui rant en fonction des MW transportés. Comme le font participe du renforcement des liens entre les peuples et aujourd’hui certaines banques de développement et entre les cultures, contribue activement à l’établisse- comme envisage de le faire la Banque mondiale, dans le ment de la paix.

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Le modèle de financement du Plan Solaire Méditerranéen

L’objectif principal du PSM est la construction, d’ici à 2020, de 20 GW de capacités additionnelles de production d’électricité bas carbone, notamment solaire, au Sud et à l’Est de la Méditerranée. Afin notamment de valider les premières études réalisées quant aux LA MOBILISATION DE LA MOBILISATION besoins identifiés, aux technologies utilisables et aux coûts des investissements nécessaires au déploiement de ces centrales utilisant des énergies renouvelables (ENR), l’Inspection générale des Finances (IGF) et le Conseil général de l’Industrie, de l’Energie et des Technologies (CGIET) ont été chargés d’une mission d’approfondis- FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS FINANCEMENTS sement de ces questions. Cet article présente une synthèse des travaux de modélisation économique et financière du PSM réalisés dans le cadre de cette mission (1).

par Michel LAFFITTE* et Florent MASSOU*

miers scénarios (Solaire ++ et Éolien ++) sont extrêmes LE PSM EST UN PROGRAMME AMBITIEUX, et permettent de borner les estimations, alors que dans MAIS D’UNE DIMENSION ADAPTÉE À L’ÉCHELLE les scénarios plus probables (Solaire + et Éolien +), la RÉGIONALE répartition des technologies est plus équilibrée (Voir le tableau 1). Pour calculer le coût des différents scénarios, quatre Le coût d’investissement du PSM dépendra fortement variables clés ont été introduites : le coût d’investisse- des choix technologiques retenus ment des différentes technologies en fonction de la puissance nominale installée, l’évolution annuelle de ces prix unitaires (orientée à la baisse, grâce aux progrès Afin de mieux cerner les ordres de grandeur du coût du technologiques), le coût au MWh des trois technologies PSM, quatre scénarios conventionnels de déploiement et, enfin, le facteur de capacité, qui est le rapport entre de ces capacités ENR, d’ici à 2020, ont été élaborés en la production effective d’une centrale ENR d’un type fonction d’un mix possible des différentes technologies envisageables : centrales éoliennes, centrales à concen- * Inspecteurs des Finances. tration solaire (concentrated solar power ou CSP) et cen- (1) Le rapport de la mission IGF/CGIET a été publié sur les sites extranet trales à cellules photovoltaïques (PV). Les deux pre- des deux Inspections (www.igf.bercy.gouv.fr et www.cgiet.org/).

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 27 027-035 Laffitte 2/11/09 10:30 Page 28 Page 10:30 2/11/09 Laffitte 027-035 28 LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS éoliennes sont relativement bien cernées, il n’enil pas cernées, est bien relativement sont éoliennes Si (4). actualisation après d’eurosmilliards dans la fourchette 32 à 40 milliards d’euros, ou 23 à 28 P l’an. % 5 de taux d’un base la est sur actualisation sans et total coût avec Le plan, du durée la l’investissement). toute sur sommation par dans obtenu » figeant « se techniques (les précédemment obtenus productivité de gains des fonction en date cette à applicable prix du base %/an). (-5 la sur calculé est d’investissement coût le année, Chaque solaires technologies des l’évolution pour haute fourchette la retenant en étudiés, scénarios quatre baux d’investissement du parc de centrales ENR dans les Le graphique 1 de la page suivante présente les coûts glo- (2). climat le sur Négociations des et Développement du Mer,la de des et charge Technologiesdurable en l’Energie,vertes de l’Ecologie, de tère Dir la par retenues celles avec cohérentes sont et démiques, aca- travaux de que industriels des provenant données de tant résultent variables ces retenuesvaleurspour Les (Voir2). nale tableau le nomi- puissance la à théorique production sa et donné T logiquement, être égale au taux d’actualisation. taux au égale être logiquement, doit, renouvelables non d’énergie sources des prix du terme long de tion l’évolu- que indique qui d’Hotelling(1931), règle la de application En (5) d milliards 50 à 22 de est extrêmes scénarios deux les entre fourchette La (4) production. de et d’investissement unitaires coûts les sur fois la à portent gains Ces (3) 2008. DGEC, électrique, production la de référence de Coûts (2) T T RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’euros (16 à 35 milliards d’euros après actualisation). après d’eurosmilliards 35 à (16 ’euros our les scénarios les plus probables, ce coût se situerait beu2: ableau 2 beu3: ableau 3 : ableau 1 e biss e ot atnus or e centrales les pour attendues coûts de baisses les ection générale de l’Énergie et du Climat du minis- du Climat du l’Énergieet de générale ection T Coûts de production d’un cycle combiné à gaz en fonction du prix du carbone. du prix du fonction en gaz à combiné cycle d’un production de Coûts Répartition des différentes technologies dans les quatre scénarios étudiés. scénarios quatre les dans technologies différentes des Répartition ableau récapitulatif des paramètres technico-économiques retenus pour la modélisation. la pour retenus technico-économiques paramètres des récapitulatif ableau • NOVEMBRE 2009 coût de la tonne de CO de tonne la de coût du fonction en référence de prix un déterminer de met L’introduction3). per- tableau carbone externalités des le (voir locales conditions aux adaptée gaz, à combiné celui est choisi référence d de scénario Le classiques. d’ENR carbonées technologies des GW à grâce 20 obtenue été les aurait par produite l’électricité lequel dans référence, de scénario un à rapport par PSM du r compa- de également permet réalisée modélisation La absorbables àl’échelle régionale dans lecadreduPSM,quoiquesignificatifs,sont Les surcoûts deproductiond’énergierenouvelable « scénario le dans % 12,5 de d’investissement coûts des augmentation une par traduirait se %/an 5 de lieu au U CSP). le pour (notamment novateur encore caractère créer,leur à restede marché raison de en dynamique la lesquelles pour solaires, technologies les pour même de un cme ’nlto, pè l cntuto d la de centrale. construction la après l’inflation, comme luent évo- puis (5), d’actualisation taux du hauteur à année r réfé- de centrales les pour identique est méthodologie La construction. de l’année de fonction précé- en demment) indiqué (comme déterminés sont ENR trales cen- des production de et d’investissement coûts Les er le surcoût de production de l’électricité renouvelable ne: e cûs e rdcin ot aoé chaque majorés sont production de coûts les : ence ’une production d’électricité par une centrale à cycle à centrale une par d’électricité production ’une oin+»e e2, asl cnro«Slie+ ». et Solairede 21,9 ++ % dans le » scénario « Éolien + ne réduction du coût de ces technologies de 2,5 %/an 2 émise. 027-035 Laffitte 2/11/09 10:30 Page 29 MICHEL LAFFITTE ET FLORENT MASSOU

Graphique 1 : Coût d’investissement global du parc de 20 GW en fonction des scénarios avec une évolution des technologies solaire de -5 %/an.

Le surcoût global de production est calculé comme la Le surcoût annuel des moyens de production PSM par différence entre la somme actualisée des coûts de pro- rapport à des centrales carbonées ne représenterait, en duction des centrales ENR et celle des coûts de pro- 2020, qu’entre 0,5 et 1,3 % de la valeur du marché duction des centrales de référence, sur l’ensemble de la régional de l’électricité dans les deux scénarios les plus production de 20 GW couverte par des contrats probables. Cette part aurait naturellement tendance à d’achat conclus sur une durée de 20 ans. Ce surcoût se diminuer, compte tenu de la dynamique du marché et situerait dans la fourchette 9 à 17 milliards d’euros dans de la convergence progressive des prix de production les deux scénarios intermédiaires « Éolien + » et vers le prix de référence, plus rapide pour l’éolien que «Solaire + ». La prise en compte des externalités carbo- pour le solaire (Voir le graphique 3). € ne sur la base d’un prix de 20 /tonne CO2 permettrait de ramener le surcoût global dans la fourchette 1 à 10 milliards d’euros. L’existence d’un « surcoût négatif » dans le scénario TOUT AUTANT QUE LA RENTABILITÉ DES extrême « Éolien ++ » (voire « Éolien + », pour un prix PROJETS, LA QUALITÉ DE L’ENVIRONNEMENT € du carbone de 50 /tonne CO2) est la conséquence JURIDIQUE EN FAVEUR DES ENR EST d’un prix de production de l’électricité éolienne deve- INDISPENSABLE À LA RÉUSSITE DU PSM nant progressivement inférieur à celui de l’électricité carbonée, dans le cas des centrales construites au cours des dernières années du PSM (Voir le graphique 2). Le montage des opérations du PSM se réalisera pour Important en valeur absolue, ce montant doit être rela- une part importante en financement de projet, en fai- tivisé à l’échelle régionale, compte tenu de la consom- sant appel à des acteurs privés. La construction et l’ex- mation d’électricité au Sud et à l’Est de la Méditerranée ploitation de centrales utilisant des sources d’énergie en 2005 (500 TWh/an) et compte tenu, surtout, de renouvelable peuvent être réalisées suivant deux types son évolution prévisible à l’horizon 2020 (1 000 de schémas : le premier, dans lequel le moyen de pro- TWh/an), selon l’Observatoire Méditerranéen de duction est la propriété de l’exploitant et/ou de l’ache- l’Énergie (OME). Dans ce scénario, la production teur de l’électricité (l’entreprise publique dominante, d’électricité provenant de sources ENR du PSM serait dans la plupart des pays du Sud) ; le second, dans lequel de l’ordre de 50 TWh/an, soit 5 % de la taille du mar- la centrale est la propriété d’une entité distincte, qui ché, et 10 % de la production additionnelle d’électrici- l’exploite, ou non (un producteur indépendant ou té en fin de période. Independant Power Producer – IPP).

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Graphique 2 : Surcoût global de production du PSM par rapport à un scénario carboné. LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS DE FINANCEMENTS LA MOBILISATION

Graphique 3 : Surcoût annuel de l’électricité produite par les capacités PSM par rapport au marché global.

Le montage en corporate finance d’une centrale actifs généraux pouvant être apportés en garantie du vendue « clé en main » prêt. Un tel montage dit en corporate finance présente un intérêt manifeste en matière de réduction des coûts, car il permet au prêteur (obligataire ou banque com- Ce type de montage financier se caractérise par l’utili- merciale) de répartir son risque sur un portefeuille d’ac- sation de la capacité d’emprunt (et donc de la notation) tifs diversifiés, d’accepter des taux d’intérêt plus bas, des d’une entreprise produisant elle-même de l’électricité, durées d’amortissement plus longues et des clauses de comme base pour l’octroi du prêt nécessaire à l’acquisi- «revoyure » ou de déchéance du terme (covenants) tion de la centrale. L’entreprise en est propriétaire, ses moins strictes.

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Cependant, compte tenu du caractère fortement capi- à deux ans de préparation avant la signature des accords talistique des projets de centrales ENR, la plupart des de prêts, et d’une année et demie à deux ans pour la producteurs d’électricité – en particulier dans les pays construction de la centrale. Les délais de construction du Sud – ne sont pas en mesure de dégager des res- peuvent être inférieurs à un an pour une centrale PV sources en financement corporate suffisantes pour ce ou un champ éolien, en fonction de la disponibilité des type de montage. Par ailleurs, pour des projets utilisant matériels. Les préoccupations des investisseurs et des des technologies nouvelles (en particulier, le solaire à prêteurs, notamment les risques politiques, opération- concentration) ou pour lesquels le producteur tradi- nels et juridiques, doivent donc être intégrées en amont tionnel n’est pas en mesure d’assurer l’exploitation, des projets, afin de sécuriser le montage. celui-ci pourrait être réticent à prendre les risques asso- ciés. SUR LA DURÉE DU PSM, LES FINANCEMENTS Le montage en financement de projet de la PRIVÉS DEVRONT PRENDRE LE RELAIS DES réalisation et de l’exploitation d’une centrale ENR BAILLEURS PUBLICS

Ce type de montage se caractérise par une combinaison La palette des financements possibles pour les de financements associant capital, emprunt, subven- projets du PSM inclut des mécanismes novateurs MICHEL LAFFITTE ET FLORENT MASSOU tions et, le cas échéant, rehaussement de dette par des dispositifs de garantie, dans lesquels les prêteurs appré- cient leurs risques, non pas en fonction du bilan du La gamme des instruments utilisables pour assurer le promoteur du projet ou de l’exploitant, mais de leur financement du PSM est large. Elle inclut : estimation des cash-flows dégagés par le projet lui- • les apports en fonds propres d’acteurs majoritaire- même, sur la durée d’exploitation de la centrale ENR. ment privés (promoteurs des projets, fonds régionaux, Les avantages en sont nombreux, notamment la mobi- tel qu’Inframed, fonds souverains, interventions des lisation de moyens financiers supplémentaires, mais les filiales bancaires d’institutions de développement montages en financement de projet sont complexes et publiques, telles que la SFI ou PROPARCO), dont la longs à mettre en œuvre. part dans le financement varie de 20 à 40 % et qui Les montages en financement de projet ont été large- espèrent des taux de retour sur leur investissement ment utilisés pour les centrales ENR récemment compris entre 10 et 20 % ; construites en Espagne (6), où le véhicule de dévelop- • les prêts des banques de développement multilatérales pement de projet constitue un producteur d’électricité ou bilatérales, accordés généralement pour des durées indépendant. Placé sous un régime concessif (BOOT : longues (jusqu’à 20 ans), le cas échéant avec des délais build, own, operate, transfer) ou de contrat de long de grâce et assortis de taux proches de l’EURIBOR ou terme (BOO : build, own, operate), ce producteur est du LIBOR ; amené à passer des contrats avec plusieurs entités : • les prêts des banques commerciales, dont les durées • l’entreprise de construction et le fournisseur d’équi- varient de 10 à 15 ans, généralement sans période de pement pour la réalisation d’une centrale « clé en grâce et assortis de taux d’intérêt qui, sur la zone main », opération dans laquelle ceux-ci acceptent de Moyen-Orient Afrique du Nord (MENA), s’établissent prendre en charge les risques liés à la technologie ; aujourd’hui entre EURIBOR + 150 bp (9) et EURI- • l’opérateur de la centrale, qui s’engage sur sa perfor- BOR + 300 bp, en fonction de la qualité et des risques mance ; associés au projet ; • le propriétaire foncier ; • des mécanismes de garanties à l’exportation ou contre • l’acheteur du « productible », qui, lui, s’engage à long le risque politique, développés par la plupart des terme (Power Purchase Agreement – PPA) ; bailleurs internationaux et par les agences multilaté- • les prêteurs, qui, après une modélisation contradic- rales (comme la MIGA) ; toire du projet et le recours à diverses expertises finan- • des instruments financiers comportant un élément cières, juridiques et techniques, acceptent de s’engager plus ou moins important de subvention : aides liées, aux côtés des actionnaires du SPV. Le principal déter- comme la réserve « pays émergents » française, facilité minant des prêteurs est la capacité du projet à assurer le service de la dette sur toute la durée de fonctionne- (6) Centrales CSP Solnova 1 & 3 et centrale PV Aliwin SL. ment de la centrale, qui peut être appréciée à travers le (7) Ce ratio peut être apprécié, soit année après année (annual debt service ratio de couverture de ce service par les cash-flows après coverage ratio ou ADSCR), soit sur la durée d’amortissement de la dette impôts dégagés par l’exploitation (operational cash flow) (loan life coverage ratio). (7). Ce ratio était compris entre 1,2 et 1,3 (8) pour les (8) Le respect de ce ratio étant testé dans plusieurs scénarios variantiels centrales construites récemment. dépendant essentiellement des conditions climatiques, à des niveaux de De manière générale, la préparation d’un montage en confiance de 50 et 90 %. financement de projet d’une centrale CSP exige de un (9) Bp : points de base.

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Le Clean Technology Fund Le Clean Technology Fund (CTF) a vocation à faciliter le déploiement de technologies propres (production d’énergie, efficacité énergétique, transports) dans les pays éligibles à l’aide au développement. Il intervient systématiquement en cofinancement avec d’autres institutions multilatérales (sur la zone, la Banque mondiale elle-même, la Banque Africaine de Développement - BAfD, la BEI ou la BERD), en s’appuyant sur des plans nationaux ou régionaux élaborés en liaison avec le (ou les) pays bénéficiaire(s). Ces plans sont appréciés en fonction de leur caractère « transformationnel », à la fois sur l’inflexion donnée

aux émissions de CO2 de la zone et sur la capacité à développer des technologies qui changeront durablement le mix énergétique du pays ou de la région. Les concours du CTF sont assortis d’éléments de conces- sionnalité élevés (entre 50 et 70 %), ce qui en fait des instruments uniques de financement de centrales utilisant des sources d’énergie renouvelables sur la zone. Un montant prévisionnel de 750 M$ de ressources dédiées au PSM fait actuellement l’objet de discussions avancées avec la Banque mondiale.

d’investissement de voisinage européenne, le program- Sur la totalité de la période couverte par le plan, la me SET (Plan stratégique pour les technologies énergé- mobilisation des bailleurs privés est, en revanche, tiques) de la Commission, pour les projets les plus indispensable innovants… Dans le cas du PSM, deux de ces instruments revêtiront une importance particulière : le Clean Technology Fund géré par la Banque mondiale et les cré- A l’horizon 2020, en supposant constante l’interven- dits carbone (Cf. les encadrés « Le Clean Technology tion des bailleurs publics nationaux et multilatéraux

LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS DE FINANCEMENTS LA MOBILISATION Fund » et « Les crédits carbone »). (dont le programme régional du CTF) et une diminution rapide des subventions aux projets, la couverture des besoins de financement passe par un recours massif Le financement sur les seules ressources publiques aux prêts des banques commerciales, comme le montre (actuelles ou annoncées) des investissements de la le tableau 5. L’ampleur de l’intervention privée implique que la première phase du PSM est possible rentabilité des projets soit établie sans ambiguïté dans les deux prochaines années, en rodant le système d’ex- Sur la base des interventions prévisionnelles pour 2009 portation, en accélérant les procédures d’obtention des bailleurs publics (10) sur les projets ENR de la zone des crédits MDP et en créant, dans chaque pays, les MENA (pays du Moyen-Orient et de l’Afrique du conditions nécessaires de raccordement au réseau, de Nord) + Turquie, la fourchette d’intervention possible soutien public et de définition des procédures admi- des bailleurs publics internationaux sur les énergies nistratives. renouvelables dans la zone considérée peut être estimée entre 900 M€ à 1 100 M€ par an. En supposant que ce niveau d’engagements soit maintenu en 2010 et en tenant compte d’une mobilisation limitée des prêts très concessionnels (prêts bilatéraux liés et CTF) et des subventions, le financement des projets prioritaires du PSM est aujourd’hui possible (Voir le tableau 4). (10) BEI (FEMIP), BIRD, BAfD, AFD, KfW, BERD.

Tableau 4 : Tableau agrégé de financement pour les deux premières années de réalisation du PSM.

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Les Crédits carbone Vecteurs principaux de l’utilisation, au Sud, des crédits carbone, les mécanismes de flexibilité du protocole

de Kyoto permettent de tirer parti des économies de CO2 réalisées dans les pays émergents et en dévelop- pement pour les comptabiliser dans les objectifs quantifiés imposés aux pays développés (pays de l’annexe 1), au premier chef, en Europe. Or, ces mécanismes de développement propre (MDP) (11) n’ont que peu profité, jusqu’à aujourd’hui, aux pays du Sud et de l’Est de la Méditerranée : seuls 30 projets enregistrés, sur un total de 1 613 à fin avril 2009, émanaient du continent africain. La quantification des ressources susceptibles d’être apportées par la vente des crédits carbone dépend de nombreux facteurs : le scénario de référence choisi et la (ou les) technologie(s) correspondante(s), dont dépen-

dent les émissions de CO2 évitées, le prix de référence du CO2, le choix de la durée d’obtention des crédits carbone (une durée de 10 ans non renouvelable, ou une durée de 7 ans renouvelable deux fois) et la part de la production qui sera exportée vers l’Europe. Selon les hypothèses, on peut ainsi estimer que les crédits carbone générés par les centrales ENR du PSM pourraient être compris entre 3 et 15 milliards d’euros. Cette ressource est normalement versée durant toute la durée de vie des centrales ENR et elle est directe-

ment rattachée à leur production. Dans ces conditions, elle permet de limiter les surcoûts. Elle peut aussi MICHEL LAFFITTE ET FLORENT MASSOU être avancée par des fonds carbone intervenant sous la forme de quasi-fonds propres : elle constitue alors une source importante de financement des projets.

liés et CTF – et de banques de développement UN ACCORD DEVRA ÊTRE TROUVÉ SUR LE (BdD/CTF) (12)) (Voir le tableau 6). PARTAGE DES COÛTS DE MISE EN ŒUVRE Les progrès technologiques et de productivité pour- DU PSM ENTRE LE NORD ET LE SUD raient permettre d’abaisser significativement ces prix de revient : on peut ainsi estimer qu’à l’horizon 2020, dans un scénario central de financement des investissements par des banques de développement, ceux-ci pourraient La mobilisation de l’ensemble des financements être de l’ordre de 80€/MWh pour le CSP et de concessionnels ne sera pas, à elle seule, suffisante 130€/MWh pour le PV. pour assurer la rentabilité des centrales solaires Ces prix de revient doivent être mis en regard du coût actuel de production carbonée de référence cité supra Afin d’apprécier les marges de manœuvre disponibles (50€/MWh) et des prix de vente de l’électricité aux pour la fixation des prix d’achat de l’électricité verte, particuliers dans les pays du Sud, tels qu’ils ressortent tant en local qu’à l’exportation, une modélisation du graphique 4. micro-économique des coûts de production de centrales à concentration solaire, photovoltaïques et éoliennes a été réalisée, qui tient compte de trois moda- (11) Ou les projets de mise en œuvre conjointe, pour la Turquie, qui relè- lités de financement possibles sous la forme de prêts : ve de l’Annexe 1. emprunts aux conditions du marché (BC), prêts tradi- (12) Il s’agit là d’un scénario limite, où le financement en prêt est assuré à tionnels des institutions de développement sur la zone parité par des ressources de banques de développement et des concours (BdD), mix de prêts très concessionnels – bilatéraux très concessionnels aux conditions d’intervention du CTF.

Tableau 5 : Tableau agrégé de financement sur la durée du PSM.

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Tableau 6 : Prix de revient à la production selon le type de financement (13).

Dans ces conditions, si une combinaison judicieuse de recours au dispositif prévu à l’article 9 de la directive financements concessionnels et d’utilisation des crédits européenne sur les ENR (14) peut être envisagé. La carbone permettrait sans difficulté majeure d’atteindre production peut être alors vendue à deux clients poten- des prix de marché pour les centrales éoliennes dès tiels : l’acheteur local et l’acheteur européen qui inclu- aujourd’hui, des prix d’achat spécifiques plus élevés ra cette électricité dans ses objectifs nationaux de devront cependant être mis en place pour les technolo- consommation d’ENR. En supposant que ce dernier gies solaires. soit prêt à acquérir l’électricité « verte » à un prix supé- Pour les pays non immédiatement raccordables au rieur à la fois à celui de l’acheteur local et à celui per- réseau européen (Égypte, Jordanie, Syrie, Liban), la mettant d’assurer l’équilibre économique de la centrale construction de moyens de production d’électricité dans le scénario de financement déterminé, le niveau provenant de l’énergie solaire suppose donc la mise en du prix local varie en fonction de la part exportée place de contrats spécifiques ou de feed-in tariffs per- comme indiqué dans le graphique 5. mettant d’assurer la rentabilisation de l’investissement On voit sur cet exemple et ce, pour tous les scénarios de et ce, dans les plages de prix indiquées supra, en fonc- financement, que l’augmentation du taux d’exporta-

LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS DE FINANCEMENTS LA MOBILISATION tion des modalités de financement. tion se traduit par une diminution rapide du prix payé L’obtention de certificats de réduction de CO2 permet par l’acheteur local. de décaler la zone de rentabilité vers des prix inférieurs, Une négociation Nord-Sud sur le « partage des gains » grâce aux revenus des fonds carbone qui viennent dimi- provenant du mécanisme d’exportation peut être nuer le coût du MWh. Toute diminution du coût d’investissement, des frais de maintenance ou des taux (13) Hors prise en compte des coûts de raccordement au réseau, qui d’imposition produit le même effet. pourraient majorer le prix de revient de 5 à 10 %. Lorsque les exportations vers l’Europe sont (ou seront) (14) Directive sur la promotion de l’utilisation d’énergie provenant de possibles, la plage de rentabilité des centrales laisse en sources renouvelables, adoptée en décembre 2008 sous la présidence fran- revanche plus d’espace pour la négociation. En effet, le çaise de l’Union européenne.

Graphique 4 : Prix de vente de l’électricité aux ménages au Sud et à l’Est de la Méditerranée.

34 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 027-035 Laffitte 2/11/09 10:30 Page 35 MICHEL LAFFITTE ET FLORENT MASSOU

Graphique 5 : Détermination du prix local dans une centrale CSP, selon le taux d’exportation et le type de financement (TRI = 15 %, prix d’achat européen = 240 €/KWh, à titre illustratif) (15).

conduite, afin que l’acheteur local puisse acquérir de premier chef du dispositif prévu à l’article 9 de la direc- l’électricité « verte » à un coût inférieur au coût de pro- tive ENR ; duction, et pour que l’acheteur européen puisse égale- • enfin, sur le plan politique, la disparité des situations ment obtenir cette énergie renouvelable à un prix infé- des différents pays pour l’accès au réseau européen (et rieur à ce qu’il devrait payer en Europe (feed-in tariff) donc aux tarifs d’achat plus élevés du Nord) peut com- (16). Cet équilibre pourrait être trouvé projet par pro- promettre la réussite du PSM à l’échelle régionale. jet, pour les premières réalisations, mais il serait sans Une stratégie potentielle de régulation, relativement doute difficilement généralisable et nécessiterait un simple dans son concept, consisterait en l’instauration cadre de négociation plus vaste, entre Etats. d’un plafond d’exportation par technologie commun à la zone, qui supposerait l’accord des 43 États de l’Union pour la Méditerranée et aurait vocation à être Les déséquilibres du marché Nord-Sud appellent décliné dans les accords d’État à État et dans les une régulation contrats conclus entre le producteur local et l’acheteur européen. Ce plafond d’exportation permettrait de répartir le réservoir de subventions de la demande Le mécanisme d’exportation pose d’importants pro- européenne sur un plus grand nombre de projets, sur blèmes de régulation à l’échelle régionale, car trois fac- un plus grand nombre de pays qui pourraient accéder teurs déséquilibrent fortement le marché de l’électricité dans le temps aux interconnexions, et sur un mix «verte»: technologique plus vaste. Le mécanisme du marché • l’avantage comparatif des pays du Sud dans la pro- viendrait alors renforcer la stratégie politique du duction d’énergie renouvelable (meilleur ensoleille- PSM. ment, champs éoliens très performants) pousse à une exportation totale de la production vers l’Europe, où des engagements de consommation ont été pris et où les tarifs de rachat sont attractifs ; (15) Les coûts de transport ne sont pas intégrés, dans cet exemple. • l’exportation porterait, en premier lieu, sur l’électrici- (16) Le rapport précité de l’IGF-CGIET présente, dans son Annexe III, té produite par les centrales éoliennes, dont les coûts de une modélisation d’un équi-partage des gains entre le Nord et le Sud, selon qu’il porte sur la totalité de la production ou sur la production marginale, revient sont les plus faibles mais qui, dans l’optique du dès lors que l’Etat du Sud accepterait de mettre en place un tarif d’achat PSM, n’ont pas nécessairement vocation à bénéficier au local de l’électricité qui permettrait d’assurer la rentabilité de la centrale.

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Le Plan Solaire Méditerranéen : un symbole du partenariat euro-méditerranéen ? La Banque Européenne LA MOBILISATION DE LA MOBILISATION d’Investissement au service d’une politique FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS FINANCEMENTS renouvelée de l’énergie Tout au long des cinquante dernières années, le cours de la construction européenne a connu bien des élans, mais aussi des tur- bulences, avec les étapes successives de son élargissement, les débats sur sa gouvernance, une alternance de cycles de croissance et de ralentissement économiques, avec leurs conséquences sociales, etc. Toutefois, la réalité européenne s’enracine progressivement dans notre environnement quotidien et j’ai la faiblesse de croire que la Banque européenne d’investissement (BEI) n’y est pas totalement étrangère.

par Philippe de FONTAINE VIVE*

réée au lendemain de l’adoption du traité de du, évolué, mais sans qu’ait jamais été remis en question Rome, la BEI (1) a en effet maintenu, depuis l’impératif de servir à la fois la compétitivité et un déve- Clors, le double cap du soutien à la croissance et loppement harmonieux. de la solidarité, à l’intérieur comme à l’extérieur de Le secteur de l’énergie m’apparaît exemplaire de la capa- l’Union européenne. Dans la mise en œuvre de cette cité d’adaptation de notre institution et de son souci de mission, les priorités et les instruments ont, bien enten- servir une certaine idée de l’Europe. C’est pourquoi,

que de l’ensemble de la communication externe de la BEI, notamment la * Philippe de Fontaine Vive Curtaz est actuellement Vice-président de la transparence, la politique d’information et les relations avec les Banque européenne d’investissement (BEI). Il est en charge des finance- Organisations Non Gouvernementales. Il est membre du Conseil d’admi- ments en France et dans les pays partenaires méditerranéens, du finance- nistration du Fonds Européen d’Investissement (FEI), filiale spécialisée ment des PME et du partenariat avec le secteur bancaire en Europe, ainsi dans les services financiers aux PME.

36 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 036-041 de Fontaine Vive 2/11/09 10:31 Page 37 Page 10:31 2/11/09 Vive Fontaine de 036-041 P et compétitive sûre, durable, figure, énergie depuis 2007, parmi les axes majeurs du d’une promotion La LA BEIETLESÉNERGIESRENOUVELABLES de numéro ce à contribution ma dans otiun à a ut cnr ls éèlmns clima- dérèglements les contre lutte la à contribuant euro- projets communauté les identifiant en l’énergie, de méditerranéenne d’une l’émergence à travaillant en partenaires, pays les dans économique loppement déve- et externe approvisionnement concilier à aider • ; production des installations de stockage et de nouvelles capacités de transfrontaliers, réseaux des promotion la par nements approvision- des sûreté la et diversification la assurer • ; financements des trouverfait, à peinent ce de qui, élevé, financier risque de profils à jets afin de diversifier les sources d’énergie en aidant les pro- l’innovation, et recherche-développement la soutenir • ; existants d’électricité port trans- de et production de réseaux des modernisation tion combinée de chaleur et d’électricité, ou encore à la produc- la à et logement au liés sont qui ceux travers à secteur le par réalisés aussi mais moyennesentreprises, et petites les et public projets les travers à exemple, par énergétique, efficacité meilleure une encourager • leur ; public le dans diffusion de que émergentes technologies des industrielle énergies des r puissance en montée la accompagner • : à visant interventions aux rapport par niveaux qui étaient membres, les leurs en 1990. Cela passe par des pays différents des serre re ments visent notamment à atteindre l’objectif de rédui- finance- nos l’Unioneuropéenne, de énergétique tique trielles S v v renou- énergies les et BEI la : complémentaires angles chargés depuis la page : www.eif.org/library/index.htm.: page la depuis chargés télé- être peuvent eux, à quant FEI, du annuels rapports Les publications. http://www.bei.org/: page la depuis téléchargés être peuvent qui cier), finan- rapport et statistique rapport d’entreprise,responsabilité la sur port rap- et d’activité (rapport annuels rapports les consulter à invité est teur P v On l’UE. de politiques des lution l’évo- à activités ses permanence en adapte Banque La l’UE. de objectifs des réalisation la à concourent qui projets des soutenir pour rables, favo- conditions des à prête les et capitaux des marchés les sur fonds de volumes d’importants emprunte BEI La l’UE. de membres États des sociale et économique cohésion la à et équilibré développement au tion, l’U de terme long à qu’institutionfinancement tant de en Rome de traité le par 1958 en créée été a d’investissement européenne Banque La (1) enouvelables sur le plan tant de la mise en production en mise la de tant plan le sur enouvelables elles initiatives de la BEI sur le site Web de la Banque (www.bei.org).WebBanquesite la le de sur BEI la de initiatives elles iis éiernes t efn l BI t e Plan le et BEI la enfin, et, méditerranéens les oisins avec énergétique partenariat le et BEI la elables, our des informations complètes sur les activités de la BEI en 2008, le lec- le 2008, en BEI la de activités les sur complètes informations des our olaire Méditerranéen. olaire lan d’activité de la Banque. Dans le droit fil de la poli- nion européenne (UE). Elle a pour mission de contribuer à l’intégra- à contribuer de mission pour a Elle (UE). européenne nion de 20 % d’ici à 2020 les émissions de gaz à effet de effet à gaz de émissions les 2020 à d’ici % 20 de trouvera de plus amples informations sur les interventions et les nou- les et interventions les sur informations amples plus de trouvera j vuri aodr et pirt su trois sous priorité cette aborder voudrais je , Réalités indus- l à Comme 70. années des fin la depuis opère BEI la où naires du Sud et de l’Est de la Méditerranée, une région la de dans l’U l’extérieur à BEI prévaut la de pragmatisme interventions des de conduite souci même Le différents renouvelable.d’énergie sources des éco-paysagère ces dans l’intégrationparticulier, quasi-fonds soutenir,en pour et domaines investissements en et des propres propres fonds en soutenir pour (dit infrastructures les et climatique F En r natu- sa par de qui, mais prometteuse, certes initiative une bien à mener de permettre doivent qui pétences C’est la combinaison et la complémentarité de ces com- maîtrise de l’énergie (Ademe) en qualité de tiers expert. la de et l’environnement de l’Agence s’appuiesur il car techniquement, pensé bien est il Enfin, plémentaires. des cofinancement au investissements, et à hauteur de 200 millions d’euros sup- œuvre en mise la à peront C du régionales Caisses d’offres,les appel sur sélectionné, a – financières conditions les davantage encore liorer amé- d’en afin montant leur de % 25 de hauteur qu’à jus- accordés prêts les garantir à engagée elle, à quant puisque, s’est, qui – Région structuration la BEI, la de côtés aux figurer pour sa dans innovant est également Il 2007. en solaire d’origine française production la toute que d’énergie plus demie et fois une française, population la de % 3 de moins représente qui région d tout est Il exemplaire. titre, d’un plus à est, projet Ce bâtiments de toitures des commerciaux). et industriels publics, (sur MW 22,5 de totale capacité d’une photovoltaïques panneaux des et MW 2012, des fermes solaires (au sol) d’une capacité de 44,5 à d’installer,d’iciprévoit Poitou-Charentes, qui région millions 200 de d montant (d’un intervention Cette Poitiers.Hugode lycéeVictor du locaux les dans année, cette de de février plaisir 27 le signer, le eu j’ai que prêt-cadre Espagne, le en également mais et Allemagne en distribution grande la de logistiques centres de toits-terrasses les sur installées trente-cinq centrales photovoltaïques de taille moyenne ces notamment citerai je égard, cet A précédente). née l’an- %, 9 (contrerenouvelables énergies aux consacrés prêts des % 35 représenté a celle-ci 2008, en toujours péens, l’énergie solaire a fait une percée rapide puisque, que, relever de parmi les projets aussi financés par la BEI dans dix pays convient euro- Il renouvelables. gies de secteur du l faveur en nouveaux financements de d’euros milliards 10 de plus avec orientations, ces bien L des modernes. d’énergie à sources populations des l’accès améliorant en et tiques ’intérieur de l’Union européenne, la nature même de même nature la européenne, l’Union de ’intérieur éner- seules aux consacrés milliards 2,2 dont ’énergie, e, soulève encore des interrogations et des doutes. des et interrogations des encore soulève e, ’activité de la BEI, en 2008, illustre particulièrement illustre 2008, en BEI, la de ’activité ’abord ambitieux, puisqu’il vise à produire, dans une dans produire, à vise puisqu’il ambitieux, ’abord la de photovoltaïque plan le financer à vise ’euros) ns uoén 00 or ’nri, e changement le l’énergie, pour 2020 européen onds rédit agricole et Crédit agricole Leasing, qui partici- qui Leasing, agricole Crédit et agricole rédit nion européenne, notamment dans les pays parte- pays les dans notamment européenne, nion 08 noe l BI priié l céto du création la à participé a BEI la encore, 2008 RÉALITÉS INDUSTRIELLES F onds Marguerite • NOVEMBRE 2009 ) 37 PHILIPPE DE FONTAINE VIVE 036-041 de Fontaine Vive 2/11/09 10:31 Page 38 Page 10:31 2/11/09 Vive Fontaine de 036-041 38 LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS stockage du carbone, ainsi que les projets contribuant projets les que ainsi carbone, du stockage l renouvelables,énergies les concernant projets les ment, Au projet. au lié politique) risque le (ou souverain risque le d’atténuer néanmoins, permettant, en tout nautaire, commu- garantie la de bénéficier pas peuvent ne qui projets des financer pour essentiellement utilisé est il voisinage du l’approvisionnementeuropéen. Doté d’une enveloppe pays de 3 milliards d’euros, de les dans sûreté notamment la énergétique, et durables gies éner- des promotion la pour pluriannuel prêt de nisme méca- un figure mesures ces Parmi énergétique. cacité l’effi- de et renouvelables énergies des domaine le dans BEI la de contribution la renforcer à destinées mesures de série une 2007, en approuvé, a Banque) la de naires l’U l’E de ministres (les gouverneurs des Conseil le lieu, mier pre- En créés. été ont financiers instruments plusieurs tissements dans le secteur énergétique en Méditerranée, P d’insolation. que matièreéolienne en tant région, cette bénéficie dont favorables particulièrement les conditions par encouragée est dynamique cette : BEI la de tés Méditerranée, une importance croissante dans les activi- d’énergieéconomies les et énergétique cité prennent, en l’effica- Europe, en Comme régional. niveau au mique écono- l’intégration stimuler investisse- pour des stratégiques ments comme considérés sont équipements ces lorsque des particulier et en gazoducs électriques, des interconnexions financement le dans aussi vient inter- elle électriques, centrales de et d’énergie duction ce secteur et, outre le financement d’installations de pro- à particulière toute attention une donc apporte FEMIP La investissements. des d’attractivité dynamique tique r l’envi- de respectueuses conditions des à et compétitif Un Un MÉDITERRANÉENS LES VOISINS LA BEIETLEPARTENARIAT ÉNERGÉTIQUE AVEC atteindre. à objectifs rations des pays partenaires et de décider, ensemble, des d’une dotant se aspi- des l’écoute d’êtreà permette lui qui organisation en tout l’investissement, à environnement propice d’un construction la et privé secteur du l’appuidéveloppement direct : au principaux piliers certaine une donnant inflexion à son activité, qui repose aujourd’hui sur deux en d’intervention, années trente ces de l’acquis repris a (2) FEMIP la 2002, en place en Mise voisinage. de Politiqueeuropéenne la de référence de acteurs des l’un est y BEI la (FEMIP), riat partena- de Facilité et sa d’investissement euro-méditerranéenne travers à aujourd’hui, et, période cette de l RÉALITÉS INDUSTRIELLES efcct éegtqe l péeg, e rnpr e le et transport le piégeage, le énergétique, ’efficacité ’activité de la BEI a profondément évolué tout au long onnement estunedesconditionspréalablesàpoli- our accompagner cette stratégie et soutenir les inves- les soutenir et stratégie cette accompagner our ooi e ds iacs e py mmrs de membres pays des Finances des et conomie nion européenne représentant, à ce titre, les action- les titre, ce à représentant, européenne nion titre de ce mécanisme, sont admissibles, principale- admissibles, sont mécanisme, ce de titre prvsonmn éegtqe ibe à n prix un à fiable, énergétique approvisionnement • NOVEMBRE 2009 V d’étude. et technique d’assistance rations opé- 113 à d’euros millions 100 de près consacré et locales PME 770 1 de développement le d’envergure,soutenu projets 125 dans d’eurosmilliards 8,5 de plus investi a FEMIP la années, six En investissements. aux rable favo- environnement d’un place en mise la et local privé secteur du ment développe- le priorités pour a elle et Méditerranée, en développement du référence de aujourd’huil’acteur est Elle méditerranéens. partenaires pays les envers BEI la de l’action amplifier et renforcer pour Barcelone, de péen Par de (Facilitéd’Investissementet Euro-MéditerranéenneFEMIP La (2) lié par un tel objectif et à se prévaloir des crédits cor- crédits des prévaloir se à et objectif tel un par lié non pays un dans émissions ces de réduction de un projet dans investir à (GES) serre de effet à gaz de sions émis- ses de limitation de objectif un à soumis trialisé Pr le par place en Mis (MDP). propre développement un pour Mécanisme le sur basé région la de fonds premier au d’euros) millions 6,5 de hauteur (à participant en capital-investissement, de opération d’une biais le par En Gr d réalisation la ou technique d’assistance prestations des gamme une toute d mobilise elle cela, Pour période. même la sur financements ses de l’ensemble de % 40 de plus soit d’euros, milliards 3,6 de plus l’énergie de D émergentes. économies les dans et loppement de petite et moyenne dimension, dans les pays en déve- fonds des dans d’énergie projets investira aux l’appui dans spécialisés régionaux BEI), la de (filiale sement (GEE fica l’ef- de promotion la pour mondial Fonds du place P serre. de effet à gaz de émissions les réduire à visant projets des que ainsi énergétiques, r fabrication d la projets renouvelables, les énergies initiale, situation les la concernant à rapport par % 20 moins d’au énergétique l’efficacité de amélioration une gement climatique, en particulier les projets permettant chan- du effets des l’atténuation à contribuant projets traversons les nous tous dispositions ces à que éligibles Sont actuellement). financière crise de contexte au adapté s’avérerparticulièrement pourrait (il financières jets et/ou d’aider à lutter contre la pénurie de ressources cement a pour but d’accélérer la mise en œuvre des pro- finan- de plafond du relèvement Ce %). 50 de est qui de habituel, plafond du donc hauteur (au-delà coût leur de à % 75 BEI financement d’un justifier tions, la dans condi- réalisés certaines sous peuvent, méditerranéenne région climatiques des changements maîtrise des la effets concernant projets les part, D’autre 2010. à d’ici prévu est mécanisme ce de mi-parcours à Uneuropéen.examen énergétique ment l’approvisionne- de sûreté la à importante manière de nueals l pouto d boas à e fins des à biomasse de production la enouvelables, oir également : http://www.eib.org/projects/regions/med/index.htm: également oir ’études sectorielles, aux nouveaux outils promus par le financer pour dons de et prêts de allant ’instruments, d’énergies production la dans utilisés ’équipements ar ailleurs, la BEI a pris une part active dans la mise en epuis octobre 2002, la FEMIP a consacré au secteur au consacré a FEMIP la 2002, octobre epuis otocole de Kyoto, le MDP autorise un pays indus- pays un autorise MDP le Kyoto, de otocole tenariat) a été créée en octobre 2002, à la demande du Conseil euro- Conseil du demande la à 2002, octobre en créée été a tenariat) oupe BEI. oupe 2008, elle est ainsi intervenue, pour la première fois, ié nréiu e ds nris renouvelables énergies des et énergétique cité REF) qui, géré par le Fonds européen d’investis- européenFonds le par géré qui, REF) 036-041 de Fontaine Vive 2/11/09 10:31 Page 39 Page 10:31 2/11/09 Vive Fontaine de 036-041 orat te xote es e py mmrs de membres pays des vers l’U exportée être pourrait De que la de d’énergie Méditerranée. orientaux et pénuries méridionaux pays les les surmonter connaissent à aider rait pour- d’électricité production la de accroissement Cet aujourd’hui. com- corps prendre à mence – d’euros milliards 80 quelque de global ment investisse- un représentant carbone de émission faible à d’installations partir à 2020 à d’ici GW 20 environ produire – fou pari un semblait encore, hier qui, ce nements, P ce années, plusieurs réflexion d’uneamorcée il y Fruit néen. Plan S du gnement l’accompa- : lables d matière en région la pour ambition le d’une nouvel-service au désormais FEMIP sont la de celle et Europe en BEI L énergétique. cité l’effica- et décharges des gestion la ble, que l tels clés, teurs sec- des dans ment l’investisse- soutenir à également buera contri- Il serre. de effet à gaz des tions réduc- des marché du développement au participera et région, la dans et Maroc au propre développement un pour Mécanisme Mar nue grâceauprojet. Lefonds enquestion,domiciliéau r one a les d’E chefs par quarante-trois donnée l’impulsion de ment D 2008. juillet 13 du S lors (UpM), l’Union pour la Méditerranée de taires priori- projets six les parmi retenu étant en politiques tions cau- des meilleure éege renouvela- ’énergie espondant à la réduction des émissions de GES obte- GES de émissions des réduction la à espondant eprec d la de ’expérience ommet de Paris du Paris de ommet lie Méditerra olaire éege renouve- ’énergies lan a bénéficié de la de bénéficié a lan n l prolonge- le ans nion européenne et contribuer ainsi à la réalisation la à ainsi contribuer et européenne nion tats et de gouver de et tats ls léege et ani rdie localement produite ainsi » verte « l’énergie plus, c preta ’norgr ’tlsto du l’utilisation d’encourager permettra oc, - - 2008. cain Moulay auSommetdeParis Rachid pourlaMéditerranée, le13juillet Hosni Moubarakkozy accueilleleprésidentégyptien Sar etleprincemaro- » lors du Sommet de Paris du 13 juillet 2008. r Méditerranéen a bénéficié de la meilleure des cautions politiques en étant «F etenu parmi les six projets prioritaires de l’UnionMéditerranée, de la prioritairesprojets pour six les parmi etenu ru t ’n rfein mré i y lser ane, e ln Solaire Plan le années, plusieurs y il amorcée réflexion d’une it oan ds nris eovlbe e d l’efficacité de et renouvelables énergies des domaine le dans largement, plus et, solaires énergétiques logies a BEI la que techno- des financement expérience le traversEurope à en acquise grande la de tenu compte « en octobre 2008, les ministres ont notamment conclu : Luxembourg à Euromed, l’ECOFIN de et FEMIP la secteur énergétique, parmi lesquels l’accroissement de l’accroissement lesquels parmi énergétique, secteur r énergétiques technologies les (Plan Enfin, SET). le Plan Solaire Méditerranéen vise à pour européen straté- Plan le gique dans inscrits » 20-20-20 « objectifs des En En r programmed un proposer à BEI la invité ont qui née, lvr e dfs u s psn atelmn dn le dans actuellement posent se qui défis les elever enouvelables dans le bassin méditerranéen. bassin le dans enouvelables ivsismn pu l dvlpeet e énergies des développement le pour ’investissement fn e otiur u ln oar Méditerranéen, Solaire Plan au contribuer de Afin effet, lors de la 7 Le présidentfrançais Nicolas RÉALITÉS INDUSTRIELLES e © Ludovic-Pool/SIPA réunion ministérielle conjointe de or a Méditerra- la pour l’U de ndustrie l’I de chargés ministres des et 2008) octobre à Lux (tenue FEMIP la de et ECOFIN conjointe du Conseil concours. son concrètement apporte FEMIP la que Plan ce de place en mise de étapes premières des ment franchisse- au C’est cruciale. tance r environnementale viabilité la et ment l’approvisionne- de la demande, la sûreté ur d Pa So en Plan du mise œuvre la actif dans rôle un joue prenantes, la FEMIP parties d’autres avec En MÉDITERRANÉEN SOLAIRE LA BEIETLEPLAN réunion ministérielle réunion F de l’E ministres les par adoptées sions conclu- des découle institutionnelle légitimité Sa (PSM). Méditerranéen laire vtn ue impor- une evêtent nne lr d la de lors inances ooi e des et conomie mor, e 7 le embourg, • NOVEMBRE 2009 coordination nion - 39 PHILIPPE DE FONTAINE VIVE 036-041 de Fontaine Vive 2/11/09 10:31 Page 40

énergétique, la FEMIP s’est proposée de jouer un rôle projets, ainsi que des coûts administratifs supplémen- clé, en étroite coopération avec les acteurs concernés, taires. Il y va de la complémentarité, de la cohérence et dans les différents programmes d’investissement et pro- de l’efficacité du soutien apporté aux pays membres de jets qui doivent être mis en œuvre dans la région médi- l’Union pour la Méditerranée. terranéenne dans les années à venir ». Très concrètement, j’ai encouragé la conclusion d’un De leur côté, lors de la 7e Conférence de l’industrie de premier document de réflexion entre la BEI, l’Agence l’Union pour la Méditerranée, à Nice en novembre française de développement (AFD) et la Kreditanstalt 2008, « les ministres [ont souligné] l’importance d’une für Wiederaufbau (KfW), qui donne un premier aperçu mobilisation de fonds additionnelle pour mettre en de la manière dont leurs contributions au PSM pour- œuvre le programme de travail, y compris du secteur raient être organisées. Ce document a été présenté à privé. Dans cet esprit, ils demandent à la BEI de leur Paris le 25 juin, lors de la première réunion ministériel- proposer, durant le premier semestre 2009, un pro- le de l’UpM sur les projets du Développement durable. gramme d’investissements pour le développement de Il envisage la mobilisation conjointe – sur une période l’énergie solaire (qui contribuera fortement au pro- de cinq ans, courant à compter de 2010 – d’une enve- gramme Énergie 2020) ». loppe de 5 milliards d’euros de prêts consacrée à la pro- En adoptant le Plan d’activité de la FEMIP courant sur motion et à la mise en œuvre de projets relatifs aux la période 2009-2011, les ministres euro-méditerra- énergies renouvelables et à l’efficacité énergétique, au néens des Finances, réunis à Bruxelles le 7 juillet der- premier rang desquels figurent désormais les projets nier, ont confirmé ces orientations et, de leur côté, les portés par le PSM. équipes de la Banque ont déjà engagé des travaux pré- En illustration de ce partenariat, la BEI, l’AFD et la liminaires de mise au point du Plan Solaire KfW vont prochainement lancer des études de faisabi- Méditerranéen. lité au profit du ministère tunisien de l’Industrie, de Ces travaux préparatoires ont suivi une approche arti- l’Énergie et des Petites et Moyennes Entreprises et de la culée en deux phases : Société tunisienne d’Électricité et du Gaz (STEG), qui

LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS DE FINANCEMENTS LA MOBILISATION • durant la première phase (2009-2010), un plan d’ac- porteront sur la réalisation de centrales à concentration tions immédiates – consistant en une série de projets solaire (CSP) de 25 MW et photovoltaïques (PV) de 10 pilotes de petite dimension concernant différentes MW. Ces études ont pour objet de fournir les informa- technologies – sera mis en œuvre dans le but d’établir tions nécessaires à la prise de décision définitive quant les conditions de rentabilité de chaque projet (princi- à la localisation des sites, au dimensionnement, à la palement, les mécanismes financiers et les cadres juri- construction et à l’exploitation des centrales. Une diques) et de traiter les questions de gouvernance. La démarche comparable devrait être suivie au Maroc, où sélection des projets se fera sur la base des propositions l’un des premiers projets mis à l’étude pourrait être la soumises par les pays partenaires. La BEI participera au centrale CSP de Ouarzazate (d’une capacité de 50 groupe de travail pour en définir les critères de sélection MW). et pour instruire les projets à réaliser au cours de cette En conclusion de ce rapide tour d’horizon, à travers les première phase. actions de la BEI en faveur des énergies renouvelables, • dans l’intervalle, il convient de définir également une je voudrais souligner trois points : stratégie à plus long terme, en particulier en ce qui Tout d’abord, le fait qu’elle apporte une attention par- concerne le plan d’investissement de grande envergu- ticulière aux énergies renouvelables ne signifie pas, re. Ces questions seront traitées dans une étude intitu- pour autant, que la BEI se désintéresserait des énergies lée « Financement de projets concernant les énergies conventionnelles. Celles-ci demeurent en effet, et renouvelables au titre du Plan Solaire Méditerranéen », pour longtemps encore, indispensables au développe- que finance le Fonds fiduciaire de la FEMIP. Cette ment économique de l’Europe, mais plus encore pour étude a pour but, notamment, de proposer un éventail répondre à l’impact de la démographie, à la croissan- d’investissements (y compris des investissements dans ce du niveau de vie et aux besoins des entreprises de les réseaux de transport d’électricité) et un projet de ses pays partenaires. A l’évidence, ces projets sont calendrier de mise en œuvre. Ce calendrier sera lié à la cependant analysés avec une attention particulière, réalisation d’objectifs précis, tels que l’élimination de dans l’esprit notamment de l’étude-pilote que nous certaines contraintes, l’introduction de tarifs subven- lançons en 2009 pour mesurer l’empreinte carbone tionnés, la passation d’accords avec les États membres liée aux projets financés par la Banque. L’an dernier, la de l’Union européenne dans le domaine des exporta- FEMIP a ainsi soutenu les projets de centrales à cycle tions et la diminution du coût de certaines technolo- combiné de Deir Ali (en Syrie) et de Ghannouch (en gies énergétiques renouvelables. Tunisie). Dans l’esprit de l’Union pour la Méditerranée et, plus Ensuite, si l’énergie solaire apparaît comme une source largement, en application de ses principes de coordina- d’énergie d’avenir et inépuisable, elle n’est pas la seule tion, la Banque travaille sur le Plan Solaire en bonne énergie renouvelable à laquelle la BEI apporte son intelligence avec les États membres et les autres institu- attention. C’est le cas, en particulier, des parcs éoliens, tions financières internationales. Cela est indispensable même si ceux-ci réclament des études d’impact appro- pour éviter des chevauchements dans le financement de fondies, les paysages et les oiseaux pouvant être mena-

40 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 036-041 de Fontaine Vive 2/11/09 10:31 Page 41 Page 10:31 2/11/09 Vive Fontaine de 036-041 et a élsto d pr éle d Tne (au Tanger de éolien parc Mar du réalisation la ment égale- accompagne Elle Danemark. du large au cune, cha- MW 2 de capacité d’une turbines 80 de composé BEI la avait financé le plus grand parc 2003, éolien marin au monde, dès Ainsi, développement. leur par cés sont en ordre de marche pour remplir la mission qui mission la remplir pour marche de ordre en sont E (au TarfayaMar de et Egypte) (en El-Zeit Gabal de ceux nfin, s’agissant de l’énergie solaire, la BEI et la FEMIP oc). MW,d’une140 oc), de capacité s’intéresseelle et à Méditerranée. ment perceptibles par les opinions publiques de l’Euro- directe- effets aux réalité une demain sera ») l’UpM encorede priorité aujourd’huiPSM, Le (« apparaît technocratique slogan un qui comme ce Ainsi, projet. position de tous les acteurs désireux de s’investir dans ce dis- la à sont moyens ses et expertise Son importantes. financières retombées et de d’emplois génératrice créatrice potentiellement économique, réussite une en politique élan un ainsi transformer et confiée été a leur RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 41 PHILIPPE DE FONTAINE VIVE 042-049 Pariente 2/11/09 10:35 Page 42

L’initiative de la Banque mondiale en faveur d’une montée en puissance des centrales solaires à concentration (CSP)

LA MOBILISATION DE LA MOBILISATION Utilisation du Fonds des Technologies Propres en faveur d’une approche coopérative pour faire face aux défis du

FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS FINANCEMENTS changement climatique et aux défis énergétiques des pays du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord (MENA)*

Le Fonds des Technologies Propres (FTP) comble un vide dans le financement des technologies à basse teneur en carbone déjà testées et disponibles sur le plan commercial (1).

par Silvia PARIENTE-DAVID, Jonathan WALTERS, Chandra GOVINDARAJALU et Roger COMA CUNILL**

e Fonds pour les Technologies Propres (FTP) a été (2). Le groupe Banque mondiale (World Bank, WB) en créé en 2008 afin d’apporter un financement à assure la gestion. Le FTP est un dispositif intérimaire Ltaux bonifié pour la démonstration, le déploie- permettant aux banques multilatérales de développe- ment et le transfert de technologies à basse teneur en carbone offrant un potentiel significatif de réduction (1) Pour plus d’information sur le FTP, voir le site des émissions de gaz à effet de serre, sur le long terme www.wordlbank.org/cif.

* Cet article a été traduit de l’anglais par M. Marcel Charbonnier. (2) Le FTP a été créé en même temps qu’un autre fonds, le Fonds Stratégique pour le Climat (FSC). Ces deux fonds sont des parties consti- ** Banque mondiale. tuantes des Fonds d’Investissement Climat (FIC).

42 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 042-049 Pariente 2/11/09 10:35 Page 43 Page 10:35 2/11/09 Pariente 042-049 programmes/projets financés par le FTP peuvent être peuvent FTP le par financés programmes/projets types, en fonction de la nature du projet à financer. Les Les prêts accordés par le FTP peuvent être de différents sub- v financements de éventail large un offre FTP Le ao cuat (’s--ie otn du sortant (c’est-à-dire courante des façon de utilisés encore et pas sont ne solutions qui gestion de des modèles technologies, des industrielle l’échelle à porter de permettant activités des à accordée est priorité Une résidentiel. et commercial industriel, secteurs les dans renouvelables d’énergies celle dans et énergie en économes technologies de échelle grande à l’adoption dans que ainsi d’énergie), sources nouvelles de à passage et carburant de économies publics, transports de modes différents vers (évolution transports des l’électricité),celui de dans distribution la de et port trans- du production, la de rendements des lioration amé- renouvelable, (énergie l’énergie de secteur le projets/pro-dans Ces propres. investissements des notamment être peuvent siens grammes les et nationaux avec objectifs cohérents des atteindre à visent FTP le soutient que d’investissement projets/programmes Les publiques). tions institu- des et politiques particulier,des en nature la de lumière, la (à œuvre en mise de potentiel son f) enfin, et, l’électricité) à facilité accès un et lutte pauvreté la contre la (tels développement de matière en projet du impacts les e) échelle, grande plus à obtenus, résultats tration, notammentl’étendue delareproductibilité des démons- de potentiel le d) additionnels, risques de ou effet de serre, b) le coût-efficacité, c) l’existence de coûts v sui- les sont principaux les dont facteurs, de ensemble d’un base la sur évalués sont FTP investissements Les projet. le viable rendre à nécessairel’investissement de identifiables additionnels coûts les couvrir à manière de conçu don de élément un comportant attractifs, financements des fournit il • ; développement de matière en nationaux objectifs des l’atteinte à contribuer peuvent carbone en teneur basse à technologies les que preuve r • il promeut les retombées positives en faveur de l’envi- vue en d publics et privés financements des mobiliser pour levier de effet un d’exercer afin de développement multilatérales banques des capacités les utilise il • : suivantes les sont FTP du caractéristiques Les les sur Unies Nations climatiques. Changements des Convention-cadre la de négociations des conclusion la de l’attente dans bone, et d manquants financements des d’apporter (3) ment usual B Groupeet Inter-américaine développement de Banque Développement, de et Reconstruction de EuropéenneBanque Développement, de Asiatique Banque Développement, de Africaine Banque (3) neet t u éeopmn ai dapre la d’apporter afin développement du et onnement entionnés et d’instruments de réduction des risques. des réduction de d’instruments et entionnés ants : a) le potentiel de réduction d’émissions de gaz à gaz d’émissionsde réduction de potentiel le a) : ants ivsismnsàbsetnu ncroe; carbone en teneur basse à ’investissements bas-car- d’applications l’expérimentation ’encourager anque Mondiale. anque ). business as ou encore par un partenariat public-privé. partenariat un par encore ou privé secteur le par public, secteur le par œuvre en mis ora uagetr a lxblt d ssèe élec- système du flexibilité la qu’augmenter ne améliorée pourra encore charges de appels aux répondre r avec CSP une d combinant concepts de bridation l’hy- de et l’énergie de stockage du domaines les dans technologiques innovations nouvelles de à grâce forcée ren- encore être peut qui qualité une réseau), le sur le ponctuel- demande s’adapterla de à permet lui qui lité de capacité sa répondre aux est appels de charges (c’est-à-dire une flexibi- renouvelable, d’énergie logies nologie attractive en comparaison avec d’autres techno- U concentrée Espagne. installée, Etats-Unisen aux et principalement capacité de MW 415 7 environ à correspondant années, prochaines 3 ou 2 des cours E en et Algérie en Maroc, au construction en la sont trales cen- (trois dans Nord du Afrique construction – Moyen-Orient en région ou opérationnelles soient centrales de peu qu’encore Bien dynamisme. son par A en (T MW 63 Etats-Unis, Australie) en MW 0,63 mémoire, aux pour (avec, Espagne installés MW 419 de près dont environ, MW 482 atteignait opérationnelle activité en CSP centrales des mondiale approximative capacité la 2008, fin la A Espagne. en publique, gnie compa- la par l’électricité de rachat de incitatifs tarifs des ou Etats-Unis, aux fiscales incitations les exemple par comme gouvernementaux, financements des par stimulée renaissance une aujourd’hui connaît CSP des secteur Le technologiques. avancées les par que fossiles énergé- énergies des prix des volatilité la par préoccupations tant causée tiques des l’augmentation à tique, clima- changement du croissante l’importance à dû est qui centrales, ces pour d’intérêt regain un aujourd’hui constate On Etats-Unis. aux CSP des programme au attribuable à une réduction du soutien gouvernemental 1990, années les durant stagnation, de période une da succé- 1980, années des cours au fulgurant, loppement de l’Etat par Californie entre 1985 et 1989). A une période de déve- commandées été avaient MW 400 (mégawatts), de totale puissance d’une centrales, ces de été ont CSP (neuf 1980 années les Etats-Unis,dans aux construites électriques centrales premières Les ( LES CENTRALESSOLAIRESÀCONCENTRATION POSSIBLE D’ENRÉDUIREFORTEMENT LECOÛT D’UNE RESSOURCE TRÈS ABONDANTE ETILEST POINT DE VUE DUCARBONE, ELLESDISPOSENT UTILISENT UNE TECHNOLOGIE NEUTREDU CONCENTRATING SOLARPLANTS nueals u ovninels Cte aaié de capacité Cette conventionnelles. ou enouvelables ate tcnlge d pouto d’électricité, production de technologies ’autres yt) o péot n cosac sgiiaie au significative croissance une prévoit on gypte), ujourd’hui, le secteur des centrales CSP se caractérise se CSP centrales des secteur le ujourd’hui, ne des caractéristiques des CSP, qui rend cette tech- cette CSP,rend des qui caractéristiques des ne rieb, 2009). rieb, RÉALITÉS INDUSTRIELLES – CSP) • NOVEMBRE 2009

43 SILVIA PARIENTE-DAVID, JONATHAN WALTERS, CHANDRA GOVINDARAJALU ET ROGER COMA CUNILL 042-049 Pariente 2/11/09 10:35 Page 44 Page 10:35 2/11/09 Pariente 042-049 44 LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS sont susceptibles de décroître progressivement, grâce à grâce progressivement, décroître de susceptibles sont D coûts. des réduction de potentiel du raison cette en région dans compétitives devenir pourraient CSP Les (Timilsina,2009). monde du région cette de pays des plupart aujourd’huila dans courante plus la base de électrique d’énergie production de moderne chère plus l’installation fois combiné, 3,7 cycle être qu’un peut capacité, sa de % 20 à fonctionnant USD/kW 000 4 de coût d’un CSP trale cen- une exemple, par Ainsi, éolienne. centrale une à encore ou fossile carburant un avec alimentée centrale une à compare la on si stade, ce à compétitive, encore O r capacité, de facteur un pour (kW) kilowatt par USD de l coût du estimations Les 2008). (Grama, la centrale de d’entretien et fonctionnement de coût au dant restantscorrespon-% d’installation, 13 et les tissement d’inves- coûts aux dus sont solaire thermique centrale E solaires. centrales de d’une composants de enfin, fabrication la dans accrue concurrence et, d’échelle d’économies prentissage, d’ap- d’effets d’entretien, et fonctionnement des de coûts réduction la de améliorée, charges de appels aux réponse de capacité une à grâce augmentés charge de tion de l’efficacité énergétique des centrales, de facteurs dans les systèmes et dans les composants, de l’améliora- appelés à diminuer sont à l’avenir, production sous l’effet de l’innovation de coûts les CSP. Globalement, des rapide expansion une à obstacle principal le constitue M réseau. au » renouvelable « de accrue part une connecter de permettra qui ce trique, degré d’adéquation est matérialisé sur cette carte par les variations de gris : les zones les plus sombres s’avérant les plus les s’avérant sombres plus les zones les : gris viables). de variations les par carte cette sur matérialisé est d’adéquation degré F RÉALITÉS INDUSTRIELLES ivsismn otd 0 S dlas 000 6 à (dollars) USD 000 4 de vont ’investissement péettf d 2-4 . as a éin Moyen- région la Dans %. 22-24 de eprésentatif, gr : igure 1 nviron 87 % du coût de l’électricité produite par une par produite l’électricité de coût du % 87 nviron es prévisions montrent que les coûts d’investissement rient – Afrique du Nord, une centrale CSP n’estpas CSP centrale une Nord, du Afrique – rient i l cû éeé e ivsismns nécessaires investissements des élevé coût le ais Z ones d’implantations viables de centrales solaires à concentration (CSP) au Moyen-Orient et en Afrique (Le Afrique en et Moyen-Orient au (CSP) concentration à solaires centrales de viables d’implantations ones • NOVEMBRE 2009 Nor Moyen-OrientLe Nordl’Afriquedu et ( CENTRALES SOLAIRESÀCONCENTRATION… UN DÉVELOPPEMENTÀGRANDEÉCHELLEDES OFFRENT DESCONDITIONS TRÈS FAVORABLES À LE MOYEN-ORIENT ETL’AFRIQUE DUNORD e 0 UDk e 20 à 0 UDk en %. 8,6 USD/kW 600 de annuelle réduction une 1 à correspond à qui ce 2007 2015, en USD/kW 900 4 de d dans l que ainsi turbines, les comme installations, des composants les dans réalisées d’échelle économies des édapoiineet; leur intérêt pour les CSP s’ac- té d’approvisionnement sécuri- leur renforcer de afin énergétique politique leur de cadre le dans renouvelables, d’énergie sources leurs développer à et énergétique efficacité leur améliorer à plus en plus de cherchent composent la qui pays les et monde, du région autre toute de celle que rapidement plus croît région cette de d’énergie consommation La 1). graphique et 1 figure(cf. l’Espagne et Etats-Unisles : existants déjà marchés les sur prévalant sont estimés devoir CSP y être de 10 des à 20 % inférieurs moyens à ceux coûts les favorables, très conditions ces à Grâce électriques. réseaux de et routiers réseaux au tions et beaucoup de terrains plats inutilisés, proches de meilleures les les : un ensoleillement abondant, peu de précipita- a parmi monde région production Cette de concentration. conditions à solaires trales cen- des échelle grande à développement le pour teuse siques qui en font une région particulièrement promet- agetto d lu til. n sie u l coût le que estime On taille. leur de ’augmentation ’une usine d’une capacité de 100 MW devrait chuter devrait MW 100 de capacité d’une usine ’une th Africa, EA ot e crcéitqe phy- caractéristiques des ont MENA) M iddle East & 042-049 Pariente 2/11/09 10:35 Page 45 Page 10:35 2/11/09 Pariente 042-049 Mar au Beni-Mathar Aïn de celui Egypte, en Kureimat de en R’Mel l’ Algérie, d’Hassi solaire à le centrale intégrant la : combiné cycle construction de cours en sont type ce de centrales Plusieurs prometteuse. basse carbone en à teneur option une voient y ils car rapidement, croît u date arn bsi dipre. is, par Ainsi, d’importer. besoin auront d’autres que tandis production, leur de l’excédentd’exporter mesure en étant pays certains européenne, l’Union à internes commerciaux échanges des entraîneront nationaux tifs sous-objec- Ces en habitant. par PIB respectif leur que énergétique ainsi 2005, mix leur dans RES des part la considération en prenant l’Union de membres pays 27 des chacun à étant différenciés sous-objectifs des part assigne cette 2020, loi la objectif, cet Pouratteindre %. 8,5 l’horizonde aujourd’hui à d’énergie finale r d’énergie sources des part la à % 20 de général objectif l’U 2008, décembre 17 Le concentration. à solaires trales développementcen-large des favorableun région à une MENA pays des fait », verte « l’électricité pour appétit E sous commissionnés ans. six ou cinq être pourraient qui projets des 400 MW,correspondant à une identifiés, capacité totale de 900-1 été ont projets ces de onze et débattus, été ont CSP de projets Leurs énergétiques. objectifs leurs que les rôle CSP sont susceptibles de jouer du dans l’atteinte de et énergétiques stratégies leurs de discuter de afin rencontrés sont se MENA pays six 2009, juin en Rabat à tenu séminaire d’un Lors volatils. hautement sont marchés les dont hydrocarbures aux recours leur ou pour importations des augmenter, vis-à-vis dépendance leur sans autant, énergie en croissants besoins l’échelle à porter pour CSP,leurs de satisfaire projets de leurs afin industrielle soit genre, du projets miers pre- leurs développer pour soit intérêt réel un constate AbuUnis).Dhabion à Arabes (Emiratspays, ces Dans G nueals SR dn l cnomto nationale consommation la dans (SER) enouvelables fn l poiié e ’uoe o eit u énorme un existe où l’Europe, de proximité la nfin, ahqe1: raphique 1 nion européenne aadoptéunelégislationquifixe un oc et, tout récemment, une CSP de 100 mégawatts I ntegrated SolarCombinedCycle Power Project Coût d’une centrale électrique solaire à concentration, en fonction de sa localisation. sa de fonction en concentration, à solaire électrique centrale d’une Coût S ource: Adapted from US DOE, Schott Memorandum on SolarPlant Memorandumon Thermal Technology.Schott DOE, US from Adapted ource: v une avec USD/MWh, 8 à 5 d’environ moyen coût le encore réduire de afin monétisées être pourraient CSP sions de CO de sions trales au gaz naturel à cycle combiné. De plus, les émis- cen- compétitivesavecles deviendraient CSP les %, 15 de augmente gaz CSP du coût des le que coût et % le 10 de décroisse que peu Pour gaz. du prix des tive significa- augmentation une b) et/ou, CSP des sement d’investis- coûts des significative réduction une a) sans des centrales électriques au gaz naturel à cycle combiné, avec économique, plan le sur compétitives, pas seraient d et conventionnelle centrale d’une celui de proche coût du fonction en coût ducapitaletdesaméliorationstechniques,soitun 2020, de 120 environs et aux 60 USD/MWh entre situer se et baisser pourrait MENA région la dans CSP centrale d’une complet production de coût Le relatifs. production de coûts des dépendra européenne l’Union de pays les vers MENA pays des Le volume des importations d’électricité en provenance soit 2022. décembre 31 le avant opérationnelle devenue interconnexion cette b) et 2016, décembre 31 le d’intercon- câble du avant commencé ait Sicilela Tunisie reliantla l’installation nexion à a) : que condition à objectif, son atteindre pour l’Italie, à servir Tunisiepourrait en SER Par les par membres. produite pays l’électricité exemple, aux impartis objectifs des teinte l’U l’intérieurà consommée et MENA de pays de importée conditions, physiquement l’électricité de que reconnaît clause cette certaines Sous Energie-Climat. directive traversà MENA, la pays l’articlede de 9 partir à tations impor- des à porte la outre en ouvre européenne lation légis- La extracommunautaires. pays de ou européenne l’Union de pays d’autres provenance en SER de partir à produite l’électricité de importer doute sans devront v ses obligations en la matière à partir de ressources renou- remplir de même à doute sans sera l’Espagne exemple, elables nationales, alors que l’Italie et le Royaume-Unile l’Italieet que alors nationales, elables aleur du CO du aleur ’une centrale SER en Europe. Toutefois, les CSP ne CSP Toutefois,les Europe. en SER centrale ’une nion européenne peut être prise en compte dans l’at- N ote: ValuesVegasote: Las to standardizedare costs. 2 2 épargnées grâce au recours aux centrales aux recours au grâce épargnées de 10 dollars la tonne, et d’environ 13- d’environ et tonne, la dollars 10 de RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009

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21 USD/MWh, si la tonne de CO2 est évaluée à 20 rieures, qui permettront à l’opérateur de la centrale de dollars. dispatcher l’énergie solaire sur le réseau au moment où les prix de gros de l’électricité seront les plus élevés. D’autres obstacles à l’investissement dans les CSP existent : il s’agit notamment de politiques hésitantes en … MAIS D’IMPORTANTS OBSTACLES DOIVENT matière d’acquisitions foncières et de contrats de vente ÊTRE SURMONTÉS AFIN D’ATTIRER UN ou l’absence d’échanges d’électricité à l’échelle régiona- FINANCEMENT DE GRANDE AMPLEUR le. Etant donné les incertitudes qui pèsent sur les actions économiques futures, les fabricants de centrales Mis à part les coûts d’investissement considérables, CSP fournissent des installations sur mesure et non des d’autres obstacles freinent le développement des cen- programmes complets de recherche et développement, trales CSP dans les pays MENA : le subventionnement de fabrication, d’exploitation et d’entretien. Il en résul- des énergies fossiles, l’insuffisance des infrastructures, te des coûts très élevés, des économies d’échelles non une technologie de stockage encore naissante et l’exa- exploitées et un investissement limité dans la R&D. gération du risque perçu, en raison d’un manque d’ex- périence, dû au caractère nouveau de cette technologie. Premièrement, tous les pays MENA accordent aujour- d’hui des subventions importantes au gaz naturel ; cela L’INITIATIVE DE LA BANQUE MONDIALE DE a pour effet une distorsion des prix et fait obstacle au MONTÉE EN PUISSANCE DES CSP DANS LA développement des technologies thermo-solaires. Dans RÉGION MOYEN-ORIENT – AFRIQUE DU NORD la plupart de ces pays, le gaz naturel est livré aux pro- AMBITIONNE DE JOUER LE RÔLE D’UN ducteurs d’électricité au tarif de moins d’un dollar le CATALYSEUR PERMETTANT D’ABAISSER LES giga-joule (Razavi, 2008), ce qui est le résultat d’un COÛTS, DE CRÉER UN MARCHÉ DE TAILLE subventionnement à la hauteur d’environ 90 % du prix CRITIQUE ET D’ATTIRER DES FINANCEMENTS LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS DE FINANCEMENTS LA MOBILISATION du gaz sur le marché. Deuxièmement, la part exportée de l’électricité produite par ces pays vers l’Europe accroîtrait la profitabilité La Banque mondiale, en partenariat avec la Banque de construction de centrales solaires CSP dans les pays Africaine de Développement (AfDB), a lancé une ini- MENA. Sous l’empire de l’article 9 de la nouvelle tiative visant à encourager le développement de la tech- directive UE en matière d’énergie renouvelable, cer- nologie des centrale solaires à concentration (CSP) tains pays membres, tels que l’Italie, pourraient être très dans les pays du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord intéressés à importer de l’électricité « verte » depuis (MENA) à une échelle d’environ un millier de MW, l’Afrique du Nord et le Moyen-Orient, en raison de sous six à huit ans, avec les investissements annexes en leur déficit en énergies renouvelables. Toutefois, des matière d’interconnexion électrique, en ajoutant les goulots d’étranglement existent, en matière d’intercon- fonds très compétitifs du FTP à ceux d’autres sources nexion, qui entravent les exportations d’électricité à de financement afin de satisfaire des besoins totaux grande échelle des pays MENA vers l’Europe. Bien d’investissement évalués entre 6 et 8 milliards de dol- qu’il existe des plans visant le parachèvement de la lars. En mai 2009, le feu vert a été donné par le Comité boucle électrique méditerranéenne et à connecter direc- exécutif du FTP à la préparation d’un plan régional tement la Tunisie à l’Italie et l’Algérie à l’Espagne et à d’investissement permettant d’accéder à environ 750 l’Italie, plusieurs années seront encore nécessaires avant millions de dollars des ressources du FTP. Un séminai- que l’électricité puisse être vendue et acheminée libre- re s’est tenu à Rabat, en juin 2009, afin de lancer la pré- ment entre le Sud et le Nord de la Méditerranée. paration du plan d’investissement et de discuter des Troisièmement, la technologie du stockage n’est pas projets en vue de leur éventuelle inclusion au program- encore suffisamment au point, dans les CSP. me d’investissement. Les pays du Maghreb ont présen- Actuellement, une seule centrale opérationnelle dispo- té des projets représentant au total de 900 à 1 400 MW se de cette technologie en état de fonctionnement, en de capacité pour 2015. Espagne. L’amélioration du stockage d’énergie sera un Le déploiement d’un gigawatt (GW) de CSP dans la facteur clé dans l’augmentation de la production des région MENA d’ici six à huit ans – qui se traduirait par centrales CSP, augmentant d’autant leur compétitivité. la construction de 8 à 10 centrales électriques de taille Un important système de stockage thermique, d’une commerciale dans plusieurs pays, soit 10 % d’accrois- capacité allant jusqu’à 7 heures, peut produire de l’élec- sement des capacités de production, au total – permet- tricité durant des périodes non ensoleillées et produire trait d’atteindre la masse critique d’investissement ainsi de l’électricité durant les heures de pointe de la nécessaire pour susciter l’intervention du secteur privé, demande sur les réseaux, en soirée. Le coût, bien que pour bénéficier d’économies d’échelle permettant de très important, d’un investissement dans une installa- réduire les coûts et pour aboutir à un apprentissage par tion de stockage telle qu’un réservoir de sels fondus le management de conditions de production multiples (d’une capacité de stockage d’environ 1 000 MWh) et diverses, tout en permettant de gérer les risques pays sera compensé par une fiabilité et une flexibilité supé- et les risques techniques. Un programme de cette

46 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 042-049 Pariente 2/11/09 10:35 Page 47 Page 10:35 2/11/09 Pariente 042-049 la filière des CSP lancée par la Banque mondiale. Banque la par lancée CSP des filière la une composante clé de l’initiative d’industrialisation de région MENA et entre la région MENA et l’Europe est la de l’intérieur à interconnexions des renforcement Le région. la dans fabrication de tés des équipements, permettant de développer des capaci- standards des et normes des l’harmonisation enfin, • ; réseau) de dispatching/gestion et demande la de gestion aussi mais production, de moyens en pement d’équi- (plans l’énergie de régionale planification une • ; l’autre à pays d’un coopérer de mesure en soient qui régulatrices d’entités création la • ; marchés les de • un certain niveau d’harmonisation des règles régissant opérateurs entre ; technique réseau coopération une • ; transfrontaliers échanges les faciliter de afin physique, l’infrastructure de renforcement le • : succès de couronnée régionale soit l’intégration que pour réunies être mondiaux. doivent marchés les T sur compétitives soient qui régionale d’électricitétaille compagnies de de ment r ciente desinfrastructures, unmeilleurcadre deconcur- l renforcée, énergétique sécurité qu’une tels avantages, L marchés. ces équiper à taille de locale industrie une développe l’on que justifiant taille de d’unemarché un créer renouvelables,de énergies et ces sont présence le comme en intermittentes, production fournitures de sources des fiabilité la garantir pour nécessaires stockage, de réserves des partager de le contre L’intégrationclimatique. changement permet régionale lutter de et énergétique sécurité leur forcer Moy du pays les tous à commun objectif un est qui lables, renouve- d’énergies développement le favorise isolés, nationaux marchés des que d’électricité production de diversifiée davantage et accrue capacité une par traduit L MARCHÉ RÉGIONAL DEL’ÉLECTRICITÉ POSSIBLE ENRETOUR LACRÉATION D’UN DES CSPÀGRANDEÉCHELLEPOURRAITRENDRE COOPÉRATION ENMATIÈRE DEDÉVELOPPEMENT FA UN MARCHÉDEL’ÉLECTRICITÉ INTÉGRÉ développe- de ment. voie en pays d’autres dans cette de réalisation réplication la pour nécessaire stimulation la fournirait et 2025 de environs aux CSP de installée té voie d la sur région la solidement instaurerait ampleur ’optimisation des ressources, une utilisation plus effi- plus utilisation une ressources, des ’optimisation ence (qui entraîne des baisses de coût) et le développe- ’intégration régionale du marché de l’électricité, qui se itgain éinl péet éaeet d’autres également présente régionale ’intégration ’une mutation vers la réalisation de 5 GW de capaci- de GW 5 de réalisation la vers mutation ’une outefois, un certain nombre de conditions préalables conditions de nombre certain un outefois, CILITERAIT LEDÉCOLLAGE DESCSPETLA en-Orient et d’Afrique du Nord désireux de rende désireux Nord du d’Afrique et en-Orient très important plan solaire pourrait être mis en œuvre en mis être pourrait solaire plan important très r I CSP centrales les d par produite d’électricité moyen importée, au solaire l’électricité de européen ché mar- du % 15 fournir de venir,afin à années quarante des cours au d’euros,milliards 400 d’investirson intention sur l’accent mis a consortium ce 2009, juillet en v MENA pays les depuis solaire, d’énergie exportation importante une rendrepossible de afin développement de plans des développera et faisabilité de études des à procèdera Celui-ci (DII). » Desertec Industrielletiative d’Ini- « nom le sous 2009 septembre en constitué été S Re, Munich elles (parmi finance la de et technologie douze grandes entreprises des secteurs de l’énergie, de la Un l’Europe. qu’à l’Afrique à tant propre l’énergie de ter l’AfriqueNordde solairesdu éoliennes et d’appor-afin l’ envisage de créer un réseau reliant l’Afrique du Nord et rnne, e Bnus e éeopmn Multi Développement de Banques les prenantes, parties les toutes par satisfaisant jugé serait cadre tel qu’unlors Dès partenaires. entre bénéfices les et coûts d Plan du succès Le ». S verts emplois « des créer de et les investissements, en des temps de crise économique, ser les technologies propres comme un stimulant pour d’utili- l’opportunité aussi donnerait Cela au-delà. et la sécurité énergétique dans la région méditerranéenne et régionale l’intégration promouvoir de opportunité », ainsi qu’une verte demande régionale en électricité « la Sud. partie l’occasionsa satisfairedonnerait la de Cela de demande de centres région méditerranéenne, tant de sa partie Nord que de des direction en forcés ren- transmission de réseaux de travers au – demande la de gestion la et énergétique l’efficience avec lables) du partir renouve- à d’énergies sources d’autres que échelle (ainsi solaire grande à production une ciant asso- en – rare opportunité une en cela transformer de » l verte « électricité en besoins les et Sud, du diale mon- taille de solaire potentiel le compte en prendre Plan le avec S forte synergie une présente mondiale Banque la par proposé CSP MENA programme Le FONDATION DESERTEC PLAN SOLAIREMÉDITERRANÉENETLA B CERTAINS OBJECTIFSDEL’INITIATIVE DELA e ocp Dsre, liiitv d la de l’initiative à Desertec, concept Le ment. latérales pourraient jouer un rôle clé dans son finance- M esml d putu mdtraén I sai de s’agit Il méditerranéen. pourtour du ’ensemble ue prtonle niun d qel mnèe ce manière quelle de indiquant opérationnelle oute ndustrielle Desertec présentera une première feuille de ers l’Europe. Lors d’une première rencontre à Munich, Eur iemens, Deutsche Bank, RWE,Bank,Deutsche a Solar)iemens, Schott EON, olaire Méditerranéen (PSM), qui a pour objectif de objectif pour a qui (PSM), Méditerranéen olaire lie éierne dpn d développement du dépend Méditerranéen olaire u cde prtonl emtat e atgr les partager de permettant opérationnel cadre ’un Arqe u od Dn tos n, l’Initiative ans, trois Dans Nord. du ’Afrique ANQUE MONDIALESONTPARTAGÉS PAR LE editerranean Cooperation Renewable Energy osrim aoiarmn almn fré par formé allemand majoritairement consortium ope, qui puiserait dans les importantes ressources importantes les dans puiserait qui ope, RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 ( TREC) Tr ans- -

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entre les pays du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord qualifiée (des techniciens, des ingénieurs, des cher- et l’Europe. cheurs, etc.) (Estela, 2009) (4). Le programme des CSP pour les pays MENA, commun à la Banque mondiale et à la Banque Africaine de Développement (AfDB), offre un fondement solide pour des initiatives visionnaires et ambitieuses, telles LE SUCCÈS REQUIERT UNE COOPÉRATION que le Plan Solaire Méditerranéen et Desertec, en RÉGIONALE ET UNE ACTION COORDONNÉE offrant une solution concrète permettant d’aller de AFIN DE METTRE EN PLACE DES MÉCANISMES DE l’avant et de mener à bien des projets dans un futur FINANCEMENT INNOVANTS ET DE MOBILISER immédiat. DES SOURCES DE FINANCEMENT MULTIPLES

L’initiative de la Banque mondiale / Banque Africaine LE DÉVELOPPEMENT DES CENTRALES SOLAIRES de Développement pour une montée en puissance des À CONCENTRATION CSP PEUT ÊTRE UNE CSP a pour objectif de se servir de ressources du FTP COMPOSANTE DE PACKAGES INCITATIFS comme d’un catalyseur pour développer aussi rapide- « VERTS » ET CONTRIBUER À CRÉER DES EMPLOIS ment que possible l’immense potentiel solaire inutilisé de la région MENA. Ceci afin de satisfaire la demande en électricité de cette région et de l’Europe, et ainsi Outre le fait de contribuer à l’atteinte d’objectifs en obtenir une réduction du coût d’investissement de cette matière de sécurité énergétique et de lutte contre le technologie au bénéfice de tous les pays, dans le monde changement climatique, le développement de la capaci- entier, désireux d’utiliser la technologie des centrales à té de production d’électricité via des centrales CSP concentration (CSP). En plus d’être au service des dans les pays MENA est susceptible de participer à la objectifs d’une sécurité énergétique renforcée et du

LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS DE FINANCEMENTS LA MOBILISATION croissance économique, sachant que les pays MENA développement de l’énergie à basse teneur en carbone sont particulièrement intéressés aux perspectives de dans les pays du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord, fabrication locale des équipements nécessaires. d’une part, et d’Europe, d’autre part, le développement En ce qui concerne les installations en cours de réalisa- du potentiel solaire des pays du Sud méditerranéen tion, à peu près 30 % de l’équipement lourd est fabri- peut également contribuer à la croissance économique qué localement. Si une demande de capacité supplé- et à la création d’emplois. mentaire à l’échelle du GW apparaît, alors la Toutefois, les obstacles à franchir sont encore nom- fabrication de composants de précision, tels que les breux, et le succès requiert : tubes et les miroirs capteurs est susceptible, également, • un mécanisme de transition permettant de fournir des de devenir viable localement. D’après une étude (4) aides jusqu’à ce que les coûts aient suffisamment baissé effectuée auprès d’entreprises européennes en ce qui pour que les CSP soient compétitives par rapport aux concerne les centrales CSP, chaque centaine de méga- technologies de production d’électricité convention- watts installés fournira l’équivalent de 400 emplois à nelles ; plein-temps dans la fabrication, 600 emplois dans la • un mécanisme permettant de vendre l’électricité entre sous-traitance et chez les installateurs et 30 emplois les pays MENA et l’Europe, de manière à ce que la pro- annuels pour le fonctionnement et la gestion. Le déve- duction d’électricité des pays MENA puisse servir à loppement économique peut aussi bénéficier indirecte- atteindre les objectifs impartis aux pays membres de ment à une collectivité, par exemple, sous la forme l’Union européenne par la directive Energie-Climat ; d’une demande accrue en prestations de services • un financement à grande échelle, avec une part sub- locaux. Il est largement reconnu que pour chaque stantielle à des taux d’intérêt bonifiés, durant les années emploi créé dans la construction (d’une centrale), de démarrage ; quatre emplois de services sont générés en soutien et • la participation du secteur privé (industriels, bureaux qu’une fois la construction terminée, les emplois dans d’études, secteur financier) permettant de créer un le fonctionnement et la gestion de la centrale vont marché ; requérir à leur tour les prestations de services locaux. • enfin, un investissement très important dans les infra- Ainsi, Estela estime que si l’on créait 20 GW de capa- structures d’interconnexion. cité solaire dans les pays du Sud du Bassin méditerra- Afin d’assurer les ressources financières requises et de néen, ce sont, au total, 235 280 emplois qui seraient créer l’environnement propice, le Groupe Banque créés, dont 80 000 dans la fabrication (40 000 in situ et mondiale est en train de : 40 000 en Europe), 120 000 emplois dans la construction et 35 280 emplois dans le fonctionnement et la (4) Estela Solar (2008), Solar Thermal Electricity : contributing to achieve gestion. De plus, la création de ces emplois permettrait the 20 % of RES in the energy mix by 2020. de développer un système de formation pérenne European Solar Thermal Electricity Association, Belgium. Disponible en ligne : (écoles, instituts de formation professionnelle, etc.) per- http://www.estelasolar.eu/fileadmin/ESTELAdocs/docu- mettant de former en permanence une main-d’œuvre ments/2008.05.28_ESTELA_DisseminationDocFull.pdf

48 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 042-049 Pariente 2/11/09 10:35 Page 49 Page 10:35 2/11/09 Pariente 042-049 e e ote n usac ds S, i u éventail un via CSP,d des puissance en montée de le conséquent montant mondia- Banque la de l’initiative à alloué être pourrait un dont 2010-2015, période la pour renouvelables énergies des et énergétique cité du l’effica-de financement au dollars milliardsde 7 porter Française l’Agence d’oresd’ap-ont accepté Développement(AFD) déjà et et KfW développement Banque Eur La nécessaire. est internationales financières P nécessaires. dollars milliardsde 8 à 6 les mobiliser de afin financières tions institu- d’autres et (BMD) développement de latérales multi- banques les toutes avec partenariats des établir • ; financières tions deurs politiques, d’industriels, d’opérateurs et d’institu- et d’analyses d complet programme un coordonner • ; FTP du ressources les mobiliser de permettant d’investissement plan un Développement, de Africaine Banque la avec coopération préparer,en • our réussir, un effort concerté de toutes les institutions ’instruments tels que des prêts à long terme, des taux des terme, long à prêts des que tels ’instruments déci- de participation la avec technique, ’assistance opéenne d’Investissement, la Banque allemande de allemande Banque la d’Investissement, opéenne I l’Agence de siège le recevoir pour choisi récemment été a DhabiAbu plois. d’em- milliers plusieurs créant zéro-carbone, ville d’une développement le via verte construction de centre et réflexion la dans pionnier que tant en émergé a Dhabi)d’AbuFutur du l’Energie de (Compagnie Masdar (5) A emplois. des pétrolecréer seul de du conséquence, au-delà en et, énergétique d’étendreleadership conventionnelles, leur par les subventions actuellement accordées aux énergies imposée le charge la contre réduire de lutte climatique, changement de efforts aux contribuer de ajoutée, consacrer pouvoir leurs hydrocarbures de à des utilisations à plus valeurforte afin solaire l’énergie maîtriser à cherchant (5) GCC du membres pays les financier, package au majeurs contributeurs des ailleurs d’être par désireux sont ils et investir à significatifs capitaux de disposent (GCC) Golfe du Coopération de Conseil tions de capital-risque. Des fonds financiers des pays du technique et les études de faisabilité, garanties et opéra- d nternationale des Energies Renouvelables ( Renouvelables Energies des nternationale gency itrt bnfé, e sbetos or l’assistance pour subventions des bonifiés, ’intérêts – IRENA), créée en juin 2009. juin en créée IRENA), – RÉALITÉS INDUSTRIELLES I nternational Renewablenternational Energy • NOVEMBRE 2009

49 SILVIA PARIENTE-DAVID, JONATHAN WALTERS, CHANDRA GOVINDARAJALU ET ROGER COMA CUNILL 050-053 Le Coguic 2/11/09 10:37 Page 50

Le financement de l’électricité renouvelable dans le cadre du Plan Solaire Méditerranéen (PSM) LA MOBILISATION DE LA MOBILISATION

Une double contrainte énergétique et climatique s’impose aujour- d’hui aux économies développées comme aux économies émer- gentes ou en développement, appelant tous les pays à accélérer le changement énergétique et à mettre en place des systèmes éco- FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS FINANCEMENTS nomes en énergie et en carbone.

par Rima Le COGUIC* et Christian de GROMARD*

loppement des énergies renouvelables (EnR) dans ces LE PLAN SOLAIRE MÉDITERRANÉEN, UN OBJECTIF PSEM, en leur ouvrant la possibilité d’exporter de AMBITIEUX MAIS NÉCESSAIRE l’électricité « verte » produite chez eux via des interconnexions « renouvelables » et en introduisant de nouvelles formes de péréquation tarifaire entre pays du Les Pays du Sud et de l’Est de la Méditerranée Nord et pays du Sud de la Méditerranée. Cette dyna- (PSEM) sont particulièrement concernés par ces défis mique régionale est susceptible de faire évoluer les énergétiques et climatiques. Avec des taux de croissan- cadres réglementaires nationaux des PSEM et d’accélé- ce s’échelonnant entre 6 et 8 %, leur demande en rer l’évolution de leur mix énergétique au profit des énergie augmente deux fois plus vite que celle de énergies renouvelables. l’Europe, tandis que leur production, qui dépend des La région est dotée d’une ressource solaire qui s’avère la combustibles fossiles à hauteur des 99 %, est précari- plus abondante de la planète et ses zones désertiques sont sée par la volatilité des prix de ces combustibles et par particulièrement propices à l’installation de centrales leur renchérissement. Pour relever ces défis, les pays solaires. Certains pays disposent de bons potentiels méditerranéens sont contraints d’intensifier leurs poli- éoliens, notamment le Maroc, l’Egypte et la Turquie, qui tiques de maîtrise de l’énergie, en combinant efficaci- ont commencé à les exploiter. Par contre, du fait de la té énergétique, économies d’énergie, recours aux éner- faible pluviométrie, les ressources en biomasse et en peti- gies renouvelables et réduction des émissions de gaz à te hydroélectricité sont plus limitées (1). En matière effet de serre. Le Plan Solaire Méditerranéen (PSM), lancé en juillet * Agence Française de Développement (AFD) (http://www.afd.fr). 2008, qui est l’un des six projets prioritaires de l’UpM (1) A noter : la Turquie dispose d’un potentiel géothermique exploitable (Union pour la Méditerranée), vise à dynamiser le déve- pour la production d’électricité.

50 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 050-053 Le Coguic 2/11/09 10:37 Page 51 Page 10:37 2/11/09 Coguic Le 050-053 de la Turquie, aucun d’eux ne s’est doté de l’exceptionà subventionnéeet, est conventionnelle cité r plupart la pour restent, d EnR les régissant tionnels institu- cadres Les uniques. d’acheteurs systèmes des par et centralisés publics opérateurs des par régis sont D coûts. des baisse la lite la mobilisation des entreprises et permet d’accélérer développement industriel des filières renouvelables faci- oin, u cniine a unié d’électricité ou quantité (solaire «v la renouvelable conditionne gisement qui du éolien), qualité la • : réseau, suivants les sont en renouvelable d’électricité projets des cière finan- rentabilité la conditionnent qui paramètres, Les UNE APPROCHE DIFFÉRENCIÉEPAR FILIÈRE TA LA RÉALISATION DUPSMPASSE PAR L’ADAP le F (tel réseau de matière en incitatives tarifaires tions d l’association de résulte échelle grande à renouvelable té l’électrici- de diffusion la que fait le ressortir fait ment) notam- Inde, et (Chine émergents pays grands des et L éolienne. et solaire filières aux té d oiius ulqe, t o à n dsaié e res- des disponibles. naturelles sources disparité une à non et différentes publiques, les politiques entre (2 existant différences GW aux dû 1 est – pour Nord au T TWh/an) (51 GW 19 entre les puissances d’énergies renouvelables installées – l’écart Méditerranée, la de Sud le Nordet le Entre (3). des gisements solaires et éoliens dont ces pays disposent hauteur la à pas n’est renouvelable l’électricité de sion diffu- la PSEM, les dans laquelle, pour raison la C’est T este encore limité. Dans plusieurs de ces pays, l’électri- ’expérience, ces dernières années, des pays de l’OCDE ’électricité renouvelable, le PSM donne donc la priori- la donc donne PSM le renouvelable, ’électricité ’entre eux, peu incitatifs, et le soutien aux industriels aux soutien le et incitatifs, peu eux, ’entre u cde élmnar ntoa car t e disposi- de et clair national réglementaire cadre ’un eed in Tariff beu1: ableau 1 Wh/an) au Sud en 2005 (4), soit près de 20 fois plus fois 20 de près soit (4), 2005 en Sud au Wh/an) ans la plupart des PSEM, les marchés de l’électricité de marchés les PSEM, des plupart la ans TION DESCADRES JURIDIQUESNATIONAUX ET re»poutbe; productible » erte Coûts de production des principales filières intéressant le PSEM le intéressant filières principales des production de Coûts 2) E ote u suin pot au apporté soutien un outre, En (2)). feed-in tariff - . phique 1. phique l L c 15 de au-dessus celles 0 c 10 de en-dessous celles : production de coûts leurs selon On PSEM. les intéressant filières pales princi- des production de coûts les résume 1 tableau Le s’insèrent. celles-ci lequel dans électrique contexte le selon et filières les selon ainsi varie rentabilité Cette garanti). tarif du durée • les conditions de rachat du kWh produit (montant et ; du prêts) des différé et et taux (maturité, dette la de coût propres fonds des attendue rentabilité la de et proportion la de dépend qui financement, du coût le • ; réseau au cordement rac- du s’ajoutecelui auquel installé, MW du coût le • d et EnR filières des puissance en montée la permettre de afin PSEM, les dans maintenant dès donc justifie mesuresde incitativesse place en mise La économique. r dance à la hausse et l’on escompte qu’avant 2020 le mix ten- une suivent fossile l’électricité de ceux que tandis baisse, la à évoluent coûts ces conventionnelle, tricité l’élec- de ceux que élevés plus production de coûts des Si (5)). photovoltaïque ou concentration, bien l’utilité de ces dispositions. ces de l’utilité bien tricité renouvelable en réseau. en renouvelable tricité l’élec- de ceux de différents développement de objectifs des à et nomiques éco- mécanismes d’autres à répond il car région, la dans intérêt son malgré n’estévoqué,isolé photovoltaïquesolairepas Le PSM. le dans compte en pris est Il aussi. développe se concentration à photovoltaïquesolaire Le (5) 2008.des Technologies2009). (mai décembre OME, Perspectivesméditerranéennes, : énergétiques Source (4) MW. 000 35 à estimé régional potentiel MW, 000 un pour 1 à inférieure est installée éolienne capacité La (3) l comme qui, pays, des dans renouvelables énergies des progression La (2) ’Allemagne ou l’Espagne, se sont dotés très tôt de tôt très dotés sont se l’Espagne, ou ’Allemagne ’économie de chaque filière, comme l’indique le gra- le l’indique comme filière, chaque de ’économie enouvelable/fossile devrait correspondre à l’optimum à correspondre devrait enouvelable/fossile api ulc éesie ifr sln a auié et maturité la selon diffère nécessaire public ’appui ’attirer les investissements les ’attirer les filières éolienne ou solaire affichent actuellement affichent solaire ou éolienne filières les peut ainsi classer les filières EnR en deux catégories, € kh léle e l ptt hdolcrct) et hydroélectricité) petite la et (l’éolien /kWh . RÉALITÉS INDUSTRIELLES € /kWh : le solaire (thermique à solaire(thermique le : /kWh ad hoc dans ces pays. ces dans feed intariffs • NOVEMBRE 2009 , illustre , 51 RIMA LE COGUIC ET CHRISTIAN DE GROMARD 050-053 Le Coguic 2/11/09 10:37 Page 52 Page 10:37 2/11/09 Coguic Le 050-053 52 LA MOBILISATION DE FINANCEMENTS SIGNIFICATIFS à la diffusion, plus conséquente, visant à développer les développer à visant conséquente, plus diffusion, la à et aides diverses à la recherche et développement. L’aide pilotes) (projets démonstration la à ou exemple) par té v sub- : définie finalité une avec budgétaire, type de être panoplie une d divers) degrés des (à mobilisent péens lables qu’ils se sont fixés à l’horizon 2020, les pays euro- P ? production d’électricitérenouvelable Comment financerlesurcoût actueldela péens. euro- pays les vers renouvelable électricité cette de tie • et, enfin, à intégrer des possibilités d’exporter une par- ; l’avance à fixés tarifs des à lable renouve- électricité cette racheter de nationaux rateurs l’électricité de rachat l’obligationopé- que aux ainsi solairefaite éolienne, ou de conditions les redéfinir à • ; réseau le sur renouvelabled’électricité pendants indé- producteurs des démultiplication la faciliter à • ces : de visant chacun pays, dans nationaux juridiques cadres des d’aménagement l’absence en atteint être donc pourra r L et de la maturité de la technologie. la de maturité la de et G RÉALITÉS INDUSTRIELLES nueal dn ls SM à ’oio 22) ne 2020) l’horizon à PSEM, les dans enouvelable ojci abtex u S (0 W d’électricité GW (20 PSM du ambitieux ’objectif entions d’aide à la décision (sur les études de faisabili- de études les (sur décision la à d’aide entions our atteindre l’objectif de 20 % d’énergies renouve- d’énergies % 20 de l’objectif atteindre our ’outils publics de soutien financier. Ces aides peuvent financier.aides soutien Ces de publics ’outils ahqe1: raphique U ne combinaison d’appui et d’incitations différente par filière et par pays selon le développement du marché du développement le selon pays par et filière par différented’incitations et d’appui combinaison ne • NOVEMBRE 2009 leurs réseaux nationaux (le surcoût des énergies renou- énergies des surcoût (le nationaux réseaux leurs de limitée taille la de tant fait du réduites, plus faires tari- manœuvre de marges de disposent et budgétaires terranéens sont plus contraints en matière de ressources médi- l’Est de et Sud du Etats les équivalents, niveaux P l d v Eur En renouvelables. énergies des profit au tarifaires tions péréqua- de biais le par général en intervient marchés, T lable en réseau. en lable ’électricité d’origine fossile ou fissile (cf. tableau 2). tableau (cf. fissile ou fossile d’origine ’électricité ement indolores pour le consommateur, la proportion u mtr e pae e icttos u sin de soient qui incitations des place en mettre our ’électricité renouvelable restant limitée par rapport à rapport par limitée restant renouvelable ’électricité ableau 2 ope, ces mécanismes de péréquation restent relati- restent péréquation de mécanismes ces ope, : Tarifs de rachat de filières d’électricité renouve- d’électricité filières de Tarifsrachat : de 050-053 Le Coguic 2/11/09 10:37 Page 53 Page 10:37 2/11/09 Coguic Le 050-053 Même si, au stade actuel des coûts de production des production de marché. coûts des actuel d’unstade au si, Même progressif développement le et terme long à l’engagement bien mais ponctuel, et immédiat L de kWh. du prix le grevant risque partenariats prime la ces ainsi réduisant à novateurs, publics/privés inhérentes transactions les lite faci- et projets les sécurise financiers table de tours aux IFIs ces de participation la b) ; réseaux) entre nexions (voire plus) (notamment pour les intercon- ne d’années vingtai- une sur amortissables investissements ces pour sensible comparatif avantage un apportent taux compétitifs leurs et maturités longues leurs a) : pour ce raisons deux et renouvelables, kWh des prix des fixation la dans déterminants être peuvent IFIs ces de prêts Les l’énergie). de secteur le dans fréquentes, peu sont celles-ci que (signalons ment (avec ou sans garantie des Etats), subventions d’équipe- bonifiés prêts technique, d’assistance ou d’études tions : subven- mobiliser différents types de de soutien financier mesure en sont bilatérales) ou (multilatérales IFIs D ? (IFIS) INSTITUTIONS FINANCIÈRES INTERNATIONALES QUEL ENGAGEMENT ETQUELRÔLE,POURLES additionnels. revenus des apporter outre, en peuvent, carbone crédits Les concessionnels). financiers ments d bailleurs les 4) et PSEM) les dans produite verte tricité péens (par l’importation à des tarifs privilégiés de l’élec- des travers les 2) à (notamment d’appui), PSEM des d’électricité consommateurs incitatives mesures des des (par gouvernements PSEM les et contribuables les 1) savoir à programme, du acteurs différents les entre financier l’effort partager manièrepeut la on déterminer dont de celle donc est PSM du cadre le dans posée question La tarifs. de augmentations aux usagers des sensibilité v G ’objectif du PSM n’est cependant pas l’investissement n’estpas PSM cependant du ’objectif elables est donc plus difficile à absorber) que de la vive ’aides multilatérales et bilatérales (à travers des instru- des travers (à bilatérales et multilatérales ’aides ahqe2. raphique ans le cadre de l’aide publique au développement, les développement, au l’aidepublique cadrede le ans feed intariffs ), 3) les consommateurs euro- consommateurs les 3) ), T des et l’Energie de l’Industrie, de général Conseil Financeset des rale géné- Inspection – Méditerranéen SolairePlan le sur Rapport : Source (6) (BEI) et la et (BEI) pement (AFD), la Banque Européenne d’Investissement Fs uoéne, ’gne rnas d Dévelop de Française l’Agence européennes, IFIs trois PSM, du projets les financer pour années chaines pro- des cours au mobiliser à (6)) l’Europe vers nexion d milliards 6 compris y d’euros, Milliards 46 et 38 entre (estimés considérables financements des tenu Compte 2). graphique (cf. privé l’investissement à rables objectif la mise en place progressive de conditions favo- pour fixer se doivent financières institutions ces sable, indispen- doute sans est IFIs des financier l’appui ché, énergies renouvelables etdudéveloppement decemar- durables et mutuellement profitables. mutuellement et durables aux Etats de la région de réelles possibilités de synergies donnant en et fossiles, énergies les sur seulement plus non et renouvelables énergies les sur derniers ces dant fon- en Méditerranée, en énergétiques d’échanges tives perspec- nouvelles de ouvrir et méditerranéenne ration coopé- la dans majeur rôle un jouer ainsi peut PSM Le r en apports les fonds propres, ainsi que les projets, dans les filières déjà financer pour PSM la dès du jouer initiale à phase essentiel rôle un ayant ceux-ci investisseurs privés, les avec relation en intervenir aussi tent comp- Elles d’infrastructures. type ce financer de coopèrent afin elles lesquelles avec et développement) de Banque Islamique Banque la la ou Développement, de mondiale, Africaine Banque le la pour (notamment mobilisées PSM IFIs autres les avec concertation en appui cet engager souhaitent institutions trois Les PSM. du tiale ini- phase la soutenir pour années prochaines cinq des cours au d’eurosmilliards 5 de montant un disposition L d’unet financement cadre œuvreen mise de communs. de d’uneoffre base la sur PSM, le conjointement puyer entables (comme l’éolien, dans les zones idoines). zones les dans l’éolien, (comme entables echnologies (mai 2009). (mai echnologies ’AFD, la BEI, et la KfW prévoient ainsi de mettre à mettre de ainsi prévoient KfW la et BEI, la ’AFD, ers e acreet e cnrls t d’intercon- et centrales des raccordement de ’euros KfW Bankengruppe RÉALITÉS INDUSTRIELLES (KfW) ont décidé d’ap- décidé ont (KfW) • NOVEMBRE 2009 - 53 RIMA LE COGUIC ET CHRISTIAN DE GROMARD 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 54

Mais où sont les entreprises françaises de fabrication d’équipements pour la production d’électricité solaire ?

La caractéristique des deux secteurs (éolien et solaire) de production d’électricité concernés par le Plan Solaire Méditerranéen est d’avoir LES ENJEUX INDUSTRIELS donné naissance à des industries extrêmement dynamiques, qui ont bénéficié jusqu’à la fin de l’année 2008 d’une très forte croissance, tirée notamment, par les obligations d’achat d’électricité imposées par voies législative et règlementaire dans plusieurs pays occidentaux et au Japon, ainsi que par des tarifs favorables prenant en compte le coût de leur production. Ainsi, de nombreuses entreprises se sont développées – y compris en Chine avec un accent mis essentiellement sur l’exportation. Ces entreprises jouent à présent un rôle mondial.

par Claude TRINK*

qui représente une croissance de 27 % par an en LE SECTEUR DES ÉQUIPEMENTS POUR LA moyenne, qui devrait se poursuivre sur le même rythme PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ SOLAIRE ET et atteindre 332 GW en 2013 (1). Les capacités les plus ÉOLIENNE A DONNÉ NAISSANCE À DE GRANDES importantes se trouvent aux États-Unis (25 GW), en ENTREPRISES… À L’ÉTRANGER Allemagne (24 GW) et en Espagne (17 GW), la France se situant loin derrière (3,4 GW, avec un objectif de 20 GW à l’horizon 2020). Sur le plan mondial, les capacités de production La capacité installée de production d’électricité d’origine photovoltaïque est nettement moins élevée (15 GW), d’électricité d’origine éolienne et solaire connaissent une croissance spectaculaire * Ingénieur général des Mines, membre du Conseil général de l’Industrie, La puissance mondiale installée des centrales éoliennes de l’Energie et des Technologies. a atteint 121 GW en 2008, contre 17 GW en 2000, ce (1) Source : Rapport 2008 du Global Wind Energy Council.

54 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 55 Page 10:38 2/11/09 Trink 054-060 16 Mds 16 de plus de d’affaires chiffre un génère solaire et éolien importants, secteur le où stables l’Allemagne, de cas le d’emplois montre le comme créations de et tions d’exporta- volumes de génératrices sont industries Ces (3). fonctionnement) en toujours et (de 350 MW, installées en Californie dès les années 80, LUZ centrales les sur acquise l’expérience sur puyant B U A et Solar(Abengoa espagnols Millenium),(Solar mands alle- sont CSP centrales de fabricants principaux Les U Etats- (aux Sunpower et Solar First enfin, Allemagne), Suntech : années dernières Pow dix des cours au culaire d’entreprises spécialisées ont connu un développement nombre specta- petit un diversifiés, groupes de grands à appartiennent composants de japonaises usines les si et l’exportation à production la sa de destine quasi-totalité cité pays premier en le et Si %) %). (24 (22 Japon Allemagne au Chine marché), de en parts des situent % (29 se d’équipements production de D dans untrèspetitnombredepays d’équipement adhoc,dynamique etspécialisée, suscité l’apparitiond’uneindustriedebiens L P les (dans THEMIS de site du réactivation la de cadre projet de centrale solaire à concentration (CSP), dans le les deux pays précités. La France, pour sa part, a un seul dans essentiellement encore, là monde, le dans cement d’avan-divers stades des à sont en GW 8 de plus de ce projets de centrales représentant ensemble une puissan- MW.Toutefois,500 des les pas dépassant puissance ne installée d’une Espagne, en et États-Unis aux sites, jour,cinq ce à à limitée reste, thermiques solaires trales E 2020). l’horizon à GW 5,4 de l’objectiffixe (qui l’Environnement de Grenelle du central scénario qu’elle 2008, souhaite augmenter comme très l’indiquefortement, le en MW 87 de production de capacité une avec retrait, en est France la encore, Là GW). 2,2 photovol- centrales des taïques (avec des puissances totales respectives de 5,3 et moitié la pratiquement sol leur sur accueillent qui (2), Espagne en et Allemagne en exploitants aux offerts avantageux très d’achat tarifs les par forte notamment suscitée très 2000), depuis croissance %/an (+37 une aussi elle connaît elle mais sonnes travaillent en France dans ce secteur et la balan- Francela travaillenten et sonnes secteur ce dans per- 000 10 de moins comparaison, titrede À incluse). l’étranger à (sous-traitance personnes 000 130 de plus H ’accroissement delademanded’électricitésolairea rne-retls (e rjt OEH, as les dans SOLENHA, projet (le yrénées-Orientales) fn l pouto déetiié rvnn d cen- de provenant d’électricité production la nfin, rightsource et Solel construisent des centrales en s’ap-en centrales des Solelconstruisent et rightsource S or) t mrcis Slr eev, iil de filiale Reserve, (Solar américains et Cobra) CS nis). ie Tcnlge) Ls oits israéliennes sociétés Les Technologies). nited ans le secteur du photovoltaïque, les principaux sites principaux les photovoltaïque, du secteur le ans autes-Alpes n’ayantabouti). autes-Alpes pas r op e Cie, -el e Slr ol (en World Solar et Q-Cells Chine), (en Corp er € (dont 11 Mds 11 (dont € à l’exportation) et emploie et l’exportation) à est aujourd’huimajoritaire. est précédents, groupes des filiales des par partie pour réalisée composants, les En travers à %) (26 présente très également est allemande l’industrie ; %) (15 Gamesa espagnole et marché) de Vestasparts danoise entreprisesde % (23 les sont constructeurs premiers deux les : éolienne l’électricité pour ments d’équipe- production la dans retrouve se comparable Unesituation (3) 2008. septembre de compter à d’achat, tarifs ses restrictif plus sens un dans modifier L’Espagneà (2) amenée été d’ailleurs a 740 M 740 photovoltaïques en technologies solaires,notamment La France entretientuneffortimportantderecherche MARCHÉS DENICHE LIMITÉE –ELLESECONCENTRESURDES DE RECHERCHE,L’ACTIVITÉ INDUSTRIELLERESTE EN FRANCE,DÉPITD’UNIMPORTANT EFFORT d sortis solaires modules des prix le inverse, l’effet ment récem- cellules eu ont silicium, de sans minces couches rapide à solaires développement le que ainsi lules, cel- des plupart la de fabrication la pour clé matériau M et 2008, qui s’est répercuté sur le prix des produits finis. des 2005 entre semi-conducteur ce de prix que des triplement l’électronique un généré a de photovoltaïques cellules de secteur constructeurs du tant nant photovol- le pour ainsi, éma- silicium en l’accroissementdemande taïque, la de : précaire toutefois reste de Au nris ovle) t e ognse d recherche de CNRS). et (CEA organismes des et Nouvelles) Énergies Il EDF et Photowatt %). (notamment industriels (30 des associe modules en l’assemblage enfin et tranches %) cellules en (18 de fabrication la %), (10 lingot » du wafers découpe « les minces, la %), (14 un lingots dans de moulage le utilisé coût), son de % 28 représente photovoltaïque module silicium du cation les (la fabri- » toutes charge concerne silicium étapes « de la programme filière, depuis le ce de périmètre Le collectivités certaines locales. par apportées plémentaires d M 129 de est total budget son française, pour photovoltaïque filière recherche la progresser de faire organismes des l’action et industriels est des » par fois la Crystal à menée être à coordonnée Nano plus la majeure Solar « programme Le 2008. de moyenne la à rapport par 2009, agmn dfctie 20 M (270 déficitaire largement ce commerciale des composants de centrales solaires est uie yn cué e 4 a peir trimestre premier au % 24 de chuté ayant ’usine ’aides publiques auxquelles s’ajoutent des aides com- aides des s’ajoutent auxquelles publiques ’aides ercon, Siemens, RePower et Nordex. La sous-traitance chinoise, pour RePowerchinoise, Siemens, sous-traitance Nordex.ercon, La et ais l’augmentation des capacités de production de ce de production de capacités des l’augmentation ais niveau mondial, l’équilibre entre l’offre et la deman- € d ’importations). RÉALITÉS INDUSTRIELLES € et il bénéficie de 46,5 M 46,5 de bénéficie il et € d eprain, contre ’exportations, • NOVEMBRE 2009 € 55 CLAUDE TRINK 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 56 Page 10:38 2/11/09 Trink 054-060 56 LES ENJEUX INDUSTRIELS pour les installations au sol. au installations les pour R (4) Tennerdis(PACA),(Languedoc- Énergies Derbi Cap (Rhône-Alpes), (5) En 2009, 60,2 c 60,2 2009, En (5) ain tn pu l puat des plupart la pour étant cation secteurs ge de projets et leur installation, les entreprises de fabri- des françaises entreprises concernés interviennent essentiellement dans le monta- des plupart La peu nombreuxenFrance équipements decentrales solairessontencoretrès Les opérateurs industrielsfabriquantdes la de Sud du pays les Méditerranée. avec notamment nale, internatio- coopération une développer à commencent pôles Ces taille. petite de d’opérations nombre grand N Solar « (programme projets grands de seulement non soutiennent ils ; solaire l’électricité de domaine le dans E plusieurs SAED). GDF-Suezet (dont industriels et CNRS du PROMES laboratoire le avec collaboration en (CSP), concentration à solaires trales teforme, à Cadarache, dédiée aux technologies des cen- pla- d’une et photovoltaïque, le vers tournés tiellement essen- terme), à 250, comptera en (et chercheurs 145 aujourd’hui regroupe qui (INES), solaire l’énergie de dans la constitution (à Chambéry) de l’Institut national techniques les d pour d’innovations laboratoire son travers à impliqué, fortement s’est lui-même, CEA, Le le sur s’appuyant en (CEA). Atomiquel’Energie à Commissariat photovoltaïque, solaire le sur finance depuis 2005 un projet de recherche thématique P l su poutu façi d clue photovol- cellules de français taïques, producteur seul le • : produits des point au mise de phase une osctrn,preepe: exemple par citerons, nous celles-ci, Parmi nouvelles. technologies de loppement déve- le dans spécialisent se sociétés petites quelques • ; » main en clé « centrale d’une commande passer lui de vient marocainl’ONE et MW) 15 de cité France,en service en actuellement tante capa- une avec impor- plus (la Réunion la à Roseraie, la de centrale la fourni a il ; France qu’enSud du Afrique en autant té implan- est qui photovoltaïques panneaux de fabricant • ; capacités ses de extension N r joint-ventu- d’une création la à participé a Il MW/an. l’I de département le (dans Bourgoin-Jallieu à implanté RÉALITÉS INDUSTRIELLES , V line ete htwt, D Énergies EDF Photowatt, entre Alliance, PV e, oussillon), S2E2 (Centre). S2E2 oussillon), éege nuels t e nnmtrax (LITEN), nanomatériaux les et nouvelles ’énergies ar ailleurs, l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) nfin, quatre pôles de compétitivité (4) interviennent (4) compétitivité de pôles quatre nfin, T n Cytl» cnrl TEI) mi asi un aussi mais THEMIS), centrale », Crystal ano uels t E Invto pu prete une permettre pour Innovation CEA et ouvelles èe, ue aaié e rdcin iié, e 60 de limitée, production de capacité une a sère), enesol, P hotowatt iil 5%dEF(A: 193 M filiale à 75 % d’EDF (CA € /kWh pour l’intégration au bâti contre 32,8 c 32,8 contre bâti au l’intégration pour /kWh (CA : 135 M 135 : (CA • NOVEMBRE 2009 € start up start , avec 600 emplois), 600 avec , noe dans encore € ), est un € /kWh la toiture et la production d’électricité solaire sur des sur- de silicium amorphe, assurant à la fois l’étanchéisation de trepôts se présentant sous la forme de feuilles déroulables d’en- toits de photovoltaïques revêtements des point au Unisolaraméricaine société la : mis a produits Autrene). exemple des % inter- en fabriqués sont Solar Schüco 8 par vendussolaires seulement (ainsi, visionnements appro- leurs externalisent elles quoi après ce fabrication, de pilotes les définissent elles dont produits, nouveaux de imaginer pour marché du partent qu’elles clientèles et établies des déjà ont sociétés ces que Notons réseau. cultation des ouvertures ou à la fourniture d’électricité au l dont fenêtres, les ou façades des allèges les dans intégrés photovoltaïques générateurs des proposent qui solaire, le dans spécialisées filiales des créé elles, à quant ont, rie) S l innovantsdans soient intégrés qui véritablement duits et pro- de point au mise la par traduit pas présent jusqu’à Ce tarif d’encouragement de l’intégration au bâti ne s’est bâti. au intégrés équipements octroyéaux est qui celui avantageux, n’enplus le tarif qui du moins pas bénéficient mais l’habitat, dans que faibles plus tement net- sont d’étanchéité exigences les lesquels pour coles, elle une floraison d’équipements de et toitures de hangars agri- par traduisant français, se dérive certaine une fabricants à parfois conduit des qu’à étrangers cants fabri- des à plus aujourd’hui bénéficie orientation cette lancement le et d Imerys) ou (Saint-Gobain domaine M (5). privilégiés très d’achat tarifs de bénéficie qui bâti, au solaire du l’intégration de celui comme spécifiques v ments pour les énergies renouvelables d’équipe- a conduit les pou- matière en industriels relais des faiblesse La Haute- de Alpes Pr les (dans Arnoux-Saint-Auban d • de coût ; le moitié modules des fabrication de réduire de permettant taïques photovol- cellules de d’encapsulation procédé nouveau efn mninos e projet le mentionnons enfin, • (technologie ; soleil % 40 du à 20 course de rendements les améliorer à donc et la Exotrack), suivre à destinés articulés supports des produit Montesquieu, Bordeaux r v inno- procédé un développe Photowatt, de dirigeant • ; poly-cristallin) silicium (ce procédé permet d’élaborer en continu des lingots de électromagnétique froid creuset d’un partir à silicium de continu tirage de technologie une développé a qui • • ’électricité qu’ils produisent sert à la climatisation, à l’oc- Schüco allemandes sociétés les contre, par ; ’habitat bnd abn ; carbone de uban oirs publics à faire le choix de privilégier des marchés des privilégier de choix le faire à publics oirs ant de fabrication de couches minces de silicium sur silicium de minces couches de fabrication de ant olar(profilés pour fenêtres et vérandas) olar(profilés ou Schott (vitre- u porme e ehrh séiiu pr l’ANR, par spécifique recherche de programme ’un ue sn d pouto d slcu à Château- à silicium de production de usine ’une E Exosun, S A ov algré les efforts de certains industriels français dans ce dans français industriels certains de efforts les algré mix, olarforce pollon Solar ence), qui n’aabouti. qui pas ence), créé en 2002 à La Souterraine (dans la Creuse), fondé en 2007 et implanté sur le Technopôle , implanté à Bourgoin-Jallieu par l’ancien par Bourgoin-Jallieu à implanté , , créé en 2001 à Lyon, développe un développe Lyon, à 2001 en créé , S ilpro d ’implantation 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 57 Page 10:38 2/11/09 Trink 054-060 Ainsi, PSM. le nent concer- qui projets des ont groupes ces de plusieurs • ; Espagne) en et Belgique en Allemagne, en d v tra- à surtout d’équipements, industrielle fabrication la de domaine le dans précautionneusement entrent ils • ; centrales de portefeuilles de ou sociétés de acquisitions par surtout procèdent ils • ; grateurs d’inté- rôle le et projets de montage le privilégient ils • : communes tiques caractéris- des présente domaine ce dans action Leur l S T rdi ds ells htvlaqe à atr d’une partir à photovoltaïques cellules des produit M 560,5 ; 2008 e oce mne à ae e elrr d cadmium, de tellurure F de base à minces couches de c’estainsi qu’il est le : premier client du producteur américain fournisseurs de limité nombre un avec nement d’approvision- contractuelle politique une a EN EDF fonctionnement. en projets de de participation une partenaireun dans % portefeuille turc,un déjà a qui pris a 50 EN EDF : privilégiée est la PSM, du solaire.TurquieParmipays le les dans MW 500 dont nette, capacité de MW 000 4 de disposer de l’éolien pour MW 388 (dont 224 MW en France). Son objectif, pour 2012, est 1 contre solaire, au corres-pondent seulement MW 13 2008, en d’électricité tion de taux au produc- de projets des parts correspondant de EN EDF par détention – nette capacité 564 de 1 MW Sur l’étranger. à principalement l’éolien, dans GDF SUEZ En producteurs. ou exploitants constructeurs, jets, pro- de monteurs que tant en savoir-faire réel d’un sent peu développée, en revanche, plusieurs entreprises dispo- est renouvelables d’énergie sources de provenant tricité pements et de composants destinés à la fourniture d’élec- S d’électricité etd’équipementsàl’étranger essentiellement àtravers descapacitésdeproduction les secteursdel’électricitééolienneetsolaire,mais Les grands groupesfrançais sonttousprésentsdans S par œuvre en mis D été a procédé ce : importantes faces elgique, il détient 47,8 % de % 47,8 détient il Belgique, En centrales. ses de performances les liorer à l’utilisation de vapeur produite par ailleurs pour amé- et il développe l’association d’électricité photovoltaïque de 7 MW, au Portugal et l’autre, de 1 MW, en Espagne) ’électricité éolienne et solaire. et éolienne ’électricité r l pie e atcptos u e développement le ou participations de prise la ers i, en France,en i, productiond’équi-filièrede la industrielle Espagne. en aragosse, aint-Gobain sont, tous, présents dans les secteurs de secteurs les dans présents tous, sont, aint-Gobain ’entreprises à l’étranger (notamment aux États-Unis, aux (notamment l’étranger à ’entreprises irst Solar.irst tl Aea Aso, ela Shedr lcrc et Electric Schneider Veolia, Alstom, Areva, otal, li sr e tiue d luie eea Mtr de Motors General l’usine de toitures les sur alkia outre, les grands groupes français EDF,français groupes grands les outre,GDF-Suez, EDF Energies Nouvelles osd elmn excnrls(l’une, centrales deux seulement possède € en 2007) est présent essentiellement présent est 2007) en C 107 M 007 1 : (CA P hotovoltech, € qui en éviter le phénomène de réflexion (il est produit par la par produit est (il réflexion de phénomène le éviter notamment le verre imprimé Albarino, très utilisé pour verre, de plaques les : traditionnelles cellules les pour • ; abrasifs les : les matériaux de performance, les creusets, • en amont : photovoltaïques panneaux de l’élaboration dans (45 M (45 supplémentairesaveclignes sion, l’installationdeux de expan- nouvelle une MW,et 80 à capacité sa porter En MW.50 à correspondant production une pour 2007, croissance a été rapide : son CA a atteint 100 M 100 atteint a CA son : Sa 2003. rapide été a en croissance production sa démarré a et (Belgique) P qu’il projets des héberge. nées entreprises les dans capital M 244 de été a l’IMEC de CA Le invités). et résidents chercheurs, 500 (dont employés 750 1 aujourd’hui en spécialisé abrite qui (Belgique), et nanotechnologies et nanoélectronique Leuven à 1983 en créé indépendant, recherches de centre un est tronique) L TOTAL étant %). (4,4 l’IMEC et %) Photovoltech(47,8 de actionnaires autres les %, 15,5 de performant, industriel, rendement un technologie de silicium cristallin permettant d’atteindre rcece u ls oyèe ognqe (u Etats- (aux organiques U polymères les sur recherche • ; France) en amorphe silicium et Suisse en (CIGS minces couches les sur recherche • la de département M le dans Saint-Avold, (à silicium de plaquettes de usine d’une construction de projet • à solaireD centrale Abu (à paraboliques d’une miroirs de partir à construction concentration de projet • en A et Mède La à Lacq, (à groupe du unités les dans taille petite de solaires d’équipements installations • ; dans Tenesol % 50 de participation sa travers à Sud), du Afrique en et France (en culiers parti- les et photovoltaïquescollectivités tèmes les pour ; sys- de exploitation d’onduleurs et et installation commercialisation, solaires panneaux de production • ; (Photovoltech) Belgique en photovoltaïques cellules de fabrication • : pays différents dans et aspects, breux vient dans le secteur de l’électricité solaire sous de nom- TOTALinter- l’éolien). dans intervenir à renonçait il temps, même (en solaire le et nucléaire le dans rôle un jouer de volonté la avec », nouvelles Energies et tricité TOT SAINT-GOBAIN 0221, otn à 0 M l cpct d l’en- Photovoltech. de de semble capacité la MW 400 à portant 2012-2013, en MW 260 de capacité une atteindre devrait celle-ci d’une construction : nouvelle la usine sur le site ont été lancées en août 2008 pour études Des 2010. fin la IE (nttt neuiestie e microélec- de Interuniversitaire (Institut ’IMEC oootc, od e 20, s bs à Tienen à basé est 2001, en fondé hotovoltech, inn ; vignon) nis). ai nrpneàu pe ’fr); d’offre) appel un à réponse en habi, sle ; oselle) € 2007, une extension de sa fabrication a permis de permis a fabrication sa de extension une 2007, en 2007. L’IMEC prend des participations en participations des L’IMECprend 2007. en AL € d cé, n ule 20, n dvso «Elec- « division une 2008, juillet en créé, a ’investissement), doit la porter à 140 MW à MW 140 à porter la doit ’investissement), RÉALITÉS INDUSTRIELLES s ipiu à ifrns stades différents à impliqué est • NOVEMBRE 2009 € en 57 CLAUDE TRINK 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 58

Covilis – Companhia do Vidro de Lisboa –, dans la individuellement, assurant une ventilation optimale de banlieue de Lisbonne). chaque laminé, ce qui évite la surchauffe et optimise, Une nouvelle usine de couches minces photovoltaïques, en par conséquent, le rendement. Allemagne IMERYS Terre Cuite et EDF Energies Nouvelles Il s’agit de verre recouvert d’une couche mince com- Réparties se sont associés pour créer une filiale com- prenant un dépôt de cuivre, d’indium et de sélénium, mune dans le domaine du photovoltaïque intégré, afin qui constitue la couche « CIS ». d’assurer la commercialisation de leurs produits, sous la En novembre 2008, une usine a été inaugurée à cet forme de systèmes photovoltaïques complets, tant vers effet à Torgau, près de Leipzig (Land de Saxe, les entreprises de couverture ou les installateurs solaires, Allemagne), dans le cadre d’une joint-venture AVAN- que vers les particuliers, les entreprises ou les collectivi- CIS détenue à parité avec Shell, qui avait acheté les bre- tés.

LES ENJEUX INDUSTRIELS vets à Siemens. Saint-Gobain a récemment racheté les SCHNEIDER ELECTRIC développe la composante parts de Shell et est désormais seul maître à bord. électrique des équipements ENR (de manière généra- L’industrialisation de la fabrication a nécessité beau- le). Le groupe SCHNEIDER ELECTRIC développe coup d’efforts ; l’enjeu est de réduire le temps de fabri- la partie électrique et électronique des énergies élec- cation de chaque panneau. Il s’agit en effet d’abaisser les triques renouvelables (ENR) ; il se focalise sur la partie coûts par comparaison aux panneaux avec silicium : aval de la chaîne de valeur, entre les panneaux photo- leur taux de transformation de la lumière captée en voltaïques et l’utilisateur (distribution électrique, moni- électricité (taux de conversion) est en effet moindre toring de l’activité des cellules…). Il assure à la fois la (11 %, contre 15 % pour le silicium cristallin). Ce pan- réalisation des produits et de solutions, ainsi que les ser- neau a en revanche des avantages de durabilité et d’es- vices associés. thétique. Le marché de SCHNEIDER ELECTRIC se situe Une nouvelle usine de miroirs paraboliques, au Portugal essentiellement en Europe, aux Etats-Unis et en Asie. Chez Covilis (Portugal), Saint-Gobain a mis en service Les équipements utilisés pour les ENR ne sont pas for- en juillet 2009 la plus grande usine de miroirs parabo- cément en eux-mêmes innovants, mais les ENR leur liques de grandes dimensions au monde (investisse- ouvrent des applications et des marchés nouveaux. ment : 20 M€), ces panneaux étant destinés en parti- SCHNEIDER ELECTRIC a l’habitude de travailler culier à fournir le Sud de l’Europe, les Etats-Unis, le avec des installateurs ou des partenaires locaux. Moyen-Orient et l’Australie, et notamment un projet L’entreprise est souvent associée avec des entreprises espagnol de centrale CSP d’une puissance de 250 MW. allemandes, qui interviennent sur la partie «Production Des projets d’investissement dans l’aval de la filière de l’électricité et installation des panneaux ». Sur la par- Saint-Gobain souhaite s’investir dans l’aval et pouvoir tie électrique, toutes les entreprises ne sont pas agréées proposer, via ses réseaux de ventes, des systèmes com- pour connecter les centrales au réseau (à la différence de plets de solutions photovoltaïques pour les bâtiments SCHNEIDER ELECTRIC) et les réglementations en résidentiels, tertiaires, industriels et agricoles. Une nou- vigueur dans les différents pays créent des barrières velle entité a été créée à cet effet : Saint-Gobain Solar. d’accès à cette branche. En outre, Saint-Gobain regarde de près la fourniture de La partie monitoring est importante pour assurer la qua- verres photovoltaïques pour les façades (marché de l’in- lité de la fourniture d’électricité dans la durée. Cet tégration au bâti). Remarquons que ces produits néces- aspect est trop souvent négligé, et cela nuit à l’efficaci- sitent d’être produits sur mesure et que Saint-Gobain a té de l’ensemble des dispositifs et donc à leur rentabili- revendu en 2007 à Schüco l’usine Prosol qui fabriquait té effective à moyen et long terme. de tels produits. SCHNEIDER ELECTRIC a également un savoir- IMERYS a développé une tuile photovoltaïque, le seul faire important en matière d’équilibre des réseaux, un produit élaboré en France pour être intégré au bâti. aspect important eu égard au caractère aléatoire de la IMERYS Terre Cuite, Division du groupe IMERYS et production solaire d’électricité. leader en France des tuiles et briques en terre cuite, a En juillet 2008, SCHNEIDER ELECTRIC a fait l’ac- mis au point une tuile photovoltaïque, un élément de quisition de la société canadienne Xantrex. Xantrex est toiture pouvant se substituer aux tuiles traditionnelles. un acteur du marché des onduleurs qui sont utilisés Le défi est de remplir deux conditions, qui ne se posent dans les installations solaires et éoliennes. Il est le spé- pas dans les cas classiques (où les panneaux sont posés cialiste de l’onduleur, point d’entrée des installations au-dessus d’un toit existant) : solaires et éoliennes permettant de transformer en cou- • l’étanchéité, même dans les cas de faible pente : cette rant alternatif (le seul à être admis par les réseaux tuile photovoltaïque est composée d’un laminé photo- publics) le courant continu produit par les générateurs voltaïque fixé sur un châssis à la fois robuste et anticor- «verts» (les panneaux photovoltaïques ou les turbines rosion, qui assure l’étanchéité de l’ensemble (sans com- éoliennes). plément de zinguerie) ; Créée en 1983, Xantrex, sise à Vancouver (Canada), a • la ventilation : les différents châssis de tuiles photo- des usines aux Etats-Unis, en Espagne, en Allemagne et voltaïques sont conçus de telle façon qu’une lame d’air une joint-venture à Shanghai (Chine), et emploie 300 circule en permanence, sous chacune des cellules prises personnes.

58 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 59 Page 10:38 2/11/09 Trink 054-060 O à centrale une (la pour l’ONE marocaine) électrique de compagnie d’offres l’appel à répondu a VEOLIA soleil). de crédits CER ( CER crédits de re re Avecsolai- ha. intensité 650 une sur répartis héliostats, r solai- concentration à premièrecentrale la pays ce dans M techni- place. sur ciens des former de afin campus un égale- créer de permettrait ment projet Ce d’un proximité. saumâtre à situé l’eau oued dessaler de puissance) de MW 10 (de moyenne centrale une à grâce permettant, gies technolo- des coupler pourrait qui projet un à conduit En intéressant. king personnes dans ses cinq usines, en Espagne, et AREVA, constructeur espagnol ECOTECNIA, qui emploie 765 d constructeurs l’autreAREVAALSTOM et et l’un sont N d’investisseur). ou teur peur-monteur de projet ou encore de celui de dévelop- construc- de celui de distinguant (se d’opérateurs rôle VEOLIA le % jouer à visent EDF) (66 % 34 ; DALKIA ENVIRONNEMENT filiale sa et NEMENT lion de m mil- 1 place sur construire faudra il cela, Pour évitées. short-listé de systèmes des aussi mais fondus, sels aux grâce l’énergie de stockage de technologie la de (maîtrise le spatia- conquête la dans savoir-faire son à grâce loppés déve- été ont produits Ces fondu. sel à concentration (filiale SolarReserve avec d’U liaison en d’offres appels Jor Moy du pays plusieurs dans projets des proposé a VEOLIA Pro trading le pour VEETRA dédiée société une créé a VEOLIA parcs. tionnels à participer à la constitution de portefeuilles de E «verte». d’électricité production la à dédiés purement d’investissement fonds des structure EOLFI société La EOLFI. société la travers à tiers, de compte Eur en éoliens parcs de construction la et financement le développement, l’acquisition,le dans investit VEOLIA A rôle d’exploitant decentrales. VEOLIA ENVIRONNEMENT sepositionnedansle r L avec une dizaine de partenaires). de dizaine une avec .Duecpct e30M,el tlsri 7500 17 utiliserait MW,elle 300 de capacité D’une e. péet 63Gha e 2000 ons e CO de tonnes 000 200 et GWh/an 613 eprésente ’investissement est de l’ordre de 450 M 450 l’ordrede de est ’investissement élens: LTM à rvr laqiiin du l’acquisition travers à ALSTOM, : ’éoliennes ctivités actuelles l a is aeé e ivsisus rvs t institu- et privés investisseurs des amené ainsi a lle otons que, dans le domaine de l’éolien, les groupes les l’éolien, de domaine le dans que, otons uarzazate. VEOLIA a été qualifié. Mais le Maroc a Maroc le Mais qualifié. été a VEOLIA uarzazate. ais le grand projet de l’Algérie consiste à implanter à consiste l’Algérie de projet grand le ais e 0 kWh/m 600 2 de ai, ’gpe) L gop a éod à des à répondu a groupe Le l’Egypte…). danie, jets p e ax tt-ns pu sn ope t pour et compte son pour Etats-Unis, aux et ope nited Technology), qui a développé des centrales à centrales des développé a Technology),nited qui léi, n éue eé ae Slreev a SolarReserve avec menée étude une Algérie, en-Orient et d’Afrique du Nord (dont la Syrie, la Syrie, la (dont Nord du d’Afrique et en-Orient retn ls éisas n emnne es le vers permanence en héliostats les orientant ecéiscroe(lsd 0MT de quotas et de crédits carbone (plus de 20 2 0 nrpie, e u rn c mrh peu marché ce rend qui ce entreprises, 20 de miroirs et une tour de 165 m de hauteur. Cer tified Emission Reduction 2 a dn l rgo rtne cela retenue, région la dans /an VEOLIA ENVIRON- VEOLIA € . ) échangés ) trac- 2 développe une puissance de 46 MW). 46 de puissance une développe Portugal(qui au l’Alentejo, de région la dans d’Almareleja, celle est vité acti- en photovoltaïque centrale grande plus la comparaison, de titre A (7) SIEMENS. par rachetée été finalement a israélienne société la cible, première La (6) centrales solaires à concentration en sont donc exclues. donc sont en concentration à solaires centrales les photovoltaïque, au limité est d’offres l’appel tain, savoir-faire. leur démontrer T ces de à français possibilité la groupes donner également devrait 2012 à d’ici françaises régions les dans solaired’électricité tés capaci- nouvelles de MW 300 de construction la pour L MW.32 de totale sance le Var et dans les Alpes de Haute-Provence), d’une puis- Sud-Estle dans dans Dépôts (notamment des Caisse la et Durance Solaire par construites solaires fermes les • ; MW,(84 (7) projet) (Landes) en Gabardan de et construction) en MW, (15 Roseraie la de 2008), décembre en MW,inaugurée (7 NarbonneNouvellesde Énergies d’EDF centrales les • v le solaire à concentration), citons, en matière de photo- O à PSM. du projets les dans importante implication toute nécessaire préalable un constitueront qu’elles alors En F (6). acquisition une travers à notamment concentration, à intention d’entrer dans le domaine des centrales solaires P REPOWER).de, le prendre de gran- plus beaucoup tentativeallemande société d’une contrôle sa dans échoué a (AREVA les dans éoliennes spécialisée MULTIBRID filiale sa travers à e ntlain udsaace ehooius; technologiques avancées des ou installations des taille la de croissance la de découlant productivité de gains les compte en pris imparfaitement très que ainsi l’autre, sont Ne sur allemand. cas au exemple, par année contrairement, d’une conclus contrats nouveaux pour l ans très 15 de solaire, le sur pour ans fixés (20 périodes rachat longues de tarifs de l’existence par • T pays. de nombre dans utilisés déjà et d’ores produite) production l’électricité de rachat la de (tarifs à et réduite) TVA bonifiés, prêts pôt, d’im- crédit (subventions, l’investissement à citations objectifs suppose l’utilisation de toute une gamme d’in- coût important des technologies concernées, l’atteinte du de ces tenu Compte ambitieux. sont vironnement d’électricité production de r matière en objectifs Les l C éle) t o asri due érsiié pu les pour dégressivité, d’une assortis non et ’éolien) ’emploi etdel’industrie enFrance enouvelable affichés dans le cadre du Grenelle de l’En- apl ’frs ac rcmet a l MEEDDM le par récemment lancé d’offres ’appel laqe: oltaïque ar ailleurs, AREVA a annoncé, en octobre 2009, son 2009, octobre en annoncé, AREVAa ailleurs, ar ueos e c qi ocre e ertie métropoli- territoire le concerne qui ce en outefois, ueos astainfaçies aatrs : caractérise se française situation la outefois, inq recommandations pourundéveloppement de utre l’opération THEMIS (évoquée plus haut, pour haut, plus (évoquée THEMIS l’opération utre rance, les références de réalisations restent limitées, off-shore RÉALITÉS INDUSTRIELLES comportant des turbines de 5 MW 5 de turbines des comportant • NOVEMBRE 2009 59 CLAUDE TRINK 054-060 Trink 2/11/09 10:38 Page 60

• par un encouragement indirect à l’importation limité au bâti habité, auquel serait réservé le tarif le plus d’équipements (sans favoriser le développement d’une élevé de rachat de l’électricité. fabrication locale) et à la consolidation de la technolo- Mes recommandations concernent cinq domaines. Il gie (dominante) du silicium cristallin (sans encourager convient de : le recours à des technologies moins chères de fabrica- • consolider la position de Photowatt ; tion des cellules, qui représentent 60 % du coût total de • favoriser l’émergence d’une authentique filière indus- l’équipement, où à la recherche d’une réduction des trielle photovoltaïque en France, en appuyant le projet coûts dans la partie hors module, qui représentent (de Total / GDF-Suez) de production de plaquettes de 40 % du coût total des installations). silicium en Lorraine et en incitant EDF Énergies La politique de soutien au développement de capacités Nouvelles à développer une base de production de cel- de production en France doit donc être renforcée en lules à couches minces dans notre pays ;

LES ENJEUX INDUSTRIELS tenant compte de sa situation actuelle parmi les pays du • veiller à la réalisation d’unités technologiques pilotes second peloton. pour des technologies de rupture, notamment les projets Les mesures recommandées passent par : de Solsia (couches minces en silicium amorphe), Nexcis • l’attention portée aux actions en cours pour le déve- (programme CISEL de dépôt à pression atmosphérique) loppement de capacités de production dans la filière du ou SAED (centrales CSP à basse température) ; silicium cristallin, qui, avec 90 % du marché en 2007, • veiller à la prise de relais, par les industriels, des pro- constitue encore la technologie dominante ; jets labellisés par les pôles de compétitivité, en se pré- • la mise en cohérence entre le soutien aux programmes occupant d’une véritable exploitation en aval des pro- de recherche et le soutien des relais industriel ; jets soutenus : il s’agit de favoriser l’émergence et le • l’encouragement à l’implantation en France d’activi- développement d’entreprises de taille moyenne, notam- tés dans les technologies de rupture : couches minces, ment grâce aux réseaux de business angels ou de fonds de centrales à concentration basse température, éoliennes capital-risque proches de ces pôles ; en mer. • encourager l’installation, en France, de filiales de Elles nécessitent un soutien fort aux efforts de sociétés étrangères de production d’équipements dans recherche et à la mise en place d’unités pilotes. Le les technologies non encore développées dans notre financement correspondant pourrait être recherché à pays (couches minces, polymères organiques), comme travers des économies réalisées grâce à un ajustement de l’a fait, par exemple, l’Allemagne, dans sa Solar Valley, la définition de l’intégration au bâti, qui devrait être dans l’Est de ce pays.

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L’énergie solaire photovoltaïque

Un peu d’Histoire La production d’énergie par des centrales photovoltaïques exploite un principe de conversion directe de l’énergie lumineuse en énergie électrique, dit effet photo-électrique, découvert par Becquerel, puis identifié par Einstein comme un phénomène que la physique classique du 19e siècle ne pouvait pas expliquer. C’est largement ce fait expérimental qui allait induire la physique quantique moderne, seule à même d’expliquer la possibilité d’une interaction entre de l’énergie lumineuse (portée par des photons) et des électrons. Le convertisseur LES ENJEUX INDUSTRIELS énergie lumineuse/énergie électrique est toujours constitué, à la base, d’une ou plusieurs jonction(s) de matériaux semi-conducteurs, l’un étant de type N et l’autre de type P. D’emblée, à l’exposé des seuls principes de base, le décor est posé : le photovoltaïque est simple à l’usage, puisqu’il ne repose pas sur l’exploitation de cycles thermodynamiques complexes. De plus, son fonctionnement n’impliquant aucune combustion, il ne rejette

aucune émission polluante (et notamment pas de CO2). Enfin, le convertisseur photovoltaïque est un objet moderne par excellence.

par Pâris MOURATOGLOU* et Pierre-Guy THEROND**

vers le Sud, avec une inclinaison dépendant de la latitu- L’ÉNERGIE SOLAIRE D’ORIGINE de du lieu considéré, mais également de l’optimisation PHOTOVOLTAÏQUE : DE QUOI PARLE-T-ON ? des effets d’ombrage entre les différentes structures supportant les panneaux. Les panneaux sont fixés sur une structure et ils sont reliés électriquement entre eux en série. Les panneaux photovoltaïques produisant une Les différents types de centrales photovoltaïques tension continue, leur signal électrique de sortie doit être ondulé, c’est-à-dire transformé en courant alterna- Aujourd’hui, après une maturation industrielle déjà tif, via un onduleur. Une centrale photovoltaïque au sol longue, on peut distinguer quatre grands types de cen- est donc constituée essentiellement d’un ensemble de trales photovoltaïques : • Les centrales au sol (dites « fixes ») ont maintenant des puissances de quelques centaines de kW à plusieurs dizaines de MW. Elles sont constituées essentiellement * Président d’EDF Energies Nouvelles. d’un ensemble de panneaux photovoltaïques orientés ** Directeur Nouvelles Technologies.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 61 061-070 Mouratoglou 2/11/09 10:38 Page 62 Page 10:38 2/11/09 Mouratoglou 061-070 62 LES ENJEUX INDUSTRIELS production électrique est favorablement rémunérée. favorablement est électrique production la dont bâti, au intégrées centrales de essentiellement plus installées s’agit il France,kW. En quelques puissances de l’ordre de faibles, des avec mais cas au précédent, équivalent importante, moins bien d’une superficie résidentielles, toitures en centrales les Enfin, • MW.plusieurs à kW de dizaines quelques de aller peut toiture grande en installée centrale d’une puissance de gamme La sol. au centrales des celui dans ou bâtiment) un sur installé (même bâti au intégré non du celui dans que bâti au l’intégré de cas le dans élevé plus notablement est EDF tarif d’achat de l’électricité d’origine photovoltaïque par r F En thermique). l’isolation ou l’étanchéité notamment être peut (cela fonctions des une moins au remplit qu’ilen et bâtiment, du technique ou architectural élément un de production d’électricité d’origine solaire, il constitue qu’en signifie fonction sa de sus » intégré d’êtrefait « le photovoltaïque, panneau un Pourtoiture. en posés ou intégrés sont photovoltaïques modules les que ticulière par- caractéristique cette avec mais sol, au centrales les toitures ont essentiellement les mêmes composants que • Les centrales photovoltaïques installées sur de grandes sol. au centrales des haute fourchette la dans plutôt situe se unitaire puissance Leur soleil. du course la de dites à dites sol au photovoltaïques centrales les dispositifs, ces A • électrique. de transformation relié au réseau public de distribution onduleur courant continu/courant alternatif et, enfin, d’un poste d’un eux, entre de panneaux les ensemble reliant d’un câbles structures, sur montés panneaux T PVPS T7-4 : 2002, : PVPS T7-4 – IEA Report dans Agency Energyl’International par préconisé Ratio (1) RÉALITÉS INDUSTRIELLES vt n iprac tue atclèe: n fe, le effet, en : particulière toute importance une evêt ableau 1. ac,l éiiinpéied ’nér ubt » bâti au l’intégré « de précise définition la rance, S Pr trackers ource : ource ospective énergétique des énergies renouvelables à l’horizon 2040. l’horizon à renouvelables énergies des énergétique ospective Eur P ajoutent un système mécanique de suivi de mécanique système un ajoutent otential forBuilding Integrated Photovoltaïcs. pa eeal nryCucl eeal nrySeai o24 ». Scenarioto2040 Renewable Energy Council,« opean Renewable Energy • NOVEMBRE 2009 la popularité. la vraisemblablement très explique en Cela durable. ment développe- du critères des plan le sur atouts nombreux L DES CRITÈRESDUDÉVELOPPEMENTDURABLE PHOTOVOLTAÏQUE :UNE ANALYSE ÀLALUMIÈRE L solaires photovoltaïques n’émettent aucun polluant lors S L ayant en solaire, r d’électricité quantité même la duire de centralesphotovoltaïques ausolpermettraientdepro- renouvelable l’énergie devenir majeure du 21 pourrait elle fait, ce de que, montre ci-dessus tableau Le terrestre. globe du face sur- l’ensemblela sur de abondante et humaines, sociétés l d S delongterme Aspect économique et u cs rjcin n sn ps oaeet uto- :environ80km totalement piques pas sont ne projections ces que ment 1 çaise d’électricité, lorsque l’ensemble des toitures (environ fran- intérieure consommation la de % 10 environ soit F en produite solaire d’origine électrique l’énergie an par correctement orientés reviendrait à augmenter de 4 TWh solaires panneaux de équipée être puisse surface cette de (1) tiers qu’un Considérer année. chaque France en lées aatg dêr iéusbe léhle eprle des temporelle l’échelle à inépuisable d’être ’avantage ecours aux technologies actuelles (voir le tableau 1). tableau le (voir actuelles technologies aux ecours ’ÉLECTRICITÉ SOLAIRED’ORIGINE ’environnement ’électricité solaire d’origine photovoltaïque cumule de cumule photovoltaïque d’origine solaire ’électricité ur le plan économique, d’abord. Bien que chère, aujour- r e ln nionmna, nut, e centrales les ensuite, environnemental, plan le ur rance, qui pourrait atteindre près de 50 TWh par an, par TWh 50 de près atteindre pourrait qui rance, hi léetiié ’rgn poootïu présente photovoltaïque d’origine l’électricité ’hui, 000 km 000 2 ) auront été équipées. De 1 000 à 1 500 km 500 1 à 000 1 De équipées. été auront ) e siècle. D’autres ordres de grandeur confir- 2 de nouvellestoitures sontinstal- 2 061-070 Mouratoglou 2/11/09 10:38 Page 63 Page 10:38 2/11/09 Mouratoglou 061-070 tion qu’ils n’en produisent au cours de leur durée de durée leur de cours au produisent n’en qu’ils tion fabrica- leur pour d’énergie plus consomment taïques U favorable. plus encore composants serait France, les en tous fabriqués dont seraient centrales, de vie de cycle de l’analyse carboné, peu très déjà français énergétique CO g 90 CO g 500 de l’ordre de produit européen énergétique mix le que comparaison, de élément pour noter, A tique. énergé- mix de types différents photovoltaïques,et gies d’analyserécent cyclede différentesde vie de technolo- r serrede effet à gaz de d’autressions ou Nouspolluants. est construction également très sobre en termes d’émis- leur que montre vie de L’analysecycle serre. leur de de de leur exploitation, et donc et exploitation, leur de G G eproduisons ci-dessus (voir le graphique 1) un résultat un 1) graphique le (voir ci-dessus eproduisons e éed tnc vu qe e mdls photovol- modules les que veut tenace légende ne ahqe1. raphique ahqe2. raphique S pour une irradiation de 1 700 kWh/m 700 1 de irradiation une pour Te ource : E. Alsema E. : ource S américain. énergétique mix au 3 cas le européen, énergétique mix au 2 cas (Si),le silicium du actuels production de lieux des énergétique mix un à correspond 1 cadremodules, : ( haut en bas E 2 mps de retour énergétique de modules photovoltaïques silicium de différentes technologies avec les rendements correspondant, rendements les avec technologies différentes de silicium photovoltaïques modules de énergétique retour de mps /kWh et le mix énergétique français, de l’ordrede de français, énergétique mix le et /kWh ource : V. : Fthenakis ource missions de gaz à effet de serre, exprimées en équivalent CO 2 kh Ntn éaeet uae u mix un qu’avec également Notons /kWh. et al. et al. , 21 , st , Environ. Sci. Environ.Techno. , 2168-2174. 42, 2008, Eur frame) a fortiori opean Photovoltaïc Solar Energy Conference, Dresde, Allemagne, 4-8 Septembre 2006. Septembre 4-8 Allemagne, Dresde,Conference, Energy PhotovoltaïcSolar opean , autres, ( éléments 2 /an. aucun gaz à effet à gaz aucun balance ofsystem) 2 , dues à la fabrication des éléments de centrales photovoltaïques (de couches) minces, montrent qu’ilmontrent n’enminces, rien. couches) est (ou films et silicium 3), technologies et aux 2 graphiques correspondant les (voir ci-après graphes les : vie La dimensionsociétale éthique et sociétal. et éthique aspects les sous intérêt grand un présente elle ristiques, caracté- ces de fait Du particulier). du portée la à soit v photo- d’origine (l’électricité locale dimension sa dans défavorisé, radicalement géopolitique comme n’estcela peut être le cas pour les énergies fossiles) et dimension habité sa pays dans (aucun tous, à accessible globalement équitable sur tout le globe terrestre, elle est façon de répartie est solaire d’origine l’énergie Comme oltaïque est la seule énergie primaire électrogène qui électrogène primaire énergie seule la est oltaïque ), avec une irradiation solaire de 1 700 kWh/m 700 avec), solaireirradiation une 1 de RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 2 /an. Le cas Le /an. 63 PÂRIS MOURATOGLOU ET PIERRE-GUY THÉROND 061-070 Mouratoglou 2/11/09 10:38 Page 64 LES ENJEUX INDUSTRIELS

Temps de retour énergétique de modules photovoltaïques films minces de différentes technologies avec rendements correspondant, irradiation de 1 700 kWh/m2/an. Source : M. de Wild-Scholten (ECN) et al, Thin Film Industry Forum, Berlin, Allemagne, 24 Avril 2009.

Graphique 3.

rieur, étant donné qu’elle produit environ 30 % d’éner- gie supplémentaire. Le graphique 4 illustre une répartition approximative des coûts d’une centrale photovoltaïque au sol, entre ses composants essentiels. On y voit que les modules pho- tovoltaïques représentent encore la plus grande part des coûts, même si cette part a diminué au cours des der- nières années. C’est donc au niveau du module, que se situe la source première d’une baisse des coûts. Cette baisse est déjà bien engagée, comme le montrera le paragraphe suivant. Une baisse des coûts du balance of system (le BOS), quoique plus modérée, est également attendue.

Graphique 4 : Répartition des coûts d’une centrale photo- voltaïque au sol « fixe » (sans trackers). LES TECHNOLOGIES : MOTEUR ESSENTIEL DE LA BAISSE DES COÛTS Les freins au déploiement à court terme Il existe une importante réserve d’évolutions et de révo- lutions technologiques possibles, dont certaines sont en Le frein essentiel à un très large déploiement de l’élec- train de déboucher au niveau industriel. Ces évolutions tricité d’origine photovoltaïque tient à son coût. Une rendent crédible un coût raisonnablement margé de centrale photovoltaïque coûte aujourd’hui de l’ordre de modules photovoltaïques inférieur à 1 €/Wc, et un prix 4 €/Wc (2) pour une centrale fixe au sol, de 7 €/Wc de balance of system, lui aussi, inférieur à 1 €/Wc (réfé- pour une centrale en toiture résidentielle. En France rences : Etude européenne PV Track, prospective (selon les régions), une centrale de ce type produit un EPIA). équivalent annuel en pleine puissance de 900 à 1 550 On peut distinguer aujourd’hui deux grandes filières heures. Pour atteindre la parité réseau (la grid parity des industrielles : Anglo-Saxons) en Europe, c’est-à-dire le moment où les a) la filière historique « Silicium », qui implique plu- coûts de l’électricité achetée par le particulier aux four- sieurs étapes de fabrication : nisseurs traditionnels rejoignent les coûts de produc- • une première étape de raffinage de la matière brute tion d’électricité d’une centrale photovoltaïque, l’inves- (silice), pour obtenir du silicium dit « métallurgique » ; tissement doit se situer dans une fourchette 1,5 à 2,0 €/Wc. Une centrale au sol à trackers (systèmes (2) Le « watt crête » est l’unité communément admise pour la mesure de d’orientation des panneaux photovoltaïques vers le la quantité de puissance maximale que peut émettre un panneau photo- soleil) peut tolérer un investissement de 30 % supé- voltaïque, dans des conditions d’ensoleillement données.

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Tableau 2.

• une deuxième étape de raffinage du silicium métallur- Solar, basé aux Etats-Unis. La production de ses usines, gique, pour obtenir du silicium de qualité dite solaire ; qui se développent actuellement dans le monde entier • la fabrication de wafers, des tranches minces de silicium ; (notamment aux Etats-Unis, en Europe et en Asie), est • la fabrication de cellules photovoltaïques ; entièrement réservée plusieurs années à l’avance. C’est • enfin, l’assemblage desdites cellules en modules. la technologie « film mince » qui est la plus perfor- b) la filière « films minces », qui présente une chaîne de mante, aujourd’hui, en termes de coût. En 2008, First la valeur beaucoup plus simple : les étapes décrites ci- Solar est numéro Deux mondial pour la production de dessus se résument à une seule, avec, comme entrants, panneaux photovoltaïques. les matériaux de base et, pour produit fini, les modules • Le cuivre indium sélénium (CIS), auquel on peut rat- photovoltaïques. tacher le cuivre indium gallium sélénium (CIGS) est la Globalement, la filière « films minces » a pour elle une technologie « films minces » la plus performante, à plus grande simplicité de fabrication, clairement visible terme : les rendements records obtenus à ce jour en dans la décomposition de la chaîne de la valeur, témoignent. Il est cependant plus complexe à fabriquer menant à des coûts de fabrication significativement que le tellurure de cadmium, moins stable chimique- PÂRIS MOURATOGLOU ET PIERRE-GUY THÉROND ET PIERRE-GUY PÂRIS MOURATOGLOU plus faibles au mètre carré de panneau, que la filière ment, très sensible à l’humidité. Il fait l’objet d’un fort « silicium ». A contrario, la filière « silicium » présente intérêt de la part de la communauté des industriels du des rendements photovoltaïques plus élevés (le rende- photovoltaïque, avec des procédés extrêmement diversi- ment photovoltaïque se définit comme le ratio entre fiés. Les possibilités d’amélioration des productions l’énergie lumineuse incidente et l’énergie électrique actuelles sont multiples : formulation exacte du compo- produite, par unité de surface). sé, maîtrise et stabilisation des procédés actuels, nou- Le silicium domine très largement le marché actuel (à veaux procédés plus rapides en termes de rendement de plus de 80 %), mais la montée en puissance des « films production, optimisation de l’encapsulation… Les prix minces » devient nette depuis 2007, grâce notamment actuels du CIS ne sont pas au niveau de la parité réseau, au tellurure de cadmium (CdTe) (6,4 % du marché en mais cette technologie pourrait l’atteindre dans deux ou 2008). Clairement, l’année 2007 a montré que les trois ans, avec des prix de l’ordre de ceux du CdTe, voire « films minces » photovoltaïques arrivent à maturité inférieurs, et des rendements légèrement supérieurs. industrielle, dans des conditions économiques très • Le silicium amorphe est la technologie « film mince » avantageuses par rapport au silicium. historique. Encore aujourd’hui, il plafonne à des ren- Pour toutes les technologies, la période actuelle rend dements le confinant à des applications relativement l’exercice de détermination d’un ordre de grandeur du spécialisées. Récemment, cependant, des progrès tech- ratio coût/prix des différentes technologies particulière- nologiques (cellules tandem, multi-jonctions) l’ont ment périlleux. On observe, en effet, particulièrement relancé. L’enjeu actuel consiste à pouvoir stabiliser un en matière de silicium cristallin, un mouvement de processus de fabrication industriel produisant des baisse vertigineux, dont il est difficile de dire s’il est modules ayant un rendement de 10 %. Cette perspec- conjoncturel ou s’il constitue un mouvement de fond tive est proche. et de réduction des marges du fait de la concurrence des différentes technologies entre elles. La vérité est probablement entre les deux explications. La filière « silicium » : un approvisionnement amont garanti

Les « films minces » Différentes sous-catégories de la filière « silicium » peuvent être distinguées, en fonction du degré de raffine- Trois technologies « films minces » dominent aujour- ment de la matière de base. Les monocristaux utilisent d’hui. Nous en donnons les performances essentielles dans le tableau 2. L’année 2007 a vu arriver sur le mar- (3) Le rendement photovoltaïque se définit comme le ratio de l’énergie ché le tellurure de cadmium, à des prix très significati- électrique fournie et de l’énergie lumineuse incidente. Il se mesure dans vement inférieurs aux technologies Silicium. des conditions normales d’éclairement en lumière blanche, à 1 000 W/m2 • Le tellurure de cadmium est arrivé à maturité au tra- et à 25°C. vers de la production d’un fournisseur unique, First (4) Source : communication First Solar.

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Tableau 3.

la matière la plus raffinée, et le silicium métallurgique Le « Balance of System »(BOS) permet d’éviter la phase de raffinage par la voie chimique (indispensable à l’obtention des monocristaux)

LES ENJEUX INDUSTRIELS (voir le tableau 3). Le Balance of System se compose des équipements et Face à l’irruption des « films minces » à des prix signifi- services de nature technique à ajouter aux modules, afin cativement plus faibles, présentant encore des marges de constituer un système photovoltaïque installé. Il de progrès importantes (un CIS à 0,5 €/Wc est plau- s’agit, essentiellement : sible), on s’est demandé si le silicium avait encore un • de l’onduleur de conversion du courant continu pro- avenir. La réponse est positive, du fait de la conjonction duit par les modules en courant alternatif ; des facteurs suivants : • des supports mécaniques, pour les centrales au sol ou • contrairement aux « films minces », le silicium ne pré- en toiture ; sente pas de problème d’approvisionnement amont en • des câbles électriques (pour les courants continu et matière première : la silice est très abondante sur toute alternatif) ; la surface du globe. Cet avantage deviendra de plus en • de l’installation ; plus déterminant lorsque le marché atteindra les • enfin, des divers raccordements, dont le coût varie niveaux de la « parité réseau » ; considérablement d’une opération à l’autre. • le silicium présente des rendements significativement A ces éléments techniques, on doit ajouter des éléments plus élevés que ceux des « films minces », avec encore non techniques, comme les frais de développement (liés des marges de progression significatives, comme le essentiellement aux démarches administratives à effec- montre le tableau 3. Du fait de ces rendements, il tuer) et les frais de financement. devient avantageux pour des applications où la place Comme indiqué ci-dessus, le coût du Balance of System disponible est une contrainte (comme les toitures rési- deviendra de plus en plus prépondérant dans le prix dentielles, qui constituent le marché par excellence de d’un système photovoltaïque. Les niveaux de prix ont la grid parity): été longtemps élevés, car ces postes ont été négligés jus- • il présente également des possibilités de ruptures tech- qu’à présent : il y a un an, ils se montaient couramment nologiques (multi-jonctions, nanomatériaux, couches à 2 €/Wc pour un système de centrale au sol, et à épaisses monocristallines), qui permettraient de fran- 5 €/Wc pour l’adaptation d’un module à une installa- chir encore un cap en termes de rendements (des ren- tion en toiture. Des progrès rapides sont en cours dements de l’ordre de 30 % ou plus deviennent pos- aujourd’hui, avec des résultats déjà visibles : baisse du sibles) et/ou permettrait de ramener leurs prix de coût des onduleurs (du fait de leur fabrication en gran- fabrication à hauteur de celui des « films minces », tout de série), rationalisation des méthodes de pose (pour les en conservant les rendements du silicium. L’apparition centrales au sol), développement de produits adaptés, des « films minces » a eu, de ce point du vue, un effet pour les toitures. Les prix (hors modules) sont de salutaire de stimulation, provoquant un peu partout l’ordre de 1,5 €/Wc pour une centrale au sol et de dans le monde des programmes de recherche dans ce 3 €/Wc pour une centrale en toiture. On s’attend domaine ; cependant à un prix plancher, aux alentours de • enfin, le silicium bénéficie de son antériorité indus- 0,8 €/Wc. trielle. La crise actuelle agit comme un révélateur des réserves de baisses potentielles des prix des modules silicium. Sans que l’on soit réellement capable de donner, à ce UN TOUR DU MONDE DU MARCHÉ, DE jour, un prix d’équilibre, les offres des fournisseurs se L’INDUSTRIE ET DE LA RECHERCHE ET situent aujourd’hui à un niveau de 25 % en-deçà de DÉVELOPPEMENT DU PHOTOVOLTAÏQUE celui indiqué dans le tableau 3 (ce prix est encore moindre chez les fournisseurs chinois). Mentionnons En termes géographiques, si l’on s’intéresse aux grandes toutefois une valeur de best practice price, imaginée par masses, le marché du photovoltaïque est important là les experts du magazine Photon International en 2007 et où des politiques publiques ont été mises en place pour fixée autour de 2 €/Wc pour le silicium poly-cristal. soutenir son développement. Une clef d’analyse du secteur par pays est donc pertinente. Le graphique 5 (5) Les technologies HIT et « contacts arrières » ont les meilleurs rende- donne les puissances installées par pays principaux et ments (respectivement 16 % et 18 %). par année, depuis 1998.

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Graphique 5 : Puissances photovoltaïques annuelles installées, par pays et grandes régions, entre 1998 et 2008 (source : EPIA).

Le graphique 6 de la page suivante donne le classement modules cristallins, Kaneka est le leader du silicium des principaux fabricants de modules photovoltaïques micro-morphe, le Japon étant également bien posi- en 2007 et en 2008. tionné sur le CIGS.

Le Japon, coureur de fond L’autre pays de référence : l’Allemagne

Historiquement, le Japon est resté longtemps le pays Longtemps premier marché, le leadership de leader en termes de mise en place d’une politique cohé- l’Allemagne résulte d’une politique volontariste menée rente de développement du photovoltaïque. Même si au lendemain de la chute du Mur de Berlin (en 1989). cette place de leader s’effrite (notamment avec la relé- Un cadre économique fondé sur un tarif d’achat gation de Sharp, en 2008, à la quatrième place des attractif, un cadre réglementaire rigoureux et facilita- constructeurs de cellules, après que cette firme ait long- teur, un accès au réseau facilité par une priorité accor- temps occupé la première), elle reste cependant solide, dée aux énergies renouvelables ont permis le dévelop- avec, en particulier : pement rapide de capacités de production, au sol et en • un marché intérieur actif, notamment sur l’intégré au toiture. Ce développement du marché s’est accompa- bâti, mais qui doit trouver un second souffle : une ten- gné d’une politique industrielle volontariste, aidée par tative d’arrêt des subventions s’est traduite par un flé- les fonds communautaires au titre de la promotion de chissement ; l’industrie est-allemande. Il en résulte des leaders • une base industrielle solide et diversifiée : Sharp, lea- industriels, tels que Q-Cell, numéro Un en 2007 et der sur le silicium cristallin, même si sa position s’affai- 2008. Bien que concurrencée par d’autres pays (le blit, des « seconds » qui tiennent bien leur rang : en Japon depuis toujours, l’Espagne, la Chine et les Etats- 2007, on compte trois Japonais dans le « Top 10 » des Unis), l’Allemagne reste une référence en matière de constructeurs mondiaux ; photovoltaïque. La plupart des salons et conférences • enfin, une activité de R&D de long terme, qui internationales s’y tiennent. De nombreux Instituts donne des résultats : Sanyo, avec sa cellule hétéro- constituent des références en matière de R&D, comme jonction, obtient des rendements records sur les le Fraunhofer Institut, réputé, en particulier pour la

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Graphique 6 : Le « Top 10 » des fabricants de modules photovoltaïques (source : Photon International, mars 2009).

qualité des mesures de performances de panneaux Les Etats-Unis : un marché en plein essor, mais encore photovoltaïques qu’il effectue pour le compte de tiers. modeste, avec des capacités technologiques étonnantes Le TÜV (association Technischer Überwachungs- Verein) est également une référence en termes de qua- lification des têtes de séries de modules photovol- Les Etats-Unis sont indubitablement le lieu du déve- taïques suivant les normes en vigueur. loppement technologique : • plus de 100 start-up, majoritairement californiennes, sont positionnées sur le photovoltaïque ; L’Espagne : un démarrage en fanfare, suivi d’une • la nouvelle star industrielle est d’origine américaine : pause First Solar, apparue seulement en 2007 dans le « Top 10 » des fabricants de modules, est devenue numéro 2 en 2008, sur la base d’une technologie révolutionnaire, Pays le plus ensoleillé d’Europe, l’Espagne a pris la tête celle du « film mince » qui induit une division par deux du classement (en volume) des installations photovol- du prix des modules ; taïques en 2008. • Sunpower est également positionné sur un produit sili- Pourtant, ce développement s’est arrêté net en 2009, cium haut de gamme à forte efficacité énergétique (de année dont les résultats devraient être nettement en l’ordre de 18 %), grâce à une technologie dite de retrait. En cause, le système de tarification, trop géné- «contact arrière ». Il est entré dans le « Top 10 » en 2008. reux, a entraîné une inflation de demandes de raccor- Le marché est encore modeste aux Etats-Unis en regard dement, provoquant en retour une réaction du régu- de la taille du pays et de potentialités énergétiques lateur pour, d’une part, stopper cette inflation et, solaires exceptionnelles. Ce marché américain est d’autre part, réduire les rémunérations des produc- cependant en plein essor et pourrait rapidement occu- teurs. Cette situation devrait être assainie en 2010, et per les premières places, sous l’impulsion de la nouvel- l’Espagne restera sûrement une terre de développe- le Administration du Président Barack Obama. ment. L’Espagne accueille également une industrie photovol- taïque, mais celle-ci a encore du mal à rivaliser en taille La Chine, nouvel entrant dans le secteur avec les leaders allemands, japonais ou nord-améri- cains. A l’inverse, plusieurs instituts de recherche espagnols sont de réputation internationale : l’IES et le Avec le développement exponentiel de Suntech et CIEMAT en font partie. l’apparition de deux nouveaux entrants dans le « Top

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10 » en 2007, la Chine se positionne indubitablement sur le secteur de la fabrication de modules, for- CONCLUSION tement orienté à l’exportation. En 2009, les fabricants chinois se livrent à une guerre des prix féroce et Etats-Unis, Japon, Allemagne, Chine : il est frappant de difficile à soutenir par l’ensemble des acteurs non- constater que la carte des puissances industrielles et chinois. A cela s’ajoute un positionnement sur politiques majeures coïncide pratiquement avec la carte l’amont de la chaîne de la valeur silicium : extraction des Etats ayant lancé, d’une façon ou d’une autre, la dans des mines de quartz, production de silicium de mise en place d’un secteur photovoltaïque puissant. En qualité métallurgique, raffinage de silicium. On ce sens, la maîtrise des technologies photovoltaïques aurait tort de croire que les Chinois se positionnent revêt une dimension stratégique. uniquement sur des segments à faible contenu tech- Si on se place au niveau mondial, les défis industriels nologique : nous semblent presque derrière nous : il existe désor- • la qualité de leur silicium métallurgique est parmi les mais un secteur puissant, qui génère des volumes, des meilleures en termes de pureté ; investissements de R&D, des baisses de coûts, ces der- • leur capacité à raffiner le silicium à des degrés de pure- nières étant amplifiées par la crise actuelle. té élevés dans des usines chimiques complexes (procédé A un niveau plus local cependant, le secteur est très Siemens par la voie du trichlorosilane) est démontrée, vraisemblablement à la veille d’une consolidation alors que de nombreux projets de même nature sont à industrielle, qui ne serait d’ailleurs pas vraiment nou- la peine ailleurs qu’en Chine ; velle : le graphique 7, constituant l’historique des • des fabricants, comme Suntech ou Yingli, se posi- «Tops 10 » sur la période 2004–2007, montre des tionnent sur des modules à forte efficacité, utilisant les mouvements qui se sont poursuivis en 2008. A cette meilleures technologies, parfois sous licences d’Instituts consolidation industrielle se superpose une rivalité européens. entre pays pour maîtriser, sur leur sol, les technologies PÂRIS MOURATOGLOU ET PIERRE-GUY THÉROND ET PIERRE-GUY PÂRIS MOURATOGLOU Une des grandes questions concerne la taille du marché photovoltaïques. De ce point de vue, les pouvoirs intérieur chinois. C’est elle qui déterminera le degré publics français ont clairement annoncé leur intention d’agressivité à l’export de l’industrie chinoise. (en s’en donnant les moyens) de participer à cette bataille. La question n’est donc plus vraiment l’avène- ment, ou non, d’un secteur photovoltaïque puissant, Et la France ? mais bien, plutôt, l’identité des acteurs et des pays qui remporteront la mise industrielle. Derrière ces défis industriels et technologiques en Leader du secteur dans les années 1990, en particulier cours, se profilent immédiatement d’autres défis. pour le développement du solaire isolé dans les DOM, Devrait être le plus immédiat celui de l’intégration de la France a été reléguée en queue de classement dans les quantités massives d’électricité photovoltaïque dans les années 2000 lorsque le Japon et l’Allemagne ont déve- réseaux de distribution publique à des niveaux de ten- loppé le marché des centrales raccordées au réseau. Le sion jusqu’à présent conçus pour n’accueillir que des secteur redémarre vigoureusement, avec, notamment : récepteurs électriques, et non des générateurs. • la constitution d’un cadre économique et réglemen- L’intermittence de la production photovoltaïque et son taire favorable, provoquant un développement des cen- caractère très diffus amplifient le problème. Dans les trales au sol comme des centrales en toiture ; îles françaises (DOM–TOM et Corse), il devient indis- • le démarrage d’un Institut de recherche de l’énergie pensable d’y remédier à un horizon rapproché si l’on solaire concentrant les moyens sur le modèle du veut atteindre des taux élevés de pénétration des éner- Fraunhofer allemand ; gies renouvelables dans le mix énergétique insulaire. • le lancement d’une initiative industrielle, Alliance PV, Les solutions pour y parvenir sont connues au niveau destinée à développer des technologies silicium à très des concepts : il faudra les mettre en œuvre à un ryth- haut rendement (initiative soutenue par les pouvoirs me accéléré par rapport aux expérimentations relative- publics, qui regroupe le fabricant français de cellules ment ponctuelles que l’on connaît aujourd’hui : silicium Photowatt, le CEA et EDF Energies meilleure prévision/gestion de l’équilibre offre-deman- Nouvelles) ; de à un niveau plus fin que le niveau actuel, gestion de • le démarrage d’une filière « films minces », avec la charge chez le consommateur au moyen de signaux notamment le lancement récent d’un projet d’usine de de prix en temps réel, renforcement de moyens de stoc- fabrication de « films minces » par First Solar, le lance- kage. Sur ce dernier point, l’appel d’offre récent pour ment d’une start-up positionnée sur le « film mince » des centrales photovoltaïques dans les îles, équipées de CIGS (Nexcis), d’autres projets étant susceptibles de stockage, constitue un pas dans la bonne direction. suivre. Toutes ces dispositions requièrent des échanges beau- Les acteurs des pays étrangers ne s’y trompent pas : la coup plus importants qu’actuellement de volumes d’in- France fait l’objet de toutes les attentions en termes de formations en parallèle des réseaux électriques de dis- développement de projets et de positionnement de tribution publique, relevant du concept de smart grid capacités de fabrication. (réseau intelligent). Elles demandent également, chez

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 69 061-070 Mouratoglou 2/11/09 10:39 Page 70 LES ENJEUX INDUSTRIELS

Graphique 7.

les consommateurs d’électricité, des équipements de entre les secteurs régulés de distribution publique et les comptage et des actionneurs beaucoup plus sophisti- acteurs de service relevant de la concurrence, n’est pas qués que les équipements actuels. La répartition des encore claire. De même, le financement et la rémuné- activités industrielles et commerciales qui en résulte ration des services associés constituent un autre défi.

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Une spécificité française : l’intégration du solaire photovoltaïque au bâti

C’est avec plus de dix ans de retard sur l’Allemagne que la France est entrée dans la course à l’énergie solaire photovoltaïque. On peut en effet dater de 2007 le véritable décollage de cette activité en France.

par Henri TRIEBEL* LES ENJEUX INDUSTRIELS

toiture ou en façade de bâtiments résidentiels ou ter- UNE TARIFICATION FAVORABLE À L’INTÉGRATION tiaires) et, donc, le développement de projets de taille DES MODULES PHOTOVOLTAÏQUES DANS LES plus modeste. BÂTIMENTS

L’arrêté du 10 juillet 2006 a fortement réévalué le prix FAVORISER L’ÉMERGENCE DU CITOYEN ÉCO- de rachat de l’électricité photovoltaïque par EDF, en RESPONSABLE portant le prix du kWh de 0,14 € à 0,30 €, voire à 0,55 € dans le cas des cellules photovoltaïques intégrées Le résultat en termes de rapidité d’implantation est au bâti. Cette mesure a été en outre complétée par la certes moins spectaculaire et l’objectif (23 % d’énergies création du crédit d’impôt « développement durable », renouvelables dans la consommation d’énergie finale) au bénéfice des particuliers qui installent ce type d’équi- sera plus long à atteindre. Néanmoins, la crise financiè- pement sur leur toiture. re actuelle le prouve, le modèle espagnol est en train La conséquence a été immédiate : si 35 MW avaient été d’être revu, en raison de son impact trop important sur installés en France en 2007, 105 MW l’ont été en 2008, les finances publiques. ce qui représente un triplement de la puissance installée De plus, en favorisant l’intégration au bâti, c’est la qua- annuellement. Celle-ci demeure néanmoins modeste : lité architecturale des bâtiments qui est mise en avant. le parc installé français s’établit aujourd’hui à 175 MW. Cela peut, à terme, éviter le refus, par une partie de la A titre de comparaison, pour la seule année 2008, population, de l’utilisation extensive d’espaces agricoles l’Allemagne a enregistré un volume d’installations sup- pour l’implantation de parcs solaires, comme on peut le plémentaires de l’ordre de 1,35 GW, le chiffre étant de constater actuellement dans le cas de l’éolien, où les 3,1 GW pour l’Espagne. nouveaux permis de construire sont bloqués. Si la stratégie du Gouvernement espagnol a consisté à Le choix de favoriser l’intégration des capteurs photo- orienter les acteurs du marché vers la construction de voltaïques au bâti a un autre avantage : il privilégie un parcs solaires photovoltaïques de grande taille, grâce à modèle de prise de décision décentralisée, qui fait de des tarifs élevés de rachat du courant (à la fin 2008, chaque citoyen un acteur responsable du développe- l’Espagne représentait 63 % de la capacité mondiale des ment durable, et pas seulement un consommateur centrales solaires d’une puissance supérieure à 2 MW), d’énergie. la politique française a été, à l’inverse, de favoriser l’in- tégration au bâti (panneaux photovoltaïques intégrés en * Ingénieur des Ponts et Chaussées, Président de COFRAMENAL SAS.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 71 071-073 Triebel 2/11/09 11:18 Page 72 Page 11:18 2/11/09 Triebel 071-073 72 LES ENJEUX INDUSTRIELS la substitution aux produits verriers classiques de pro- de classiques verriers produits aux substitution la d électriciens, des et part, d’une façadiers, des ou cheurs étan- des couvreurs, des celles que diverses aussi particu- lières compétences des à appel fait il effet, En sol. au surface une sur solaire parc d’un installation simple M des photovoltaïques.auvents des ou bardages allèges, des brise-soleil, des accepter peuvent qui collectifs, et tertiaires bâtiments des façades les ajouter y outre, en faudrait, Il considérable. donc est gisement Le résidentiels. bâtiments des ce toitures les en concerne crête, qui GW 80 aux comparer à crête, GW 12 de par des parcs solaires représentent une capacité installée couvertes d’être susceptibles agricoles non surfaces les S EXPLOITATION DÉLICATE UN GISEMENTCONSIDÉRABLE,MAISD’UNE l à dues pertes réduireles de donc, et, consommation de lieu son et l’électricité de production de lieu le entre ce E t e éetiin, ’ur pr.» chirolle. d’E part. d’autre électriciens, des et part d’une façadiers, des ou étancheurs des couvreurs, des celles que diverses aussi particulières compétences des à appel fait «M RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’effet Joule.’effet elon une étude du cabinet d’auditPricewaterhouseCoopers,cabinet du étude une elon ’autre part. Si l’on s’en tient aux bâtiments tertiaires, bâtiments aux tient s’en l’on Si part. ’autre nfin, l’intégration au bâti permet de réduirel’intégrationdistan- de nfin, la permet bâti au i c gsmn et ls éia à xlie qe la que exploiter à délicat plus est gisement ce ais ais ce gisement est plus délicat à exploiter que la simple installation d’un parc solaire sur une surface au sol. En effet, i effet, En sol. au surface une sur solaire parc d’un installation simple la que exploiter à délicat plus est gisement ce ais • NOVEMBRE 2009 Construction decapteurssolairesConstruction surletoitd’un bâtimentàGrenoble, danslequartier garanties. qui les assurer et faudra lorsqu’il fort prix nécessaires le payer devront compétences les forcément n’ontpas qui discutable, déontologie la à couvreurs…) électriciens intégrateurs, (ensembliers acteurs de petits multiplicité d’une naissance la à assiste l’on que l M indispensable. cas ce dans L’interventiondevient née. solaire d’étude bureau d’un l’an-de cours au ombreschangeant ces casquettes), des ou brise-soleil des que tels façade, la sur obstacles des d phénomènes les par perturbée être peut électrique tion l’exploita- que fait le par accrue est façades des sur ou urbain milieu en photovoltaïques capteurs de tallation d’ins- complexité La pompiers. accès des traitement le exemple, par comme, existante, réglementation la par traités pas toujours d’ailleurs sont ne points nombreux De (CSTB). Bâtiment du Technique Technique et Scientifique d’Appréciation dossiers d’E des de capables et monter etc.) 33, DTU 39, (DTU façades de place en mise la dans existantes normes les technicité, maîtrisant haute de sociétés des par que réalisée être peut ne verre/tedlar ou bi-verres photovoltaïques duits ’engouement, depuis 2007, pour le pour 2007, depuis ’engouement, obe prés pr e btmns daet o par ou adjacents bâtiments les (par portées ’ombres lerueet fre s be d cnttr que constater de bien est force alheureusement, prmnain AE) urs u Centre du auprès (ATEX) xpérimentation green tech © PierreGleizes/REA est tel est , l 071-073 Triebel 2/11/09 11:18 Page 73

sont plus faibles. De plus, en façade, un produit pho- UNE ÉVOLUTION NATURELLE VERS LES tovoltaïque va se substituer à un produit traditionnel BÂTIMENTS À ÉNERGIE POSITIVE (brise soleil, glace émaillée, bardage, verre feuilleté…) qui assure déjà une fonction au bâtiment, soit de pro- Le secteur du bâtiment représente, en France, 40 % des tection contre les apports solaires, soit d’étanchéité à consommations finales d’énergie et contribue au quart l’eau et à l’air, soit d’habillage du béton. Dans ces

des émissions de gaz à effet de serre. C’est à partir de ce conditions, le développement du photovoltaïque est lié, HENRI TRIEBEL constat que le Grenelle de l’Environnement cherche à d’une part, à sa facilité de mise en œuvre et, d’autre accélérer le rythme du renforcement de la réglementa- part, à son surcoût par rapport à des éléments architec- tion thermique des bâtiments. La mise en place de la turaux traditionnels, sachant que ce surcoût devra être réglementation thermique 2005 étant tout juste ache- amorti par les recettes tirées des ventes de la production vée, il est déjà question, avec la mise en place de la électrique à un tarif qui devra être non subventionné réglementation thermique 2010 (applicable dès le 1er (grid parity = parité réseau). janvier 2011, pour les permis de construire des bâti- ments tertiaires), de limiter la consommation énergé- tique (chauffage, climatisation, éclairage) à 50 W/m2/an. Il faut rappeler qu’actuellement elle varie LE VITRAGE COUCHES MINCES SUR MESURE : en moyenne de 200 à 300 W/m2/an. LA SOLUTION À RETENIR POUR L’ENVELOPPE Tout un arsenal d’innovations technologiques est donc DES BÂTIMENTS À ÉNERGIE POSITIVE actuellement en cours de développement afin d’atteindre cet objectif (éclairage par diodes électrolumi- A ce jour, seule la technologie des plaquettes de silicium nescentes, puits de lumière par fibre optique, barrière cristallin permet véritablement une mise en œuvre thermique EPDM renforcée entre deux demi-coques compatible avec les contraintes dimensionnelles impo- de profilés aluminium, double vitrage à basse émissivi- sées par l’architecte, dans les cas d’immeubles collectifs té, etc.). Cependant, un objectif plus ambitieux encore ou tertiaires. Il est en effet possible, dans ce cas de figu- se profile à l’horizon 2020 : celui des bâtiments à éner- re, d’adapter le calepinage des cellules de 5 ou 6 pouces gie positive, c’est-à-dire qui produisent plus d’énergie à la dimension des vitrages voulue par l’architecte. qu’ils n’en consomment. On peut cependant espérer qu’il sera bientôt possible Pour arriver à un tel résultat, la simple isolation du bâti- d’obtenir des vitrages photovoltaïques couches minces ment ne suffit plus. Il faut donc que le bâtiment se aux dimensions sur mesure. Outre son coût plus faible, transforme en centrale de production. En milieu cette technologie a l’avantage, d’une part, d’offrir des urbain, les techniques possibles sont en nombre assez produits présentant un aspect de surface plus uniforme, limité : mini-éoliennes sur les toits, puits canadiens, ce qui est utile pour des allèges ou des bardages, et panneaux photovoltaïques en toiture ou sur l’envelop- d’autre part, d’être plus sensible à la lumière diffuse que pe du bâtiment. la technologie du silicium cristallin, ce qui est un avan- Le module photovoltaïque a sur l’éolienne cet avantage tage en milieu urbain, en raison de la présence qu’il n’y a pas de pièce mécanique en mouvement et d’ombres portées, ainsi que dans la partie septentriona- que, par voie de conséquence, les frais de maintenance le de la France, par définition moins ensoleillée.

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Sophia Antipolis Energie Développement : un nouveau type de Centrales Solaires Thermodynamiques

La société Sophia Antipolis Energie Développement (SAED) a été

LES ENJEUX INDUSTRIELS créée, en janvier 2008, pour exploiter les applications de l’énergie solaire thermique à basse température (inférieure à 150°C), ou Low Temperature Solar (LTS). Une technologie propriétaire lui permet de baisser de façon très substantielle le coût de production de chaleur solaire à basse température et d’envisager ainsi la fabrication d’unités de puissance industrielle. Cette énergie thermique peut être utilisée pour produire de l’électricité dans des conditions compétitives par rapport aux autres sources d’électricité solaire, avec des avantages spécifiques qui devraient lui permettre de conquérir, à l’avenir, une partie du marché des centrales élec- triques solaires. Cette énergie thermique peut aussi être mise à profit pour économiser des combustibles fossiles, dans des conditions économiques rentables (au regard des prix actuels du pétrole).

par Michel WOHRER*

capteurs solaires thermiques sans concentration LE SOLAIRE THERMIQUE BASSE TEMPÉRATURE pour produire de la chaleur industrielle ou de l’électri- « SAED » : UNE NOUVELLE APPROCHE D’UNE cité, au travers d’un cycle thermodynamique adapté (cycle organique de Rankine). On utilise parfois l’ex- SCIENCE ANCIENNE pression Low Temperature Solar (ou son abréviation, LTS) pour caractériser ce domaine de l’énergie solaire. La société Sophia Antipolis Energie Développement Dès la fin des années 1970, après le second choc pétro- (SAED) a été créée, à l’origine (en janvier 2008), par lier, l’énergie solaire a fait l’objet de travaux de Michel Wohrer et Pierre Laffitte pour exploiter une recherche très complets et très approfondis ; c’est de voie que des travaux de recherche menés en 2007 avaient signalée comme prometteuse : l’utilisation de * Président de Sophia Antipolis Energie Développement SAS.

74 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 074-080 Wohrer 2/11/09 11:18 Page 75 Page 11:18 2/11/09 Wohrer 074-080 vide ( à tubes les sur particulièrement plus travaillé a SAED tures : qu’elles permettent d’atteindre (voir le tableau 1) tempéra- les selon longtemps depuis classées sont teurs D lentilles. à l’aide de systèmes optiques, tels que des miroirs ou des obtenue solaire, lumière la de concentration de positif dis- d’un assorties être peuvent technologies deux Ces bante. résultant de l’action de la lumière sur une chaleur surface absor- la utilisent qui thermiques, technologies les • ; électrique courant un générer pour utilisable potentiel de différence une quer,milieux, certains dans provo- à capacité leur et photons des l’énergie tement • les technologies photovoltaïques, qui exploitent direc- On aujourd’hui.œuvre en mises sont qui technologies des quasi-totalité la date que époque cette uir tl rnfree hlu ; chaleur en transforme la et lumière r extérieu- surface sa sur recouvert, est intérieur tube le • ; intérieur tube le vers solaire lumière la de passage le permet il transparent, est extérieur tube le • : de verre constitués en concentriques tubes deux sont 1) figure la (voir vide à utilisations tubes Ces les dont mais potentiel. le tout exploité avoir d’en loin sont actuelles industriel, du vue maturité, de certaine une point atteint ayant et point au F T , ’n cuh asrat slcie qi at la capte qui sélective, absorbante couche d’une e, gr : igure 1 ableau 1. ans le domaine thermique, les technologies de cap- de technologies les thermique, domaine le ans itnu,casqeet: classiquement distingue, evacuated tubes T ube solaire thermique à vide. à thermique solaire ube ), unetechnologieaujourd’hui très idb rsn ead » fied by present demand. build efficientproduction facilities istoolargetobejusti- through massproduction, buttheinvestmentrequired to tubular collectorshave great potentialforcostreduction peratures uptothe120-150°C range […].Evacuated n idsraiain avne u sae vné de maturité. avancé stade un à parvenue industrialisation une les prix de revient ont considérablement baissé, grâce à en et débouchés) (notamment des % 70 de plus représente qui domestiques Chine usages les concerne qui ce en développé très est marché le an), par tubes de millions de dizaines (plusieurs élevé est production M ue : leur sujet à écrivait, Princeton, de Energétique Centre du En chaleur.de déperdition la te totalement la conduction vers le milieu ambiant, ce presquequi limi- supprime – Dewar) de tube (ou mos ther- un dans comme – vide le tubes, deux les entre • ejsii.» justifie. le actuelle demande la que pour important trop est efficientes production de d’usines construction la à nécessairel’investissement mais masse, en tion produc- leur à grâce réduit considérablement être pu aurait vide à tubes à solaires collecteurs des coût Le s’élevantjusqu’à[…]. sation 120-150°C d’utili- températures des avec bien très fonctionnent vide à tubes Les « ** U (1) niversity Press,1985. niversity ais tel n’est plus le cas aujourd’hui, où le volume de volume le aujourd’hui,où cas n’estle tel plus ais A 1985, dans un livre qui a fait autorité (1), Ari Rabl, Ari (1), autorité fait livrea un qui dans 1985, ctive SolarCollectorsand Their Applications. «Ev acuated tubesare excellent foroperating tem- RÉALITÉS INDUSTRIELLES ** Ari Rabl, Oxford Rabl, Ari • NOVEMBRE 2009 75 MICHEL WOHRER 074-080 Wohrer 2/11/09 11:18 Page 76 Page 11:18 2/11/09 Wohrer 074-080 76 LES ENJEUX INDUSTRIELS échanges thermiques. Elles ont été recherchées (et trou- Les solutions relevaient principalement du domaine des température. basse au-delà de quelques centaines de m de centaines quelques de au-delà retenue être saurait ne option cette que montrer blent sem- 2008, l’été à procédé, a SAED auxquels tests Les ? d’assem- public grand usage un nombre à destinés blages grand un ensemble d’associer être pas pourrait-elle ne industrielle l’échelle à capteurs ces U tête. en situé caloporteur le vers tubes des l’intérieur depuis mique ther- l’énergie transfèrent qui (2) caloducs des enfin, • ; lequel circuits lesdits contact par intérieur,réchauffe tube du l’intérieur à situés étanches circuits des dans caloporteur fluide du circulation la • par Chine, en ; déployés exemple) solaires chauffe-eau des té majori- (c’estla lui-même de vide cas à le tube du rieur inté- tube le dans caloporteur fluide du circulation la • r diffé- à grâce utilisation son vers acheminée est vide à D 2). figure chauffage d de systèmes des constituer de afin tubes, réunis de dizaines plusieurs à d’une assemblages des A teurs de grandes dimensions (plusieurs milliers de m cap- de champs de travers au c’est-à-dire industrielle, l’échelle à utilisation leur concevoir de mesure en on re solai- chaleur de coût faible vide à source à une devenus sont tubes les que lors dès à : Sophia cherché suivante la est projet résoudre ont du Développement ingénieurs Energie les Antipolis que question La condition cette que apparaissait Il« utilisation. seule tubes de une nombre pour grand très d’un déploiement le te grand très en nombre (plusieurs milliers), d’une vide manière qui permet- à tubes de l’assemblage sur ment essentielle- porté ont-ils création sa depuis consacrée A industrielle. chaleur de source une faire en pour élevé trop est coût le enfin, • supé- ; températures 100°C à rieures des pour modèles, les que prévoient ce de au-delà baisse capteurs des rendement le • ; importantes trop sont charge de pertes les • : tation RÉALITÉS INDUSTRIELLES maximale (favorisant alors la sécurité des circuits caloporteurs). circuits des sécurité la alors (favorisant maximale l’ quand chaleur de reflux le ainsi (évitant sens un dans que fonctionner ne pour conçu être peut caloduc un ; cycle son répéter pour chaude partie la vers reflue liquide le que sorte telle de reflux de mèche d’une équipé ou né incli- est caloduc le ; condensation de latente chaleur la de raison en cacité effi- grande une avec chaleur la transférant froide, partie la dans condense s’évaporese fluide et le chauffée, est tube du portion une quand ; sique dipha- fluide un renfermant scellé tube un est caloduc un : Caloduc (2) nsssèe etasettemqe: thermique transfert de systèmes ents irradiation solaire est insuffisante) et qu’en dessous d’une température qu’end’une et dessous insuffisante) est solaire irradiation ’eau chaude sanitaire (tels que celui représenté à la à représenté celui que (tels sanitaire chaude ’eau si ls éeopmns uqes a oit s’est société la auxquels développements les ussi, nutilsto u hm d cper éat la était capteurs de champ du » industrialisation judhi ls ue à ie ot tlss dans utilisés sont vide à tubes les ujourd’hui, ne première réponse à la question de l’utilisation de l’utilisation de question la à réponse première ne ans ces assemblages, la chaleur collectée par les tubes les par collectée chaleur la assemblages, ces ans pour des températures de l’ordre de 120-150°C, est- l’ordre120-150°C, de températuresde des pour sine quanon • NOVEMBRE 2009 u éeopmn d solaire du développement du 2 de surface de cap- de surface de 2 )? F Concrètement, le coût d’investissement par m par d’investissement coût le Concrètement, capteurs. de champ du vie la de lité • enfin, d’un faible coût de maintenance durant la tota- ; initial ment matériaux • d’un coût modique, pour ce qui concerne l’investisse- des vue de ; point employés du coût, faible d’un • ; capteurs des rendement du et thermiques échanges des vue de point du efficaces, • : sont solutions ces que retenir faut Il travaux. ces pendant équipes les savoir-fairede développéspar éléments les ni solutions, ces publiques rendre de objet pour pas n’a article Cet CEA. le avec mun com- en déposés brevets des par protégées été ont elles A de Centre du R équipes les avec conjointement vées) v renou- d’énergie sources de substitution la de et solaire v » LT industrielle « solaire chaleur d’une point au mise La capteurs). de champ le dans circuler à de flui- seul (le l’eau de est primaire caloporteur fluide Le la de abaissé. drastiquement chaleur,été a finale l’utilisation vers caloporteurs circuits les d (section complète thermique solaire captation de face v solaire que l’électricité solaire peut être produite soit par Il D’ÉLECTRICITÉ SOLAIRE :UNENOUVELLEFORME TEMPÉRATURE LE SOLAIRE THERMODYNAMIQUE BASSE elables à des combustibles fossiles. combustibles des à elables l’électricité de domaines les dans importante ation gr : igure 2 i poootïu, ot a «cnetain des concentration « par soit photovoltaïque, oie ’un absorbeur exposée à la lumière), y compris dans compris y lumière), la à exposée absorbeur ’un oiu séilse dn l dmie hriu ; thermique domaine le dans spécialisées tomique echerches de Grenoble du Commissariat à l’Energie à Commissariat du Grenoble de echerches s cmu d lr dn ls urgs u l’énergie sur ouvrages les dans lire de commun est S à très bas coût est de nature à constituer une inno- Assemblage de tubes solaires à usage domestique. usage à solaires tubes de Assemblage 2 de sur- de 074-080 Wohrer 2/11/09 11:18 Page 77 Page 11:18 2/11/09 Wohrer 074-080 pore et anime un groupe turbo-alternateur qui produit qui turbo-alternateur groupe un anime et pore s’éva- qui d’ébullition, température faible à organique thermodynamique fluide au énergie son fournit maire pri- caloporteur le lequel dans évaporateur d’un tuée U (par d’évaporationpropane). du ou butane du : température exemple basse à à organique classiques centrales les dans v œuvre en mis que celui cycle de type même du s’agit il Essentiellement, (ORC).Rankine de : les Cycles adaptés Organiques aux basses températures de produire pour l utilisée l’ont géo-thermiciens les décennies, plusieurs depuis et géothermie en ponible dis- communément chaleur de source une est eau telle Une 150°C. et 100°C entre comprises », basses « tures l T approfondies.d’être méritent considérations deux Ces v l’on si chaude, source la de température la augmenter à cherche l’on froide), et chaude sources des absolues ( Carnot cycle de ratio d’un le rendement par limité le étant thermodynamique que fait le est seconde la • ; degrés de centaines quelques de des centrales classiques fonctionnent à des températures d’eau vapeur à turbines les que fait le est première la • : considérations deux de combinaison la Or l’électricité. de duire pour photovoltaïque, seul le solaire à concentration (ou CSP, le qu’outre considérer de lecteur, le pour naturel, lors ». Il est dès élevées pour actionner une turbine à vapeur assez températures des d’atteindre afin soleil du rayons F éetiié a taes e yls thermodynamiques cycles de travers au ’électricité, tempéra- des à surchauffée d’eau partir à ’électricité Tc-Tf)/Tc (où Tc et Tf représentent les températures les représentent et Tf (où Tc Tc-Tf)/Tc apeur, mais avec un fluide de travail qui est un produit ; thermodynamique rendement le améliorer eut out d’abord, il est tout à fait possible de produire de produire de possible fait à tout est il d’abord, out gr : igure 3 ne centrale à cycle ORC (voir la figure 3) est consti- est 3) figure la (voir ORC cycle à centrale ne , il s’agit là d’un raccourci intellectuel qui résulte de résulte qui intellectuel raccourci d’un s’agitlà il , Concentrated SolarPower Schéma simplifié d’un Cycle Organique de Rankine. de CycleOrganiqued’un simplifié Schéma ) serait capable de pro- de capable serait ) constitué de réserves d’eau chaude à une température être une c’est-à-dire à chaude », d’eau réserves sensible de constitué chaleur « en être peut il • : formes deux Le stockage thermique d’une unité SAED peut prendre 4). figure la (voir suivant le sera fonctionnement de schéma Le l’électricité. de produire pour utilisation le son de solaire dans d’énergie captation dé-corréler la temps de permettant d’énergie réserve être équipée d’un stockage de chaleur, qui constituera la peut thermodynamique, centrale toute comme SAED, U tration. concen- à solaire est du celui à rapport par température concurrentiel, basse thermodynamiques centrale des par produit électrique kWh du économique prix le élevée, plus sol au surface d’unede prix consommation N fonctionnement. de température basse sa à lié cycle, ce de rendement faible le économiquement compense précédent) point solaire au question thermique été a il ressource (dont la de coût du diminution drastique la si savoir de est – société la la de de lors création SAED de fondateurs les posée sont se que celle et – examiner lors dès doit l’on que question La élevé. plus fois trois niveau d’un soit v pour- cyclesà rendementsdes les compareravec à est centage ce : % 12 à 11 de l’ordre température de sont basse (120-130°C) à ORC cycles des rendements les R vers nouveau l à pompé ensuite est organique mique thermodyna- fluide Le refroidissement. de source une par température basse à maintenu condenseur un dans organique fluide du condensation la par turbine la de l ’évaporateur, recommençant ainsi un nouveau cycle. nouveau ’évaporateur,un ainsi recommençant ’énergie électrique, une dépression étant assurée à l’aval apeur d’eau, qui sont typiquement de l’ordre de 35 %, sel rbèed edmn hroyaiu : thermodynamique rendement du problème le este e etae oar éetiu bse température basse électrique solaire centrale ne ous verrons plus loin que tel est bien le cas et qu’au et cas le bien est tel que loin plus verrons ous RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 77 MICHEL WOHRER 074-080 Wohrer 2/11/09 11:18 Page 78

LES ENJEUX INDUSTRIELS Figure 4 : Schéma d’une Centrale Thermodynamique Solaire Basse Température.

supérieure ou égale à celle utilisée dans le cycle ther- namique est déterminée en très grande partie par la sur- modynamique ; face de captation solaire, et pas par la puissance de la • il peut être en « chaleur latente », c’est-à-dire être turbine : celle-ci détermine principalement le rythme constitué d’un matériau à changement de phase, dont auquel cette énergie sera extériorisée. la température de fusion-solidification correspond à la La conséquence en est que le chiffre classiquement uti- température utilisée dans le cycle thermodynamique. lisé en photovoltaïque pour caractériser le coût de l’ins- L’avantage du stockage thermique par chaleur latente tallation, qu’est l’investissement par W ou par kW élec- est double : trique, n’est pas pertinent, dans ce cas, puisque la • d’une part, il permet de limiter les volumes des stoc- puissance peut être choisie quasi librement. kages : la chaleur latente permet d’emmagasiner de six Le chiffre qui caractérise le mieux une unité thermody- à huit fois plus d’énergie thermique que la chaleur sen- namique en un lieu géographique donné, qui soit éga- sible dans un même volume, d’où des conteneurs de lement susceptible de permettre une comparaison avec stockage moins coûteux ; d’autres filières de production d’électricité solaire, est • d’autre part – et c’est l’avantage le plus important –, «l’investissement nécessaire pour produire chaque il conduit à une stabilisation de la température de fonc- année un kWh électrique ». C’est une grandeur concrè- tionnement pendant les phases de stockage (ou de te : c’est la valeur-clé que SAED s’attache à rendre la plus déstockage) d’énergie (en effet, pendant la fusion d’un faible possible dans ses développements techniques. matériau ou pendant sa solidification, sa température L’objectif des premières usines de série de SAED (2011- reste constante) : cette stabilisation améliore les rende- 2012) sera celui de moins de 2€ d’investissement total ments de fonctionnement tant de la turbine que des pour produire 1kWh électrique par an, dans les régions capteurs solaires. méditerranéennes. Dans tous les cas d’Usine Thermodynamique Solaire On peut alors en déduire le coût économique du kWh on peut, en principe, dimensionner séparément les électrique, qui correspond à la somme : trois éléments de base qui constituent l’usine : • du coût d’investissement, calculé à partir de la gran- Champ de Capteurs deur précédente sur la base d’hypothèses de rythme Stockage d’énergie Turbine d’amortissement et de taux d’actualisation, Ainsi, pour un lieu géographique choisi, un même • et du coût d’exploitation et de maintenance de la cen- champ de capteurs solaires, qui recueillera une certaine trale ramené au kWh d’électricité produite. quantité de chaleur, pourra être utilisé de différentes façons, selon la stratégie que retient le producteur. A titre d’illustration, ce champ pourra, par exemple : • avec un « faible » stockage d’énergie, alimenter une LA PLACE DU SOLAIRE THERMODYNAMIQUE «grosse » turbine qui ne produira que lorsque le champ BASSE TEMPÉRATURE SAED PARMI LES AUTRES fournira lui-même fortement, sous l’effet du rayonne- SOURCES D’ÉLECTRICITÉ, DANS LE CADRE DU ment solaire, PLAN SOLAIRE MÉDITERRANÉEN • ou avec un « gros » stockage d’énergie, alimenter une «grosse » turbine qui produira en décalé, pour couvrir les périodes de pointe, La technologie Thermodynamique Basse Température • ou encore, avec un « gros » stockage d’énergie, ali- développée par SAED présente plusieurs avantages menter une « petite » turbine qui produira de manière essentiels, qui la rendent unique parmi les différents quasi continue, proche d’une production en base, etc. moyens de production d’électricité solaire : Aussi les paramètres économiques au moyen desquels • une technologie simple et peu coûteuse : il n’y a pas l’on caractérise une unité solaire thermodynamique ne de concentration, ni de pièces mobiles ; sont-ils pas les mêmes que ceux auxquels nous a habi- • la taille de centrale moyenne, de 1 à 10 MW : il s’agit tués la filière photovoltaïque : la quantité d’énergie pro- là d’une taille qui correspond aux besoins de collectivi- duite tout au long de l’année par une unité thermody- tés comptant quelques milliers de personnes, et qui per-

78 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 074-080 Wohrer 2/11/09 11:18 Page 79 Page 11:18 2/11/09 Wohrer 074-080 té. d’électrici- fourniture sa de continuité une d’assurer ne l’usi- à permettre pour d’hybridation, possibilité une • se humaines ; collectivités région les de type ce dans généralement situent ; polluée côtière, ou humide, brumeuse région une dans trouve se l’on que diffus rayonnement r le ; suspension) en particules du les et soleil) du direction l’atmosphèreet par diffusé est (qui diffus rayonnement la de provient qui direct (celui rayonnement du somme la est solaire nement rayon-le : l’exploitation• solairerayonnement du total ; favorables économiques conditions des dans plus beaucoup conditions aisées des que dans le cas de températures plus dans élevées, donc température latent, ou basse sible la : chaleur, stockage de sen- stockage un permet 150°C) de (moins de capacité leur • ; production la interrompre sans opéré être puisse r re d’usu- pièce aucune comporte ne passif, purement est qui capteurs, de champ le : réduite maintenance leur • ; méditerranéen pourtour du pays les dans lier tuyauteurs les par particu- en et monde, du pays les tous dans industriels maîtrisés bien usuels réservoirs) d permettent pression basse la et température basse la • ; transport de et tion distribu- de infrastructures de des majeures modifications nécessiter sans utilisateurs des proximité une met T course), dans la région retenue 2 200 kWh/m 200 2 retenue région la dans course), sa pendant soleil du direction la à perpendiculairement maintenue face sur- de unité une par reçue directe (énergie normale directe l’irradiation • z hori- surface de unité par reçue (énergie horizontale globale l’irradiation • reçu (3) Troissolaire l’irradiation d’apprécier permettent globales grandeurs r diffuse l’irradiation moins précédente (la horizontale directe l’irradiation • péet ue rprin ’uat ls importante plus d’autant proportion une eprésente mlcmn ds ue éetelmn accidentés éventuellement tubes des emplacement eçue), dans la région retenue 1 420 kWh/m 420 1 retenue région la dans eçue), ontale), dans la région retenue 1 920 kWh/m 920 1 retenue région la dans ontale), uiie ds aéiu (ue, cagus pompes, échangeurs, (tubes, matériaux des ’utiliser ableau 2. ; les assemblages sont conçus de façon à ce que le que ce à façon de conçus sont assemblages les ; nu iudné: donné lieu un en e 2 a ; /an 2 /an. 2 a ; /an Le kW.quelques de sances puis- logement des pour collectif, habitat du petit du ou niveau individuel au déployant se répartie, ment large- très électrique production de solution une soit T individuel. l’utilisateur qu’aude ment niveau raisonnable- êtreenvisagé peut ne stockage ce ; gement lar- développées seront se celles-ci voitures lorsque de électriques, batteries des dans d’énergie stockage le • ; attendue est principale régulation la que individuel producteur-utilisateur du niveau au partie grande en c’est ; ») intelligents électriques seaux Le : te suivan- vision la avons nous dont marché, ce de ments seg- différents sur place leur trouver devraient qu’elles que concurrentes sur le marché de l’électricité solaire, et complémentaires plus rendent les technologies férentes N l l que solaire, d’électricité production de dispositifs trois à relatives données principales les récapitule 2 tableau le différentes, très technologies des elles entre compare S tions de très grande puissance, situées dans des zones à zones des dans situées puissance, grande très de tions installa- des à adapté particulièrement est l’inverse, à u lo appelle ce de l’on cadre le que dans ouvertes pistes des une c’est ; produc- de tion périodes des lors l’utilisation à visant électrique, concentrer l’énergie de » intelligent « l’usage • : sont photovoltaïquel’intermittence de blème pro- le traiter pour évoquées usuellement solutions Les électriques. réseaux les par acceptée bien toujours pas constitué par l’intermittence de sa production, qui n’est est essentiel problème son revanche, En bâti. au ment aisé- intégré être peut il et d’exploitation, et œuvre en Epge(): (3) ’Espagne de Sud du région même la dans implantés aurait ’on ous les réserves habituelles qui s’imposentous les réserves lorsque l’on ous ces éléments plaident pour que le photovoltaïque le que pour plaident éléments ces ous ous pensons que les caractéristiques relatives des dif- des relatives caractéristiques les que pensons ous Thermodynamique Solaire àConcentrationCSP photovoltaïque demand response RÉALITÉS INDUSTRIELLES bénéficie d’une simplicité de mise de simplicité d’une bénéficie et smart grids smart • NOVEMBRE 2009 « ré (« - , 79 MICHEL WOHRER 074-080 Wohrer 2/11/09 11:18 Page 80

fort rayonnement solaire direct – idéalement, dans des dans les processus qui en utilisent la chaleur de com- déserts et à plus de 25 km d’une côte –, reliées aux bustion. réseaux utilisateurs par des infrastructures de transport Chaque utilisation mériterait des développements ana- mises en place lors de leur construction. logues à ceux qui figurent ci-dessus. Ce n’est pas l’objet Il s’agit là d’une logique de production centralisée, qui de cet article. Tout au plus, pourrait-on, parmi les uti- tire néanmoins parti de ce que la répartition du gise- lisations les plus prometteuses pour lesquelles un réel ment solaire adéquat sur notre planète est large et béné- besoin existe dans les zones méditerranéennes, moyen- ficie à de nombreux pays en développement, qui pour- orientales ou subtropicales, adaptées à l’exploitation de ront ainsi attendre de ces installations des retombées la technologie SAED, en citer deux : positives en matière de croissance économique. • le dessalement d’eau de mer : la voie thermique de Entre le Photovoltaïque – destiné au logement indivi- dessalement, dominante avant le premier choc pétro-

LES ENJEUX INDUSTRIELS duel ou au petit habitat collectif – et le CSP – destiné lier, a été supplantée par les méthodes d’osmose à des centrales de grande puissance dans les déserts – il inverse, qui consomment globalement moins d’éner- existe un marché pour des unités de production élec- gie (énergie qui doit être mécanique ou électrique), trique répartie de puissance moyenne, proches des uti- mais s’avèrent plus exigeantes en termes de mainte- lisateurs et capables de stocker aisément l’énergie : le nance et d’entretien ; la baisse massive du coût de Thermodynamique Solaire Basse Température l’énergie thermique solaire, telle que celle permise par SAED. la technologie SAED, devrait remettre en selle la voie Ce type de centrale sera particulièrement bien adapté thermique du dessalement, par ailleurs mieux adap- aux collectivités isolées dans les zones côtières ou insu- tée aux pays en développement, en raison de sa sim- laires du pourtour méditerranéen, du Moyen-Orient et plicité technique ; de toute la ceinture subtropicale, où, la différence sai- • la climatisation ou la réfrigération thermique : sonnière été-hiver étant peu marquée, un stockage ther- cette technologie bien connue, depuis plusieurs mique et une hybridation de secours permettront d’as- décennies, consiste à produire du froid par un phéno- surer l’intégralité de la fourniture électrique de la mène endothermique (par exemple, une réaction collectivité concernée. d’absorption), puis à régénérer le réacteur par de la chaleur à bas coût ; initialement conçue pour fonctionner à partir de chaleur perdue, cette technologie, assortie à une source de chaleur solaire à très faible LES UTILISATIONS PUREMENT THERMIQUES coût, telle que celle de SAED, permettra de fournir de DE LA TECHNOLOGIE SAED : UNE NOUVELLE la climatisation en site isolé ; la concomitance entre FORME D’ÉCONOMIE DES COMBUSTIBLES FOSSILES l’irradiance solaire et le besoin de climatisation, ainsi que la capacité de stockage thermique (du chaud ou Comme nous l’avons précisé plus haut, la base de la du froid, selon le coût) permettront de limiter le technologie SAED est la production d’eau surchauffée besoin d’hybrider les unités pour assurer un service solaire industrielle à très bas coût. On peut évidem- permanent. ment utiliser cette chaleur (100 à 150°C) directement, En conclusion, le solaire thermique basse température, sans transformation chaleur/travail, et donc sans subir bien connu depuis les années 1970, est en passe de les rendements thermodynamiques limités qui résul- retrouver une nouvelle jeunesse, avec des technologies, tent de la basse température. telles que celle développée par SAED, permettant d’en Cette technologie peut notamment se substituer par- faire une source d’eau surchauffée industrielle à très bas tiellement à la consommation de combustibles fossiles coût.

80 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 081-082 encart 2010 2/11/09 11:19 Page 81

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ondées en 1794, les Annales des Mines comp- AUX F tent parmi les plus anciennes publications éco- nomiques. Consacrées hier à l’industrie lourde, ANNALES DES MINES elles s’intéressent aujourd’hui à l’ensemble de l’ac- tivité industrielle en France et dans le monde, sous ses aspects économiques, scientifiques, techniques RÉALITÉS INDUSTRIELLES et socio-culturels.

es articles rédigés par les meilleurs spécialistes et D français et étrangers, d’une lecture aisée, nourris d’expériences concrètes : les numéros des GÉRER & COMPRENDRE Annales des Mines sont des documents qui font référence en matière d’industrie. et es Annales des Mines éditent trois séries com- L plémentaires : RESPONSABILITÉ Réalités Industrielles, Gérer & Comprendre, & ENVIRONNEMENT Responsabilité & Environnement.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES uatre fois par an, cette série des Annales des Q Mines fait le point sur un sujet technique, un secteur économique ou un problème d’actualité. Chaque numéro, en une vingtaine d’articles, propose une sélection d’informations concrètes, des analyses approfondies, des connaissances à jour pour mieux apprécier les réalités du monde industriel.

GÉRER & COMPRENDRE uatre fois par an, cette série des Annales des Q Mines pose un regard lucide, parfois critique, sur la gestion « au concret » des entreprises et des affaires publiques. Gérer & Comprendre va au-delà des idées reçues et présente au lecteur, non pas des recettes, mais des faits, des expériences et des idées pour comprendre et mieux gérer.

RESPONSABILITÉ & ENVIRONNEMENT uatre fois par an, cette série des Annales des Q Mines propose de contribuer aux débats sur les choix techniques qui engagent nos sociétés en matière d’environnement et de risques industriels. Son ambition : ouvrir ses colonnes à toutes les opinions qui s’inscrivent dans une démarche de DEMANDE DE confrontation rigoureuse des idées. Son public : industries, associations, universitaires ou élus, et tous ceux qui s’intéressent aux grands enjeux de SPÉCIMEN notre société. 081-082 encart 2010 2/11/09 11:19 Page 82

Publié par BULLETIN D’ABONNEMENT ANNALES A retourner accompagné de votre règlement DES aux Editions ESKA MINES Fondées en 1794 12, rue du Quatre-Septembre - 75002 Paris Tél. : 01 42 86 55 73 - Fax : 01 42 60 45 35 ondées en 1794, les Annales des Mines comptent parmi les plus anciennes publications éco- Je m’abonne pour 2010 aux Annales des Mines : F nomiques. Consacrées hier à l’industrie lourde, Réalités Industrielles elles s’intéressent aujourd’hui à l’ensemble de l’ac- tivité industrielle en France et dans le monde, sous 4 numéros France Etranger ses aspects économiques, scientifiques, techniques au tarif de : et socio-culturels. Particuliers ❑ 83 € ❑ 101 € Institutions ❑ 108 € ❑ 130 € es articles rédigés par les meilleurs spécialistes D français et étrangers, d’une lecture aisée, Réalités Industrielles + Responsabilité & Environnement nourris d’expériences concrètes : les numéros des Annales des Mines sont des documents qui font 8 numéros France Etranger référence en matière d’industrie. au tarif de : Particuliers ❑ 158 € ❑ 190 € Institutions ❑ 198 € ❑ 257 € es Annales des Mines éditent trois séries com- L plémentaires : Réalités Industrielles, Réalités Industrielles + Gérer & Comprendre Gérer & Comprendre, 8 numéros France Etranger Responsabilité & Environnement. au tarif de : Particuliers ❑ 158 € ❑ 190 € Institutions ❑ 198 € ❑ 257 € RÉALITÉS INDUSTRIELLES

Réalités Industrielles + Gérer & Comprendre uatre fois par an, cette série des Annales des + Responsabilité & Environnement Q Mines fait le point sur un sujet technique, un secteur économique ou un problème d’actualité. 12 numéros France Etranger Chaque numéro, en une vingtaine d’articles, pro- au tarif de : pose une sélection d’informations concrètes, des Particuliers ❑ 202 € ❑ 255 € analyses approfondies, des connaissances à jour Institutions ❑ 299 € ❑ 357 € pour mieux apprécier les réalités du monde indus- Nom ...... triel. Fonction ...... Organisme ...... GÉRER & COMPRENDRE Adresse ...... uatre fois par an, cette série des Annales des Je joins : ❑ un chèque bancaire à l’ordre des Editions ESKA Mines pose un regard lucide, parfois critique, ❑ Q un virement postal aux Editions ESKA, sur la gestion « au concret » des entreprises et des CCP PARIS 1667-494-Z affaires publiques. Gérer & Comprendre va au-delà ❑ je souhaite recevoir une facture des idées reçues et présente au lecteur, non pas des recettes, mais des faits, des expériences et des idées pour comprendre et mieux gérer. DEMANDE DE SPÉCIMEN RESPONSABILITÉ & ENVIRONNEMENT A retourner à la rédaction des Annales des Mines uatre fois par an, cette série des Annales des 120, rue de Bercy - Télédoc 797 - 75572 Paris Cedex 12 Mines propose de contribuer aux débats sur Tél. : 01 53 18 52 68 - Fax : 01 53 18 52 72 Q les choix techniques qui engagent nos sociétés en matière d’environnement et de risques industriels. Je désire recevoir, dans la limite des stocks Son ambition : ouvrir ses colonnes à toutes les opi- disponibles, un numéro spécimen : nions qui s’inscrivent dans une démarche de confrontation rigoureuse des idées. Son public : ❑ de la série Réalités Industrielles ❑ industries, associations, universitaires ou élus, et de la série Gérer & Comprendre tous ceux qui s’intéressent aux grands enjeux de ❑ de la série Responsabilité & Environnement notre société.

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Un nouveau matériau de construction producteur d’énergie – le SiTh, à base de couches minces de silicium (Silicon Thin-Films) LES ENJEUX INDUSTRIELS

L’énergie photovoltaïque est désormais reconnue dans le monde entier comme une énergie d’avenir dont la compétitivité se rapproche de celle des autres formes d’énergie décarbonée. La France fait partie des pays qui ont été des pionniers dans ce secteur, dans les années Quatre-vingt, et elle y retrouve aujourd’hui une vraie dynamique : l’instauration (en 2006) d’un tarif d’achat de l’électricité photovoltaïque par le réseau, puis le Grenelle de l’Environnement, réflexion globale sur un nouveau modèle de croissance plus vert et plus durable, ont lancé un mouvement, qui débouche aujourd’hui sur une vraie croissance du secteur photovoltaïque : le parc rac- cordé au réseau est passé de quelques mégawatts-crête (MWc) en juin 2007, à 18 MWc à la mi-2008, puis à 106 MWc à la mi-2009.

par Claire TUTENUIT* et Hugues-Antoine GUINOISEAU**

es avantages de l’électricité photovoltaïque (PV) sont • son abondance : elle est quasiment illimitée et gratui- Lnombreux : te pendant vingt (voire trente) ans, une fois consenti • son acceptabilité sociale : elle est populaire et bien l’investissement initial. admise par la population (il y a même une véritable L’ensemble des économistes de l’énergie la voit donc attente sociale à son égard) ; c’est l’énergie la plus popu- comme un élément incontournable du mix énergétique laire, et la plus « socialement inclusive » pour les Français : ils se l’approprient facilement et elle véhicule des messages positifs, en participant à la sensibilisation * Présidente de Solsia. aux questions énergétiques et climatiques ; ** Directeur du Développement de Solsia.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 83 083-088 Tutenuit 2/11/09 11:20 Page 84 Page 11:20 2/11/09 Tutenuit 083-088 84 LES ENJEUX INDUSTRIELS a ehooi des technologie La sociale). d’acceptabilité et l’environnement de protection de termes en avantages ses perdre sans d’énergie, sources l de production de coût le où moment le (c’est-à-dire la L élevé. d’investissement coût d’un fait du coûteuse, l’avenir.néanmoins de reste Elle sées pour répondre aux besoins du marché des écrans des marché du besoins aux répondre pour sées automati- et intégrées production de lignes des point au mis ayant équipementiers Les plasma). à torches de moyenau vide sous minces couches de (dépôt nologies tech- mêmes les sur s’appuie fabrication la dont plats, écrans des marché du maturité la et développement le handicapée, est relancée, depuis trois ou quatre ans, par longtemps a production de équipements des pement dévelop- de coût du barrière la que technologie, Cette photovoltaïques. panneaux de type ce de production de lignes de mondiaux fabricants premiers des un aujourd’hui est qui Oerlikon), entre-temps (devenu Unaxis secteur, ce de équipementier d’un naissance la de l’origine à lement aujourd’hui Schott Solar. Le laboratoire Solems est éga- secteur,devenu ce de industriel premier le ainsi aujourd’hui), créant encore fonctionne (qui SiTh pan- en de neaux usine première la MBB, avec association en Allemagne, en construit, a Solems français laboratoire Le SiTh. technologie cette de succès premiers aux et ce naissan- la à conduit ont laboratoires ses de travaux les leaders ; des Quatre-vingt années les un dans secteur ce de Etats-Unis)mondiaux les (avec été a France La bâtiments. de nombre grand plus du tique réside SiTh du qu’ilénergé- valeurfait en le mise dans la rendpossible l’intérêt ; à populations définition, des proximité par situées, artificialisées, déjà surfaces les toutes sur que d’ailleurs ainsi existants, bâtiments F d plémentarité avec les matériaux traditionnels sont donc com- sa et produit du l’esthétique constructions, aux intégration son de mesure large une dans dépendant photovoltaïque du sociale l’acceptabilité de pérennité La d’utilisations. gamme vaste une confèrent lui etc.) portées, ombres quasi-horizontale, à verticale de allant inclinaisons Est/Ouest, (orientation figure de cas tiples bons r les et techniques caractéristiques Les nomique. énergétiques et écologiques en complètent l’intérêt éco- esthétiques, avantages Ses première. la parvenir y pour émerge aujourd’hui au niveau industriel, est bien placée rgè à ar pu atide la atteindre pour faire à progrès resteil ; des néanmoins eurosd’années dizaine une en v e pneu, xrm e er pr Watt-crête par euro ( en exprimé panneaux, des : le prix d’acquisition et déjà des résultats prometteurs d’ores avec monde, le dans industriels et laboratoires RÉALITÉS INDUSTRIELLES éetiié htvlaqe eon cli e autres des celui rejoint photovoltaïque ’électricité endements énergétiques de ce matériau dans de mul- de dans matériau ce de énergétiques endements € ’enjeu des vingt prochaines années est donc celui de celui donc est années prochaines vingt des ’enjeu oltaïque ue motne rcae or ’vnr u V en PV du l’avenir pour cruciale importance ’une rance. Les panneaux SiTh ont toute leur place sur les sur place leur toute ont SiTh panneaux Les rance. W) et as d puius uo à on d 2 de moins à euros plusieurs de passé est /Wc), réduction ducoûtdeproduction dukWhphoto- Cet e qo taalet e nombreux de travaillent quoi à ce C’est . • S NOVEMBRE 2009 iTh ( S ilicon Thin-Films « aiérsa » parité réseau ) qui , esthétique et coût sont possibles. sont coût et esthétique d panneaux SiTh afin de les rendre semi-transparents, ou des traiter de également possible est Il produisent. ils plus foncée, teinte d’une sont panneaux les plus mais, D tués. habi- sommes nous auxquelles couleur de ambiances les peu changera généralisation leur et aisées plus des est toitures aux comme sol) au (centrales paysages aux intégration leur : productivité la et l’esthétique fois la les qui r verre le ; poids de atout un est foncé, brun au : la gamme de teintes des SiTh, allant du brun essentiel est panneaux des l’aspect population, la par durée, la P sol. au photovoltaïques panneaux de l’installation de rait résulte- qui foncière pression la de l’accroissement tera évi- toituresd’autres des et taïque artificialisées surfaces photovol- l’équipement urbains, et usages forestiers agricoles, des par dense façon de occupé déjà est ritoire leur aspect. Pourà un pays comme la France, dont le ter- et couleur tant leur à paysages grâce d’abord ruraux, aux que urbains panneaux des intégration bonne L DES PANNEAUX DE L’IMPORTANCE DEL’ESTHÉTIQUE aqe ih paat om ue iir d’excellence1). l’encadréFrance (voir la pour possible filière une comme apparaît SiTh taïque r européen pris par la France d’atteindre 23 % d’énergies l’engagement de et incitatives politiques de l’effet sous A actuels. ders de coûts des r pour %, 12 de plus de jonctions rendements des visent des améliorés panneaux comportant Ces triples. voire », doubles, tandem « dits neaux pan- des produire de afin matériaux de couches sieurs plu- d’empiler avantageux est il d’épaisseur), d’un micron moins mesure déposées couches des totalité (la jeu en épaisseurs faibles très les Etantdonné électricité. la en transformation sa et lumineux spectre d’améliorer du captation d’autres permettant avec ou combinant conductrices, le couches en et base de matériau ce améliorant en tout coût, le abaisser d’en et %) 7 et 6 entre aujourd’hui varient (qui d’obtenir qu’ilpermet technologies des base la S à est amorphe silicium Le tives. compéti- particulièrement devenir de passe en sont qui relancé a l Cela SiTh. type de photovoltaïques neaux pan- des fabriquer pour aujourd’hui utilisent les plats, ’intérêt mondial pour les couches minces de silicium, de minces couches les pour mondial ’intérêt ecouvre peut être traité antireflet, ce qui en améliore à améliore en qui ce antireflet, traité être peut ecouvre enouvelables dans son mix énergétique, le photovol- le énergétique, mix son dans enouvelables evient au Wc encore plus compétitifs que ceux des lea- ’acceptabilité sociale du photovoltaïque passe par une par passe photovoltaïque du sociale ’acceptabilité iTh : il s’agitil : aujourd’hui d’augmenterrendements les iTh our que la couverture des toitures soit acceptée, dans acceptée, soit toitures des couverture la que our ue olu dféet ds rirgs nr aspect entre arbitrages des ; différente couleur ’une ujourd’hui, alors que le marché français se développe se français marché le que alors ujourd’hui, ans la gamme des bruns, des variantes sont possibles, sont variantes des bruns, des gamme la ans 083-088 Tutenuit 2/11/09 11:20 Page 85

outre, leur durée de vie (proche des trente ans) est Encadré 1 : Solsia garantie sur vingt ans. Le bilan énergétique de ce type de panneaux est donc très positif. La faible consomma- Solsia est le premier industriel français de la tion d’énergie de leur production est une des raisons de filière des panneaux photovoltaïques SiTh. Il leur compétitivité. vise l’industrialisation des savoir-faire de Le graphique 1 de la page suivante restitue les résultats Solems, qui, depuis les années Quatre-vingt- d’une analyse de cycle de vie, publiés par le laboratoire dix, est actif sur le marché des petits systèmes américain National Renewable Energy Laboratory utilisant les couches minces de silicium, et il (NREL). Ces résultats montrent que les panneaux est, en même temps, un acteur de la recherche SiTh de la prochaine génération auront un temps de et du développement des procédés de cette retour énergétique inférieur à un an (en moins d’un an, filière. un panneau de ce type aura produit la quantité d’éner- gie qui aura été nécessaire à sa fabrication). Son ambition est de produire les panneaux SiTh les plus performants au niveau mondial, mettant en œuvre des technologies, procédés et dispositifs innovants dans trois directions : DES PROPRIÉTÉS ÉNERGÉTIQUES FAVORABLES AU MARCHÉ DES TOITURES • un rendement accru ; • une productivité supérieure ; Les panneaux à base de SiTh ont un comportement supérieur à celui des autres types de panneau, grâce, • le coût de production du Wc le plus bas du tout d’abord, à leur coefficient de température particu- marché. lièrement bas : lorsqu’ils s’échauffent (ce qui est le cas, dans des conditions d’ensoleillement propices à la pro- Son programme de R&D est orienté dans ces duction électrique), ils conservent leur rendement. trois directions. Leur coefficient de température n’est que de 0,21 (au GUINOISEAU TUTENUIT ET HUGUES-ANTOINE CLAIRE Solsia prévoit de livrer ses premiers panneaux lieu de 0,42 dans le cas des panneaux au silicium cris- dès 2011, et la mise en service de ses pre- tallin). mières lignes de production industrielle de La seconde propriété qui joue en leur faveur est de bien panneaux dès le deuxième semestre 2012. capter et transformer les rayonnements lumineux diffus ou inclinés. La conséquence de ces caractéristiques est une meilleure productivité des panneaux SiTh, à puissance donnée, conduisant ainsi à abaisser le coût de l’électricité produite. DES AVANTAGES ENVIRONNEMENTAUX Ces propriétés physiques du silicium en couches APPRÉCIABLES minces ont principalement deux conséquences pour l’utilisation des panneaux SiTh : Au-delà de leur esthétique, les panneaux photovol- • leur utilisation en toiture est facilitée par le fait que, taïques à base de SiTh ont de réelles qualités environ- contrairement aux panneaux cristallins, il n’est pas nementales. nécessaire d’en ventiler la face inférieure (à la différen- Tout d’abord, leur composition ne fait appel qu’à des ce des panneaux cristallins, les panneaux SiTh ne subis- matériaux ne présentant aucun risque : contrairement à sent pas de pertes de rendement liées à l’échauffe- d’autres technologies « couches minces », leur implan- ment) ; la pose en surimposition est possible sans que tation sur les toitures est possible sans restriction ; en cela entraîne une surépaisseur du panneau, ce qui fin de vie, ils peuvent être insérés dans les circuits ordi- représente un avantage de plus, du point de vue de l’es- naires de traitement des déchets du bâtiment et envoyés thétique ; dans les installations de recyclage du verre ordinaire. • ce sont les panneaux les plus généralistes, car le sili- Cela permet de les employer sans obligation de traçabi- cium amorphe capte bien l’ensoleillement diffus : ils lité et de retour vers une filière de recyclage spécifique, peuvent être utilisés dans les régions où l’ensoleille- évitant ainsi une procédure qui pourrait s’avérer lourde ment est variable ; ils ont une bonne productivité, dans un secteur, le bâtiment, qui se caractérise par ses même lorsqu’ils sont orientés vers l’Est, l’Ouest ou le très nombreux acteurs. Sud, ou encore lorsqu’ils sont fortement inclinés. Ils L’autre avantage des panneaux SiTh est que leur process sont donc tout particulièrement adaptés au marché de production, qui s’opère à basse température, des toitures, où l’inclinaison diffère souvent de l’opti- consomme peu d’énergie : la quantité d’énergie élec- mum (qui est de 35°), et où l’orientation des pan- trique nécessaire à la fabrication d’un panneau (com- neaux est déterminée par des considérations très éloi- munément appelée « énergie grise ») est inférieure à gnées des impératifs de la production photovoltaïque celle produite en deux ans par ce même panneau. En classique.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 85 083-088 Tutenuit 2/11/09 11:20 Page 86 LES ENJEUX INDUSTRIELS

Graphique 1.

Ces propriétés physiques confèrent aux SiTh leur principal atout : leur meilleure productivité. Pour une VERS LA « PARITÉ RÉSEAU » puissance donnée et avec une orientation optimale (comme celle qui serait retenue dans le cas d’une centrale au sol), ils produisent en moyenne 10 % d’élec- Au-delà de leurs caractéristiques physiques favorables, tricité de plus que les panneaux traditionnels à base de les avantages des panneaux SiTh sont aussi d’ordre éco- silicium cristallin. Avec des orientations différentes, nomique. cet écart est encore plus grand. Leur coût de production (ramené au watt-crête) est très Dans l’optique de l’atteinte de la « parité réseau », le cri- compétitif, en raison des quatre facteurs suivants : tère déterminant est celui du coût du kWh d’électrici- • les quantités de matériaux (notamment celles de sili- té photovoltaïque produit. Son calcul doit être réalisé cium) utilisées pour leur fabrication sont moindres : les localement, bien sûr, car il dépend des conditions d’en- couches minces sont d’une épaisseur de l’ordre du soleillement du site considéré. Mais, que ce soit au micron, alors que les cellules photovoltaïques métal- Nord (grâce à leur capacité à capter l’ensoleillement dif- liques les plus fines mesurent plus de 100 microns fus), ou au Sud (grâce à leur meilleur coefficient de d’épaisseur ; température), les panneaux SiTh ont une production • la consommation d’énergie liée à leur production est d’au moins 10 % supérieure à celle des panneaux tradi- moindre, car le procédé est à basse température et ne tionnels. passe pas par l’étape du silicium métallique, qui est très Le graphique 2 de la page suivante montre les résul- fortement consommatrice d’énergie ; tats d’une étude publiée par Schott Solar, une entre- • le processus industriel de leur production est beau- prise qui produit aussi bien des panneaux PV au sili- coup plus intégré et automatisé : toutes les couches sont cium cristallin que des panneaux SiTh à base de déposées entre deux plaques de verre dans une même silicium amorphe (aSi). usine, qui fournit des panneaux complets, prêts à être Si la France (comme l’Europe) voit certaines de ses branchés ; régions bénéficier d’un fort ensoleillement, l’essentiel • comme cela a été indiqué plus haut, les équipements de son territoire jouit d’un ensoleillement modéré, nécessaires à leur production, très intégrés et automati- pour lequel les panneaux SiTh sont la solution idoine. sés, et donc nécessitant des investissements lourds, ont Dans l’esprit d’un rapprochement de la production de vu leur développement financé par le marché des écrans l’électricité photovoltaïque des lieux de sa consomma- plats : ils sont donc performants, fiables et compétitifs. tion, les SiTh sont ainsi très bien placés. Ils permettent Quand on ajoute l’écart de productivité à cet écart de d’élargir le marché des panneaux PV à des implanta- prix au Wc, l’avantage des panneaux SiTh fait plus que tions potentielles, d’où ils étaient jusqu’à aujourd’hui compenser l’inconvénient de leur moindre densité exclus : les régions situées au Nord de la Loire, les toi- énergétique, ce qui explique le succès actuel des tures plates et les façades, les bâtiments présentant des couches minces, dont l’entreprise américaine First Solar orientations diverses. est aujourd’hui le plus bel exemple de réussite.

86 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 083-088 Tutenuit 2/11/09 11:20 Page 87 CLAIRE TUTENUIT ET HUGUES-ANTOINE GUINOISEAU TUTENUIT ET HUGUES-ANTOINE CLAIRE

Graphique 2.

L’avantage des SiTh est encore plus grand en termes de de manière régulière. Le PV intégré au bâti, avec injec- prix au m2 : lorsqu’il s’agit de couvrir le toit d’un bâti- tion dans le réseau du courant électrique produit, est ment neuf, il est beaucoup plus avantageux de le faire un bon moyen de réduire ce coût. Tous les installateurs avec des panneaux SiTh, dont le prix au m2 est très infé- proposent aujourd’hui des montages financiers rieur : un m2 de panneaux SiTh de nouvelle génération simples, qui consistent à financer l’installation du PV présente un coût de l’ordre de 150 euros (100 Wc x au moyen d’un emprunt qui sera remboursé par le pro- 1,5 €), tandis qu’un m2 de panneau au silicium cristal- duit de la vente du courant produit à EDF (ou/et grâce lin a un coût d’environ 300 euros (150 Wc x 2 €). Avec aux économies de consommation électriques réalisées). les panneaux SiTh, le surcoût d’investissement, par rapport au coût d’une toiture ordinaire, est modeste, ce qui améliore l’économie du projet et la capacité des pro- priétaires à le financer. L’encadré 2 (voir en page sui- UNE FILIÈRE TECHNOLOGIQUE À DÉVELOPPER vante) montre que la « parité réseau » est assez facilement atteinte lorsque seul un surcoût par rapport à Les panneaux SiTh ont aujourd’hui une faiblesse : leur l’installation d’une toiture ordinaire doit être pris en densité énergétique relativement modeste, c’est-à-dire compte, comme c’est le cas avec les panneaux SiTh. un rendement qui reste aujourd’hui plus faible que En France, la construction des bâtiments est régulée celui des autres types de panneaux : ce rendement est par des réglementations thermiques (RT), qui évoluent de 6 ou 7 % pour des panneaux standard, au lieu de 13 régulièrement. Conséquences de nos engagements à 16 % pour des panneaux traditionnels, voire 17 % à européens à réduire de 20 % nos émissions de gaz à 19 % pour des hétérojonctions. Cela renchérit les effet de serre et de porter à 23 % la part de notre éner- coûts d’installation à puissance donnée et réduit un gie renouvelable à l’horizon 2020, ces RT vont dans le peu l’avantage compétitif des panneaux SiTh, et sur- sens des économies d’énergies (RT 2005 et RT 2012) tout, cela constitue un handicap, aux yeux des déve- et, à moyen terme, vers la production d’énergie par les loppeurs de projets, dont l’objectif, une fois qu’ils ont bâtiments eux-mêmes (RT 2012 et RT 2020). acquis un site, est de maximiser la puissance qu’ils peu- Ces RT, contraignantes pour les entreprises du bâti- vent y installer. ment, impliquent des coûts de réalisation supérieurs, Il paraît ainsi peu réaliste d’envisager, après 2012, de qui sont répercutés sur le client final, lequel voit la fac- pouvoir commercialiser – hormis sur quelques marchés ture de son m2 à construire (ou à rénover) augmenter de niche – des panneaux dont le rendement serait infé-

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Encadré 2 grâce à la R&D poursuivie depuis les années Quatre- vingt, dans les laboratoires français, d’abord le LPICM Vers la « parité réseau » pour le résidentiel (1), suivi du LGEP (2) et aujourd’hui du CEA et de neuf l’INES, la France dispose de procédés et savoir-faire innovants, qui peuvent apporter à ce handicap plu- Pan de toiture neuve de 30 m2 sieurs remèdes : Panneaux SiTh à 10 % de rendement, 100 • améliorer les rendements, afin de les porter à environ Wc/m2 12 % industriellement (cela peut être fait grâce à des dispositifs tandems, consistant à superposer deux € 2 Coût de la toiture neuve : 50 /m + pose diodes de couches minces (à base de silicium) dans le Coût de la toiture SiTh : 150 €/m2 + pose + même panneau) ; équipement électrique 1 €/Wc

LES ENJEUX INDUSTRIELS • accroître encore (d’au minimum 20 %) la production d’énergie des panneaux, pour une même puissance ins- Investissement supplémentaire lié à l’équipe- tallée, c’est-à-dire obtenir un équivalent rendement ment PV = 30 * 100 + 3 000 = 3 000 + 3 000 Wc/m2 de 14,5 %. = 6 000 € HT = 6 300 € TTC Les grands acteurs industriels français, comme L’Air € Liquide, un des leaders mondiaux dans le domaine des Sur une maison de 200 000 TTC, le surcoût gaz industriels servant à la fabrication des SiTh, ou est de 3,15 %. comme Saint-Gobain, dont les substrats verriers pour

2 2 panneaux photovoltaïques évoluent afin d’atteindre de Puissance : 30 m * 100 Wc/m = 3 kWc meilleures performances, ou encore comme Schneider- Production annuelle : 1 000 h * 3 kWc = 3 Electric, avec l’ensemble du système de mise en œuvre MWh des panneaux PV, disposent d’atouts considérables pour permettre l’émergence et la réussite, au niveau Production sur 20 ans = 60 MWh (les pan- mondial, d’une filière française fondée sur cette tech- neaux continuent à produire pendant une nologie innovante des SiTh. De même, plusieurs dizaine d’années ensuite). grands acteurs de la construction s’intéressent au pho- tovoltaïque et sont ainsi susceptibles d’acquérir une Coût moyen de l’électricité = 7 000 / 60 = € réelle avance dans le domaine de l’intégration des SiTh 110 /MWh = 11 ct/kWh aux bâtiments. Electricité réseau : 12 ct/kWh (avec de fortes L’effort français de R&D dans la filière photovoltaïque, probabilités de hausse). aujourd’hui en forte croissance, devrait permettre de mettre sur le marché, dès 2012, ces produits améliorés A noter : en France, la moitié environ du coût à un coût compétitif et de proposer ainsi aux dévelop- d’un kWh est liée à la distribution, l’autre peurs et à l’industrie du BTP des panneaux photovol- moitié étant liée à la production du courant. taïques bénéficiant d’un couple rendement/prix, qui les amènera vers la « parité réseau » dans de nombreuses Produire une électricité décentralisée contri- régions françaises. bue, dans bien des cas, à en réduire les coûts de transport.

rieur à 10 % ou dont les coûts de production seraient (1) Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces, labora- supérieurs à 1 €/Wc. toire commun au CNRS et à l’Ecole Polytechnique, installé à Palaiseau. C’est pour réduire cette faiblesse que l’antériorité fran- (2) Le Laboratoire de Génie Electrique de Paris (LGEP) est un laboratoire çaise dans cette filière peut être un avantage décisif : commun au CNRS et à SUPELEC.

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Le retour d’un acteur français dans le secteur de la technologie du solaire à concentration

A l’aube de l’humanité, la seule énergie disponible était l’énergie humaine. Puis, progressivement, l’homme a eu recours à l’énergie animale et il a appris à domestiquer l’énergie contenue dans la bio-

masse, les énergies éolienne et hydraulique : toutes des énergies que LES ENJEUX INDUSTRIELS l’on qualifie, aujourd’hui, de renouvelables. Avec la révolution industrielle, il s’est massivement appuyé sur une énergie devenue abondante et facile à domestiquer : l’énergie fossile.

par Roger PUJOL*

Viennent ensuite les énergies dites solaires : le solaire QU’EST-CE QUE LE SOLAIRE À CONCENTRATION ? thermique (destiné essentiellement à des installations de chauffage), le solaire photovoltaïque (utilisant des A la fin du vingtième siècle, l’homme a pris conscience composants électroniques produisant directement de des impacts négatifs sur la planète de l’utilisation inten- l’électricité dès lors qu’ils reçoivent des photons émis sive de l’énergie fossile, tant en termes de tarissement des par le soleil) et, enfin, solaire à concentration, qui ressources que (et surtout…) d’émissions de gaz à effet (comme son nom l’indique) concentre le rayonnement de serre (dont le principal est le gaz carbonique, CO2). solaire à l’aide de miroirs, afin de récupérer l’énergie C’est pour faire face à cette nouvelle problématique que thermique à un niveau de température qui soit compa- l’homme a « redécouvert » les énergies renouvelables. tible avec des utilisations thermodynamiques ou indus- Ces énergies proviennent toutes de la restitution trielles. (immédiate ou légèrement différée dans le temps) de Le principe du fonctionnement du solaire à concentra- l’énergie solaire. La biomasse fonctionne sur un cycle de tion est simple ; il est connu depuis la Grèce antique, la l’ordre de quelques années ; elle a recours à la photo- légende voulant qu’Archimède l’ait utilisé pour incen- synthèse, qui permet de capter le carbone de l’air dans dier les vaisseaux de la marine romaine qui attaquaient un carburant, carbone qui sera ensuite restitué à l’at- la ville portuaire sicilienne de Syracuse. mosphère lors de la combustion du carburant, ce qui On utilise des miroirs disposés suivant une forme de aboutit, à la fin du cycle considéré, à un bilan à somme parabole, qui concentrent le rayonnement solaire sur nulle. L’hydraulique provient du cycle « évaporation – condensation » des océans sous l’effet du rayonnement solaire, l’éolien utilisant, pour sa part, les masses d’air * Directeur général de la Division Énergie Solaire, Constructions mises en mouvement (sous l’effet, notamment, de ce Industrielles de la Méditerranée même rayonnement). http://www.cnim.fr

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 89 089-095 Pujol 2/11/09 11:21 Page 90 Page 11:21 2/11/09 Pujol 089-095 90 LES ENJEUX INDUSTRIELS distingue (dans leur ordre chronologique d’utilisation, chronologique ordre leur (dans distingue P 4). et 3 photos les (voir axe seul un sur que plus fait se ne capteur du mouvement Le capteurs. de famille première la dans que faibles plus donc sont températures les et flux les : ligne une sur mais unique, tion du rayonnement solaire ne se fait plus, en un point concentra- la cas, ce Dans cylindro-parabolique. forme une à recours ont capteur de familles autres deux Les 2). et 1 photos les (voir soleil du mouvement se déplacer sur deux axes, ce qui leur permet de suivre le doivent type ce de capteurs les fonctionnement, son de continuité récepteur.la d’assurerdu Afin matériaux des très intenses, engendrent desproblèmes enmatière detenue sont qui d’énergie, flux les que fait au tient inconvé- nient Leur thermodynamiques. rendements bons de donc et élevées températures des d’obtenir qui permet ce point, un en chaleur la concentre qui boloïde, Il : caloporteurs fluides de familles On captées. ainsi calories les foyerson circuleoù caloporteur,fluide un récupèrequi RÉALITÉS INDUSTRIELLES ri e fuds aootus tlss on utilisés, caloporteurs fluides les armi y a deux familles de capteurs utilisant une forme para- itnu qar fmle d cper e quatre et capteurs de familles quatre distingue • NOVEMBRE 2009 teurs, mais elles sont inflammables et elles présentent elles et inflammables sont elles mais teurs, calopor- bons de sont huiles Ces 400°C. de l’ordre de les dans majoritairement utilisées thermiques, huiles les • çaise. regardinterrogations,au fran- des réglementation la de r dange- réelle de pas présentant ne et d’industries coup beau- dans couramment très qu’utilisésBien centrales. de types les tous dans thermique stockage au servent ils mais tours, les dans que utilisés généralement sont de la centrale. En tant que fluide caloporteur, ces sels ne vie de durée la toute durant température en maintien leur impose qui ce 200°C, de l’ordre de des températures à figer de et initiale) fusion leur nécessite qui (ce ambiante température la à solides d’être inconvénients les toutefois ont ils 500°C, à supérieures températures d’atteindredes permettent S’ils thermique. stockage au servir également pouvoir de l’avantage présentent qui sodium/potassium, de nitrite) (ou ou nitrate binairesde ternaires mélanges de constitués fondus, sels les quatre-• années des : vingts) centrales premières les depuis st, l ebe u lu casfcto pis susciter puisse classification leur que semble il osité, parabolic troughs la latitude du lieu. du latitude la dante du nombre d’héliostats et de dépen- est hauteur la dont et fixe est qui tour d’une haut en ment rayonne- le renvoient et boloïde para- en formés individuellement sont qui héliostats appelés tables orien- capteurs de d’un nombre grand sol au disposent tours Les P teur et se déplace avec lui. avec déplace se et teur cap- du solidaire est récepteur le individuels dont le foyer qui reçoit paraboloïdes des sont » dish « Les P , fonctionnent à des températures des à fonctionnent , hoto 1. hoto 2. 089-095 Pujol 2/11/09 11:21 Page 91

Photo 4.

Les miroirs de Fresnel qui repren- nent le principe ci-

dessus mais en ROGER PUJOL ayant découpé la parabole en élé- ments parallèles tous disposés au sol et tournant individuellement tandis que le tube récep- Photo 3. teur est lui fixe.

Le « parabolic trough » qui utilise des miroirs disposés sur des cylindres à section parabolique dont le foyer est constitué d’un tube récepteur se déplaçant en même temps que le miroir.

un risque de toxicité, surtout si on les fait circuler sur entraîne un moteur thermodynamique (de type de grandes surfaces. Stirling) placé au foyer d’un dish entraînant lui-même • l’eau ou la vapeur : pour éviter les inconvénients men- un alternateur, ou on réchauffe de l’air dans une cen- tionnés plus haut, de nouveaux développements sont trale à tour, qui sera introduit au foyer d’une turbine à aujourd’hui en cours, en matière de génération directe gaz comme, dans le cas du projet « Pégase » de vapeur : cela consiste à réchauffer de l’eau pressuri- (Production d’Electricité par turbine à Gaz) développé sée, à la vaporiser, (puis éventuellement à surchauffer la sur le site français de la centrale Thémis de Targasonne vapeur produite), comme on le fait dans une chaudière (Pyrénées-Orientales). classique. Suivant la nature du récepteur, on doit prendre en compte un certain nombre de contraintes : dans les tours, les flux du rayonnement solaire sont très importants et ils peuvent varier très brutalement, au COMPARAISON ENTRE LE SOLAIRE À CONCENTRA- passage d’un nuage, ce qui peut être source d’instabili- TION ET LES AUTRES ÉNERGIES SOLAIRES té et de fortes contraintes thermiques ; dans les fours cylindro-paraboliques ou les fours à lentilles de Fresnel, Il peut être intéressant de comparer le solaire à concen- la circulation horizontale du fluide peut conduire à une tration, qui est moins connu (dans notre pays) que le ségrégation du mélange eau + vapeur, entraînant, là solaire thermique ou photovoltaïque, à ces autres tech- encore, des dysfonctionnements. nologies. • enfin, il y a le cas particulier des gaz (voir la figure 1) : On verra que ces différentes technologies ne sont pas on réchauffe un gaz (hydrogène, hélium, air) : ce gaz concurrentes entre elles, mais qu’elles sont au contraire

Figure 1 : Pegase : Système hybride solaire/fossile à cycle à gaz (et CC).

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complémentaires. Chacune a sa raison d’exister et il est également vocation à être construites dans les pays de d’une saine prudence que de permettre à chacune de se l’Afrique du Nord, du Moyen-Orient, en Inde, en développer et d’atteindre le degré de maturation tech- Chine, en Australie, etc. nologique, qui lui permettra d’apporter sa contribution Ce sera donc cette dernière technologie qui sera la plus aux problèmes énergétiques que l’humanité rencontre utilisée dans l’ambitieux programme du Plan Solaire déjà de nos jours. Méditerranéen, dont une variante est déclinée dans le Les panneaux solaires thermiques sont essentiellement concept Désertec. Ce plan prévoit une interconnexion destinés à des applications individuelles de chauffage. électrique de tous les pays du pourtour méditerranéen, Les panneaux photovoltaïques, développés initialement de façon à produire, dans les zones à fort rayonnement pour des applications individuelles, peuvent être assem- solaire, une énergie non polluante et à la distribuer dans blés afin de constituer des centrales de puissance. A toutes les zones concernées par cette interconnexion (et

LES ENJEUX INDUSTRIELS contrario, le solaire à concentration est généralement donc, y compris en Europe du Nord). destiné à des applications de forte puissance (à l’excep- La deuxième différence réside dans l’énergie produite : tion du cas particulier du dish équipé d’un moteur le photovoltaïque ne produit que de l’électricité, alors Stirling, que nous avons mentionné plus haut). que le solaire à concentration produit de la chaleur à Dans la suite de notre comparaison, nous allons nous haute température, qui peut être transformée en élec- focaliser sur le photovoltaïque, puisque seule cette tech- tricité au moyen d’une turbine à vapeur, mais qui peut nologie peut parfois entrer en compétition avec le solai- aussi être utilisée directement, soit en appoint, dans re à concentration. une centrale existante, soit en appoint, sur un site La première différence entre les deux techniques réside industriel diminuant, par cet apport solaire, le besoin dans la qualité du rayonnement récupéré. Les capteurs en combustible fossile normalement utilisé. Dans ce solaires photovoltaïques (comme les capteurs ther- cas, les investissements sont réduits au seul champ miques) capturent non seulement le rayonnement solaire, le reste de l’installation continuant à être utili- direct du soleil, mais aussi le rayonnement diffus, qui, sé. Cela permet une transition douce vers l’énergie dans nos régions tempérées, représente une partie non renouvelable (car il est illusoire de penser que l’on va négligeable. pouvoir remplacer immédiatement la totalité de l’éner- Le solaire à concentration ne capte que les rayons gie fossile). directs, il est donc plus particulièrement destiné aux De cette différence découle également le rapport zones de la ceinture solaire (représentée sur la carte ci- prix/puissance. Les panneaux photovoltaïques étant après) qui entoure la mer Méditerranée. déjà fabriqués dans des usines de forte capacité, le prix Dans ces régions, la température de l’air ambiant peut d’une installation est pratiquement proportionnel à sa être très élevée, le jour : il faut savoir que la performan- taille. Alors qu’en solaire à concentration, seul le champ ce énergétique des panneaux photovoltaïques décroît solaire est d’un coût proportionnel à sa taille, la salle des avec l’augmentation de la température. machines bénéficiant, comme dans les centrales clas- C’est pourquoi on va plutôt rencontrer des centrales siques, d’un fort effet de taille. Le solaire à concentra- photovoltaïques en Europe, qui représente l’essentiel de tion est donc plutôt destiné aux installations de puis- leur marché mondial, alors que les centrales à concen- sance élevée. tration se retrouveront essentiellement dans les déserts La troisième différence réside dans son mode d’exploi- américains ou dans le Sud de l’Espagne, et qu’elles ont tation. Le photovoltaïque ne nécessite que peu (voir pas

Carte.

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du tout) de personnel d’exploitation, tandis que le Sud de la France, puis il penche en faveur du solaire solaire à concentration, à l’instar de n’importe quelle concentré, sous les forts ensoleillements des zones centrale thermique, en a besoin. Selon les circons- désertiques. En termes de coût, la filière concentrée tances, cette différence peut être vue comme un avan- n’a pas encore bénéficié des effets de masse, dont a pu tage ou un inconvénient, suivant que l’on veut mettre bénéficier la filière photovoltaïque, laquelle, sous en valeur la facilité d’exploitation ou la sauvegarde de l’impulsion de l’Allemagne puis de l’Espagne, a décol-

l’emploi local. En tout état de cause, cette différence lé depuis une dizaine d’années. ROGER PUJOL conduit, là encore, à réserver le solaire à concentration aux installations d’une puissance conséquente. La quatrième différence réside dans le mode de stockage de l’énergie. Alors que pour le photovoltaïque, le LA POSITION DE LA FRANCE stockage de l’électricité ne se fait que dans des batteries (la production d’hydrogène, bien qu’envisageable, La France a eu un rôle de leader dans le domaine du n’est pas actuellement une solution économique), il solaire concentré, soit au travers de la recherche (dont est possible de stocker directement l’énergie ther- l’emblème est encore, à ce jour, le four solaire mique récupérée par une installation solaire concen- d’Odeillo, exploité par le CNRS PROMES), soit au trée dans des stockages de sel fondu, d’eau pressurisée, travers de la centrale Themis, construite par EDF dans de béton ou de céramiques, et cela permet d’ajuster la les années quatre-vingts, avec une technologie qui production au besoin, en particulier lors des pointes reste, en 2009, la technologie de référence en matière de consommation. de centrales à tour, du fait des possibilités de haut ren- La cinquième différence réside dans le mode de pro- dement qu’elle offre. duction des éléments de la centrale. Une installation La centrale Thémis, située à Targasonne (en Cerdagne, photovoltaïque met en œuvre des composants qui ne dans les Pyrénées-Orientales) a été couplée au réseau peuvent être fabriqués que dans des usines dédiées, EDF en 1983 (voir la figure 2 de la page suivante). nécessitant des investissements lourds. Aujourd’hui, Un champ, constitué de 201 héliostats, d’une surface alors que la demande est dominée par l’Europe, qui, unitaire de 53,7m2 (10 800 m2 de miroirs), concentrait en 2008, représentait 80 % du marché mondial, le rayonnement solaire sur une chaudière à sel fondu l’offre est dominée par les pays asiatiques, qui repré- située au sommet d’une tour (d’une hauteur totale de sentent 65 % de l’offre mondiale, le seul pays 100 m). Européen visible sur le marché étant l’Allemagne, La chaudière était parcourue par du sel fondu (tempé- avec 24 % en produits finis (dont une partie est rature d’entrée de 250°C, température de sortie de constituée d’éléments provenant de pays asiatiques). 450°C), qui servait à la fois de fluide caloporteur et de Pour sa part, la France a une production non signifi- stockage. Le stockage thermique était assuré par les 550 cative (<1 %). Le solaire à concentration, au contrai- tonnes de sel Hitec (un mélange de nitrite et de nitra- re, met en œuvre des technologies traditionnelles, que te de sodium et de potassium), qui équivalait à 5 heures la France a à sa disposition (ingénierie des procédés d’ensoleillement. thermiques, verre, construction métallique classique, La puissance nominale de la turbine était de 2,5 MWé turbines, etc.), mais qui sont également partiellement (mégawatts électriques). disponibles dans les pays qui vont recevoir les instal- La centrale a été arrêtée en 1986, car, à l’époque, aucu- lations, ce qui permet de les impliquer fortement ne incitation financière ne permettait de compenser le dans les processus de construction. De plus, le mode différentiel de coût de production par rapport aux pro- de production des installations du photovoltaïque cédés traditionnels. étant plus énergivore que celui des installations de Dans la même période (1982-1986), le Department of solaire à concentration, le bilan carbone du photovol- Energy (DoE) américain démarrait, dans le désert des taïque est plus défavorable. Mojaves, la centrale SOLAR 1 (d’une puissance de 10 Bien entendu, d’autres différences existent, notam- MWé), basée sur une technologie uniquement ment en termes de coût ou de surface au sol néces- eau/vapeur. saire. Mais on ne peut en tirer de généralités, car cela Ce site a été transformé (1995-1999) en SOLAR 2 : la est fortement influencé par l’ensoleillement et la principale modification a été le passage à une techno- latitude du lieu d’installation. De plus, on a parfois logie sel fondu similaire à celle de la centrale française tendance à comparer les coûts d’investissement Thémis. ramenés à la puissance de crête disponible, mais Actuellement, les Etats-Unis ont des projets de cen- cette comparaison n’est pas valable, car, pour une trales, de puissances allant de 100 MWé à 300 MWé même puissance de crête installée, le productible (Ivanpah 1, eSolar, Ivanpah 2…). annuel du solaire concentré est très supérieur (entre Pour sa part, l’Espagne, après avoir expérimenté en 1,5 fois, sans stockage, et jusqu’à 5 fois, en fonction 1981 une centrale à tour (technologie sodium) à de la capacité de stockage). Almeria, joue, dans ce domaine comme dans les autres Si l’on compare le productible annuel ramené au fon- domaines du solaire concentré, un rôle de leader : après cier, il est du même ordre, sous les ensoleillements du avoir mis en service PS 10 en 2006 (10 MWé) et PS 20

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 93 089-095 Pujol 2/11/09 11:21 Page 94 LES ENJEUX INDUSTRIELS

Figure 2 : Principe de fonctionnement.

en 2009 (20 MWé), toutes deux basées sur la techno- Si nous voulons éviter de reproduire ce qui s’est passé logie eau/vapeur, elle construit actuellement, à Séville, dans l’éolien ou le photovoltaïque, à savoir la nécessité Solar Tres (50 MWè), qui est basée sur la technologie d’importer, pour notre propre consommation, l’essen- du sel fondu (15 heures de stockage). tiel du matériel installé sur le territoire national et l’in- On voit donc que les centrales à tour, qui furent histo- capacité d’exporter nos propres produits, nous devons riquement construites les premières, sont en plein mettre à profit l’expérience acquise et nous donner les renouveau. moyens de redévelopper cette industrie. En effet, nous La technologie aujourd’hui « mature » est le cylindro- disposons de tout le savoir-faire nécessaire, des réfé- parabolique utilisant de l’huile thermique comme flui- rences ainsi que des industriels prêts à relever le défi. Il de caloporteur (et éventuellement du sel fondu, pour le faut maintenant une volonté politique pour actualiser stockage). ces références et faire en sorte que la France devienne Les pays leaders dans ces technologies sont l’Espagne et un acteur incontournable du Plan Solaire les Etats-Unis (que ce soit pour les centrales installées Méditerranéen. ou en construction) et l’Allemagne (pour la fourniture Une excellente opportunité de construire une nouvel- des composants). En particulier, les Etats-Unis vien- le unité de démonstration aurait pu être l’appel d’offre nent d’annoncer qu’ils faisaient des énergies renouve- CRE « une centrale solaire par région ». Mais sa lables une priorité. rédaction est telle que le territoire métropolitain est Les pays du Golfe arabo-persique ont commencé un réservé au bénéfice exclusif du solaire photovoltaïque, programme ambitieux, et des réalisations existent éga- avec la possibilité d’offrir 10 MWé dans la majorité lement en Afrique du Nord. des régions françaises, alors que le solaire à concentra- A la fin 2008, il y avait, dans le monde, toutes techno- tion ne peut être proposé, quant à lui, que pour les logies de solaire thermodynamique confondues, DOM et la Corse, avec une limitation à 5 MWé. Or, 560 MWé en service et 984 MWé en construction. nous l’avons vu plus haut, le solaire concentré ne peut Les projets annoncés (non compris le Plan Solaire utiliser le rayonnement diffus, très présent dans les îles Méditerranéen ou le projet Désertec) représentaient du fait de la nébulosité. Et, difficulté supplémentaire, environ 7 500 MWé. les DOM sont exposés aux cyclones, ce qui conduit à Même si la France a cessé tout investissement dans le de coûteux renforcements des structures supportant solaire à concentration, on voit qu’il n’est pas trop tard les miroirs. pour revenir sur ce marché, qui n’en est qu’au début de Espérons que de nouveaux appels d’offres permettront son développement. de combler cette lacune !

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Lorsque le CNRS, avec le soutien du Conseil général LES AMBITIONS DE CNIM des Pyrénées-Orientales, a récemment décidé de lancer sur le site de Thémis l’ambitieux programme de R&D « Pégase », le groupe CNIM s’est impliqué dans cette Le Groupe CNIM (www.cnim.fr) conçoit et réalise des démarche en participant activement à ce programme. ensembles industriels « clefs en main » à fort contenu Fort de son expérience de construction « clefs en

technologique, et il propose des prestations de main » de centrales électriques dans la gamme de puis- ROGER PUJOL recherche/ expertise par le biais de Bertin, sa filiale. sances 5 -100 MW (centrales de valorisation énergé- Ses principaux domaines d’action sont : l’environne- tique de déchets ou de biomasse), de son expérience de ment, les systèmes mécaniques complexes pour la mécanicien et de son savoir-faire en matière d’expertise défense et l’industrie, les transports, l’énergie et les et de recherche, CNIM a décidé de créer, à la fin 2008, sciences du vivant. sa Division « Energie Solaire » afin de se positionner Groupe de taille intermédiaire (3 500 personnes), rapidement en tant que fournisseur de centrales solaires résolument tourné vers l’exportation (80 % de parts à concentration « clefs en main ». de commandes en 2008), CNIM s’intéresse depuis Actuellement, CNIM développe plusieurs projets de toujours aux énergies renouvelables, en particulier à la centrales, tant en France qu’à l’étranger, et il noue des biomasse, mais également au solaire à concentration, partenariats avec des industriels français dans les puisque c’est CNIM, qui, dans les années quatre- domaines des miroirs et des groupes turbo-alternateurs, vingts, a conçu et construit la chaudière à sel fondu de afin de devenir un acteur important du Plan Solaire Thémis. Méditerranéen.

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La relance de la production d’électricité « verte » aux États-Unis : une rencontre entre Prométhée… et Keynes

Au cours de sa campagne, le candidat Barack Obama avait insisté sur le lien étroit existant entre la crise économique, le changement climatique et la sécurité énergétique (et même la sécurité nationale, en raison de l’excessive dépendance des Etats-Unis vis-à-vis des ressources pétrolières que ce pays importe).

LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER par Marc MAGAUD* et Daniel OCHOA**

Administration reflètent, chez le nouveau Président, le UN MANDAT PRÉSIDENTIEL PLACÉ SOUS même niveau de préoccupation que chez le candidat. LE SIGNE DE L’INDÉPENDANCE ÉNERGÉTIQUE En effet, une fois élu, Barack Obama a poursuivi sur ET DE LA LUTTE CONTRE LE CHANGEMENT cette ligne directrice en orientant son plan de relance économique massif (787 milliards de dollars) vers la CLIMATIQUE création d’ « emplois verts », notamment dans le secteur de l’énergie (85 milliards). Dans ce stimulus package, la R&D portant sur les nouvelles énergies plus sobres en Une Administration très engagée carbone (capture et stockage souterrain du CO2, solaire, éolien, géothermie, biocarburants de deuxième Le candidat Obama avait esquissé le projet de dévelop- génération…) figure au premier rang des priorités. pement d’une économie sobre en carbone, qui émet- Avec la crise économique qui sévit aujourd’hui, les résis- trait, en 2050, seulement 20 % de la quantité de gaz à tances à cette approche sont nombreuses. Le débat au effet de serre émise en 1990. Il s’était engagé à consacrer Congrès autour d’un éventuel pourcentage obligatoire 150 milliards de dollars, sur dix ans, à la R&D en matiè- d’énergies renouvelables dans la production d’électrici- re d’énergies renouvelables, que ce soit par financement té (Renewable Electricity Standard) illustre ces diver- direct (dotations, garanties d’emprunts, achats par l’Etat gences. Bien que de nombreux Etats (vingt-huit, aux- fédéral, etc.) ou au moyen d’incitations fiscales. Enfin, il quels s’ajoute le District de Columbia) aient déjà fixé avait annoncé la création potentielle de 5 millions d’emplois dans le domaine des technologies vertes. * Mission pour la Science et la Technologie, Ambassade de France aux Ses premières déclarations officielles sur le changement Etats-Unis. climatique et la prépondérance accordée au thème de ** Directeur adjoint chargé de l’innovation et du développement à l’Ecole l’énergie dans les premières mesures prises par son Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne.

96 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 096-103 Magaud 2/11/09 11:21 Page 97 Page 11:21 2/11/09 Magaud 096-103 éode a rne aoié e polms I e va pour en Il ainsi des technologie questions environnementales, parfois au détri- problèmes. des la majorité grande à la résoudre et l’innovation faire à à confiance incite américaine culture La technologiques. solutions les par orientée profondément demeure ne Il et latechnologie poursurmonterlesdifficultés Une confiancerenouvelée danslascience d’années. trentaine une depuis plus saient r la affiche Administrationv nouvelle la Néanmoins, d’énergie. formes nouvelles de à rable favo- trop par jugent qu’ils législation d’une perdants les E d’électricité, production la dans charbon du à-vis plutôt selon le degré de dépendance de chaque Etat vis- mais partisanes, lignes des selon pas s’opère ne clivage Le l’échéance. sur que ainsi %), 25 – % 15 fourchette la (dans fixer à est minimum pourcentage le objectif sur frontent s’af- tel parlementaires Les un fédéral. niveau Californie), au en inexistant, ou 2030, Wisconsin, en le %, dans 33 2015, en %, (10 lointaines moins ou plus échéances des avec minimum, quota un Bar ilad edlas esl raind mli et ,ntmetdn escerd ’nri 8 ilad) » milliards). (85 l’énergie de secteur le dans notamment », verts emplois « d’ création la vers dollars) de milliards «U ente et durable, comme les Etats-Unis n’en connais- n’en Etats-Unis les comme durable, et ente olonté d’établir une réelle politique énergétique cohé- énergétique politique réelle une d’établir olonté as u iws siqitn d dvnr e grands les devenir de s’inquiétant Midwest du tats convient de rappeler à quel point la société américai- société la point quel à rappeler de convient c bm,lr ’n éno oscé ’nri tax«eposvrs»,tenueàlaMaison blanchele20mai2009. emploisverts ack Obama, lorsd’une réunionconsacréeàl’énergie etaux« ne fois élu, Barack Obama a poursuivi sur cette ligne directrice en orientant son plan de relance économique massif (787 massif relanceéconomique de plan son orientant directriceen ligne cette sur poursuivi a BarackObama élu, fois ne T lmt, t l éaeet ré n ot de poste un créé également a il et climat), au B Chu (Steve H niveau John et – salariés 000 17 – haut l’Energie de Département des nommé de a Il scientifiques Administration. son de décisions les dans scientifiques avis des chef premier au compte en prise la PIBà du et % 3 de représentantprès R&D re un à appels ses réitéré a ObamaPrésident le cette fonction, par teintée confiance fortement dans un salut technologique. Dès sa prise de reste elle devancière, sa de laisser-faire au rapport par tournant un marque Administration nouvelle la par adoptée l’approche Si européennes. sociétés lesquelles réglementations, des demeurent des généralement les principaux leviers, dans les voire et vie, comportements de modes des modifications de ment ne de l’Energie. de ne taire très axée sur la R&D, en particulier dans le domai- budgé- relance d’une conception la d’où ; moyens des M croissance. la de du pétrole importé, et pour remettre le pays sur la voie vis-à-vis Américains des addictive quasi dépendance la de et fossile l’énergie de l’ère de sortir pour vertes gies Pr echnology Officer echnology lanche, tous deux experts en matière d’énergie et de et d’énergie matière en experts deux tous lanche, freet e a ehrh fnaetl, une à fondamentale, recherche la de nforcement lrn om cnele siniiu à a Maison la à scientifique conseiller comme oldren ésident souhaite clairement miser sur les technolo- les sur miser clairement souhaite ésident ais, pour donner consistance à cette doctrine, il faut il doctrine, cette à consistance donner pour ais, RÉALITÉS INDUSTRIELLES l Mio Bace L nouveau Le Blanche. Maison la à © AlexWong/NEWSCOM/SIPA • NOVEMBRE 2009 Le président Chief 97 MARC MAGAUD ET DANIEL OCHOA 096-103 Magaud 2/11/09 11:21 Page 98 Page 11:21 2/11/09 Magaud 096-103 98 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER Act et 17 milliards en incitations fiscales (voir la figure 1). figure la (voir fiscales incitations en milliards 17 et fiscaux consentis, avec 14 milliards de dollars en crédits avantages les et dotations les inclut l’on si lion, du part M de pas R&D). milliardsla à (dédiés dollars sont 3,4 de ne bénéficient fossiles puisqu’elles oubliées énergies les Enfin, vitesse…). grande à compris y train, (urbains, collectifs transports P publiques). flottes des renouvellement infrastructures, va en Ilrelance. de plan ce dans dotés richement très sont usac éetiu ttl isale Ae pu de plus Avec installée. totale électrique puissance la MW,de % 1 de près soit 170 25 de totale puissance F tissements. inves- nombreux de l’objet fait l’éolien pétrole, du prix du hausse la de et climatique réchauffement le contre lutte la de contexte le Dans ans). 5 sur an, par capacité croissance auxEtats-Unislable enplusforte (+32%de renouve- l’énergie aussi c’est et monde, le dans mique L L mondial :lesEtats-Unisprennentleleadership Eolien ET LESOLAIRE :L’ÉOLIEN DEUX EXEMPLESEMBLÉMATIQUES l’E de l’action de l’ensemble oriente qui phare, mesure La l’énergie etlarecherche Une relanceéconomiquesansprécédent,axéesur sa composante avecélectrique, réseau le et privés) et publics bâtiments L marasme. du pays le rapidement sortir à tique énergé- mix nouveau du capacité la les est relance du de plan recèlent succès de que clés facteurs des » Un nouvelles. verts énergies emplois « en potentiel le sur insistant en le également d’atténuer mais climatique, nécessité changement la de arguant en possible été fiscaux. a ambitieuse relance Cette relance. de d’avantages plan du % 8 de dollars de L milliards 22 et de secteur le sur l moyens des considérable part une relancefocalise de plan Représentants,ce Chambredes la par et Sénat le par d’adoption processus du lors rées U Etats- des l’endettement porte il dollars, de milliards d RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’énergie, dont 43 milliards de dollars d’investissements ’énergie renouvelable enplusfortecroissance ’éolien est, en 2009, la filière énergétique la plus dyna- ’efficacité énergétique (modernisation et isolation des isolation et (modernisation énergétique ’efficacité plus soit dollars, de milliards 65 représente ’ensemble ’une ampleur exceptionnelle puisqu’avecexceptionnelle ampleur ’une 787 quelque in 2008, le parc éolien des Etats-Unis représentait une r ilus 1 mlirs e olr evrn ot aux vont environ dollars de milliards 19 ailleurs, ar nis à 13 % de leur PIB. Malgré quelques coupes, opé- ais ce sont les énergies renouvelables qui se taillent la taillent se renouvelablesqui énergies les sont ce ais tat fédéral, est l’ est fédéral, tat e êe or e tasot d ftr (batteries, futur du transports les pour même de du 17 février 2009. Il s’agit d’un plan de relance de plan d’un s’agit Il 2009. février 17 du smart grid smart A merican Recovery andReinvestment • NOVEMBRE 2009 (réseau électrique intelligent), énergies renouvelables (source DOE – EIA). – DOE (source renouvelables énergies F 60 % de la capacité installée aux Etats-Unis.aux installée capacité la de % 60 de l’Etat et MW) 752 W (1 Minnesota le MW), 517 (2 E des parc du % MW,28,3 soit 116 7 de installée sance puis- d’une Texasdisposait le 2008, Fin 2006. depuis portant sur les composants des pales, l’automatisation pales, des composants les avancées sur portant les turbines, des certification de normes de turbines, le choix des lieux d’implantation, la définition des fiabilité la sur portant R&D la : concerne tenariat les d’atteindre % d’éolien raccordés au réseau, d’ici à permettant 2030. 20 Ce par- technologies des lopper déve- à vise qui industriels, groupes grands six avec ans le 2008, E En industriels. groupes et fédéraux organismes entre recherche de partenariats de résultat le partie en sont technologiques avancées Ces d l’objet fait ayant éoliennes fermes de projets des sance puis- La diamètre). de m 120 (pour MW 5 de unitaire sont actuellement menées pour atteindre une puissance 3,5 MW, m, et des recherches pour un diamètre de 100 MW en 2007. Les dernières turbines installées génèrent 1,6 à 2000 en MW 0,76 de passée est turbines des ne et de transmission énergétiques…). La capacité moyen- conversion de procédés des fiabilité la de amélioration générateurs, des puissance la de augmentation bines, tur- des (design technologiques avancées nombreuses de bénéficié a l’éolien installations, premières des soixante-dix, date années les Depuis 2007. en marché 15 du industriels, % 80 groupes de plus partageant se 2005) en 6 (contre quelques majors de gardée chasse la demeure éolienne l’électricité de développement Le Un l’ EtatLongtemps leader, par devancée été a Californie la foyers. de millions 7 de près tant alimen- et TWh 48 de plus produisant installées, cités En éolienne. d’électricité mondial producteur premier le ainsi devenant l’Allemagne, supplanté ont 5 8 gr : igure 1 Io ’un dépôt dépassent le gigawatt (GW). gigawatt le dépassent dépôt ’un nergy nergy tats-Unis, suivi de l’Iowa (2 700 MW), la Californie la MW), 700 (2 l’Iowa de suivi tats-Unis, 000 MW en 2007 – voir la figure 2), les Etats-Unis les 2), figure la voir – 2007 en MW 000 ashington (1 375 MW). Ces cinq Etats représentent Etats cinq Ces MW). 375 (1 ashington 5 W ntlé a cus e ’né (contre l’année de cours au installés MW 358 a t e ea, ’tt e ls qié n éoliennes en équipé plus le l’Etat Texas, le et wa 2008, l’éolien a représenté 42 % des nouvelles capa- marché orientéparlesconsortiumsindustriels (DoE) a ratifié un accord d’une durée de deux de durée d’une accord un ratifié a (DoE) V niain u oqe éegtqe pr des part – énergétique bouquet du entilation D epartment of epartment 096-103 Magaud 2/11/09 11:21 Page 99 Page 11:21 2/11/09 Magaud 096-103 e u dii 21, e pi d léle atteindront $/kWh l’éolien de 0,03 prix les 2012, à d’ici que me esti- l’on et fossiles énergies aux rapport par compétitif v Aux de fiscales). incitations des passé compte tenant en /kWh kWh, du revient $ $/kWh en 1980 à 0,07 $/kWh aujourd’hui (0,09 de 0,4 prix du drastique De (2010). prochaine des pales d’éoliennes, qui devrait être achevé dès design l’année au dédié recherche de complexe d’un création durée et les subventions les et durée l au effet, En soit fédérés. Etats des niveau ce au ou fédéral niveau que alloués, sont lui qui crédits des et lité fisca- la de directement dépend renouvelables, énergies L tains freins Un le ailleurs, Par main-d’œuvre. la de tion forma- la et production de techniques les procédés, des des crédits d’impôts en 1985, 1999 et 2003 a été suivie L’expirationpériodiquement. renouvelées être doivent R ’éolien ne bénéficie pas de réglementation de longue de réglementation de pas bénéficie ne ’éolien ’essor continu de l’éolien, comme celui de toutes les toutes de celui comme l’éolien, de continu ’essor ariations géographiques près, l’éolien est donc devenu donc est l’éolien près, géographiques ariations enewable Energy Laboratory enewable Energy ces avancées technologiques résulte une diminution succès quinedoitpasocculterlapersistancedecer- on-shore t00 $/kWh 0,07 et Pr oduction TaxCredits NE) anné la annoncé a (NREL) offshore . N ational (PTC) l L’ L offshore Cape Wind tants, comme en témoigne le retard pris par le projet le par pris retard le témoigne en comme tants, impor- néanmoins restent ceux-ci américain, territoire du vasteétendue très la de raison en débat, du cœur au pas sont ne paysagers aspects les si ailleurs, Par fermes. futures des d’implantation sites des choix du lors avoir lieu doivent préliminaires études des éoliennes, environnemental des l’impact minimiser de Afin souris. chauves- de et migrateurs d’oiseaux populations les sur autour de son impact sur l’environnement, notamment En 4). et 3 figures les (voir éoliens Nor du plaines des desserte mauvaise d’une et fragmentée gestion d’une vétusté, de souffre qui électrique, réseau base D à d’électricité production la d de % 20 teindre d de nombreux crédits pour le développement de nou- de développement le pour crédits nombreux de alloue américaine, l’économierelancer à vise qui 2009, ’attente d’un permis de construire. de permis d’un ’attente ’impulsion fédéralereste en2009 déterminante éege rnueals ’c à 00 séai du (scénario 2030 à d’ici renouvelables ’énergies L’ambitiond’at- investissements. des stagnation ’une A E, éestr éaeet a etutrto du restructuration la également nécessitera oE), merican Recovery andReinvestment Act -us, ù e iun ls rniax gisements principaux les situent se où d-Ouest, ur, ’nri élen ssie n controverse une suscite éolienne l’énergie outre, RÉALITÉS INDUSTRIELLES , déposé en 2001, mais toujours dans D : (source 2007 fin USA aux installée éolienne F igure 2: oE – NREL). – oE (source : AWEA). : (source totale capacité et année chaque installée éolienne F igure 3: Capacité • NOVEMBRE 2009 Capacité e février de 99 MARC MAGAUD ET DANIEL OCHOA 096-103 Magaud 2/11/09 11:21 Page 100 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER Figure 4 : Gisements éoliens (source : NREL).

velles technologies et le déploiement d’énergies renou- tionnant à la troisième place mondiale, après velables. Le secteur de l’éolien bénéficie ainsi d’un cer- l’Allemagne (1 860 MW soit +40 %) et l’Espagne tain nombre de crédits, les plus importants concernant (2 460 MW, soit +280 %), dans un marché global de la prolongation des subventions PTC jusqu’à fin 2012, presque 6 GW (+110 %). La part du marché américain ainsi que l’attribution de plus de 3 milliards de dollars dans le PV représente donc actuellement moins de 7 % pour la rénovation du réseau électrique (phase d’élabo- du marché mondial, alors qu’elle atteignait 45 % en ration du smart grid). 1995. Mais les Etats-Unis semblent déterminés à vou- loir rattraper ce retard rapidement. Ils bénéficient, pour ce faire, de nombreux atouts, notamment l’implanta- Solaire : une croissance exponentielle, mais dont tion sur leur territoire des sièges sociaux de plusieurs la poursuite dépendra du marché intérieur leaders mondiaux et la maîtrise des principales technologies. La forte croissance qu’ont connue les investissements privés et le capital-risque en 2008 (respective- L’idée d’utiliser l’énergie solaire pour faire face aux ment +136 %, à 132 millions de dollars, au premier besoins énergétiques croissants de la planète n’est pas trimestre 2008 et +50 %, à 3 milliards de dollars), nouvelle, et elle semble aller de soi. La ressource d’éner- devrait se poursuivre malgré le « trou d’air » de 2009, gie solaire est en effet inépuisable, propre et abondan- notamment grâce au soutien affiché par la nouvelle te : la Terre reçoit du Soleil, en une heure, autant Administration. d’énergie que l’humanité en consomme en un an. Il Un développement qui reste porté par les autorités suffirait ainsi de couvrir 0,6 % des terres émergées avec publiques des systèmes solaires d’une efficacité nette de 10 % En effet, les aides gouvernementales ont été jusqu’à pré- pour résoudre nos problèmes énergétiques actuels. sent nécessaires pour soutenir la croissance du marché Le marché du solaire est longtemps resté limité, en rai- du solaire. Accompagnées d’instruments financiers éla- son du coût des panneaux solaires, principalement lié borés, comme les promesses d’achat (PPA (1)), elles ont au prix élevé du silicium, un matériau devenu relative- permis, en 2007, à près de la moitié des installations ment cher. Aujourd’hui, de nouvelles méthodes de solaires américaines non résidentielles de voir le jour. fabrication et des concepts innovants de cellules solaires Ainsi, l’administration fédérale américaine a lancé en à couches minces promettent d’importantes réductions 2006 un programme nommé Solar American Initiative de coûts. Par ailleurs, plusieurs pays, comme l’Allemagne, le Japon, les Etats-Unis, l’Italie et la (1) En matière d’énergie solaire, un Power Purchase Agreement (PPA) est un accord que passe un client avec un fournisseur pour que ce dernier ins- France, ont compris les enjeux de l’énergie solaire et ils talle et gère une centrale solaire sur la propriété du client, et lui revende ont mis en place des aides fiscales afin d’encourager l’électricité produite durant une durée déterminée, et ce, à un prix fixe, l’installation de panneaux solaires. généralement inférieur à celui du réseau électrique. L’intérêt pour le client est de limiter le risque financier associé à l’installation de panneaux L’industrie américaine reste dans la course solaires, en ne s’engageant à payer qu’un « loyer électrique », comme il le Aux Etats-Unis, le marché du photovoltaïque (PV) est ferait auprès d’un fournisseur d’électricité standard, et en laissant au fournisseur le risque de l’investissement matériel et de la maintenance. Le passé de 140 MW en 2006 à 220 MW en 2007 fournisseur, quant à lui, bénéficie gratuitement du terrain et profite sou- (+85 %), puis à 360 MW en 2008 (+64 %), se posi- vent des aides environnementales offertes par les différents Etats.

100 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 096-103 Magaud 2/11/09 11:21 Page 101 Page 11:21 2/11/09 Magaud 096-103 S solaires ont été sélectionnées en 2007. Le stations 443 Ainsi, renouvelable. de d’énergie production d’équipements l’acquisition pour intérêts sans tal capi- un à l’accès gouvernementales, entités des à et té d’électrici- coopératives compagnies aux municipalités, aux fournit Elle dollars. de milliard 1,2 de allocation usac ttl etme 3 W Pr ilus depuis J ailleurs, Par GW. 3 à estimée totale puissance solaires,panneaux en californiens toits de une lion pour mil- un d’équiper afin ans, 11 sur dollars, de milliards ainl ’nfcer4 tl P ( RPS le et 4, facteur d’un nationale moyenne la à supérieurs sont restants conven- % 15 les tionnel, l’hydroélectrique de provienne énergie cette de moitié qu’environBienla %. 7 de est qui nationale, l l’ que tels Etats,d’autres celui à inférieur certes, ratio, un est provientqui sourcesrenouvelables,consomme ce de r Au unitaires. coûts les encore d’abaisser permettant critique masse une créer d 5 représentant solaires fermes des que DoE, au annonce, On terrains. lesdits sur EnR les d’exploiter torisation groupe de travail chargé d’accélérer les procédures d’au- G E ot ’ntlain e pneu slie pse e 4 des passe solaires panneaux des d’installation coût le que toutefois faudrait Il technologique. plan le sur réaliste parfaitement serait il mais dollars, de milliards Nev du désert le dans installés thermiques concentrateurs de et PV cellules l’horizonde champs vastes de moyen au 2050, à produite, être pourrait américaine tricité U De MW). (33 2005 en américaine totale capacité la à supérieure cas tout en et elle, après tement NewJersey,l’Etatdu de celle immédia- que l’Etatplacé en solaires panneaux MW,37 de était Californie presquesoit quatre de plus fois d’installation annuelle cité capa- la aides, ces à grâce Ainsi, crête. kW 100 à rieure supé- puissance d’uned’énergiesolaire systèmes de tion l’installa- pour conséquentes primes des offre (CPUC) Fondation la ailleurs, Par 2025. à GW,d’ici 10 à 5 de installée capacité une atteindre à visant et (DoE) l’Energie de ministère le par tribué (SAI), doté d’un budget de 159 millions de dollars, dis- programme le lançait Schwarzenegger gouverneur le exemple, par 2006, Dès vogue. en très est elle mais consommée, gie aujourd’hui représentequ’une très faible fraction (0,2 %) de l’éner- ne solaire l’énergie biomasse), géothermie, 2020. en P % 33 à et 2010 en % 20 à chiffre ce passer I ate, as et lreet uéiu à a moyenne la à supérieur largement reste mais ’autre), anvier 2007, la 2007, anvier , om u péusu 3 % e ’nri qu’elle l’énergie de % 31 : précurseur un comme e, nterior tandard Or ii 21, rc à e éaim smlfé ai de afin simplifié, mécanisme ce à grâce 2016, à ’ici ri e dféets ehoois mlye (éolien, employées technologies différentes les armi nergy Bonds nergy ne étude scientifique (2) a montré que 69 % de l’élec- ouvernement fédéral, a mis en place en mars 2009 un W e usac purin êr rlés u réseau, au reliées être pourraient puissance de GW niveau des Etats, la Californie se positionne, là enco- nouveaux financiersefficaces instruments gn u ’tt e ahntn 7 % lu et l’un %, (79 Washington de l’Etat ou egon ada. Ce projet très ambitieux coûterait environ 400 qi èe e tran apreat au appartenant terrains les gère qui , ) du Gouvernement californien prévoit de faire M CEs a t ms e pae ae une avec place, en mise été a (CREBs) illion SolarRoofs Initiative C alifornian Public Utilities Commission R Clean Renewable enewable Portfolio D dt d 3,2 de doté , epartment of epartment r encore. temps de peu a y jusqu’il question était il dont projets des taille la à supérieur fois dix MW,est qui ce 800 de puissance une totaliseront elles deux, elles A dollars. de milliardle dépassera qui coût un pour minces, couches en photovoltaïques cellules de notamment avancées, technologies de bénéficieront PG&E, d’électricité seur (Sunpower californiennes et Optisolar), en partenariat avec le fournis- entreprises des par construites California fermes, la dans MW 250 V et MW 550 tivement un coût potentiellement bien moindre. En effet, un des avec solaire, rayonnement le absorber pour utile sible photosen- matériau de quantité la que déposant ne en solaires cellules des couches construire de permet qui « », de minces dépôt de technique telle d’une dispose Nanosolar californienne l’entreprise d’exemple, titre A américain. risque S Stanford,la dans trouvent se acteurs (LBNL, ces de Beaucoup Caltech). recherche de équipes cellentes de nombre grand un technologique, ajoutée valeur ambitieux haute à solaires panneaux des masse en industriels projets produire à visent qui Sunpower) nombreux(Nanosolar, Miasolé, de pe le premier marché américain du solaire PV. Elle regrou- devenue est Californie propre,la industriel dynamisme G La Silicon Valley sereconvertit dansles osbe u gâe u eor aux recours au grâce que possible En cellules efficaces. plus en plus de financières stratégies de prometteurs très solaires àcouchesminces,ainsiqu’à lamiseenplacede concepts de et cation envisageable, aujourd’hui grâce à la est mise au point de nouvelles méthodes de fabri- coûts des telle diminution Une dollar/W. 1,2 environ à actuels, dollars/W II Ce Agr rls oars hroyaius as e éet des désert M le dans thermodynamiques solaires trales v culier, les projets parti- En PPA. de l’objet fait ayant gigantesques trales La déjà Californie n’est pas en reste, plusieurs projets de fournit cen- et électrique. réseau au MW 64 fonctionnement en d’entrer One Solar vient Nevada thermique centrale la que tandis construite, est elle laquelle sur Force Air l’US de base MW d’électricité à la tante des Etats-Unis, délivrant 14 impor- plus la la est : Nellis (PV) photovoltaïque centrale avancées plus les technologies les avec désert son d’équiper train en est Nevada le record, ensoleillement aux et (2) Fthenakis ; Scientific American, janvier 2008. janvier American, Scientific ; Fthenakis ents Etats et autorisent l’échange de l’échange autorisent et Etats ents antes (SolFocus,antes Innovation,cen- Energie des eSolar), ilicon Valley, qui concentre près de 40 % du capital- du % 40 de près Valley,concentre ilicon qui le, u od e o Agls dii 21. Ces 2013. à d’ici Angeles, Los de Nord au alley, râce à de nombreuses aides gouvernementales et à son ojaves (les ojaves seront deux fermes PV,fermes respec- deux fournir seront devraient qui rt A SolarGrand Plan eements particulier, l’implantation des centrales solaires n’est ificates R enewable Portfolio Standards (REC). Grâce à ces outils financiers et à son (PPA), qui font appel aux crédits d’impôts crédits aux appel font qui (PPA), Solar Energy GeneratingSolar Energy Systems , par Ken Zweibel, James Mason et VassilisZweibel,et JamesKenMason par , T RÉALITÉS INDUSTRIELLES opaz SolarFarm et H start-up start-up R RS ds diffé- des (RPS) igh Plains Ranch enewable Energy • P cleantechs ower Purchase NOVEMBRE 2009 très inno- très ) et d’ex- et ) 101 MARC MAGAUD ET DANIEL OCHOA 096-103 Magaud 2/11/09 11:21 Page 102 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER

© Proehl Studios-coll. Terra/CORBIS « La centrale photovoltaïque (PV) Nellis est la plus importante des Etats-Unis, délivrant 14 MW d’électricité à la base de l’US Air Force sur laquelle elle est construite. » Panneaux solaires de la centrale Nellis à Clark County, Nevada.

principaux inconvénients des cellules solaires tradition- tion d’énergies fossiles. Sur le Continent, plusieurs nelles est leur coût élevé, qui est dû à la quantité impor- industriels (dont General Electric), ainsi que le DoE, tante de silicium utilisée (le silicium est un matériau s’attendent à ce que la « parité réseau » soit atteinte aux relativement cher) et à la nécessité de travailler sur des environs de 2015, voire même avant. Certains indus- wafers (plaquettes) indépendantes. En comparaison, les triels prédisent même que, d’ici à 2010, la moitié des bancs de dépôt de l’entreprise Nanosolar « impriment » consommateurs résidentiels de l’OCDE et 10 % des des cellules solaires sur un substrat métallique souple, consommateurs commerciaux pourraient atteindre la qui défile en continu, sous la forme d’un rouleau. « parité réseau », à la condition que les prix de l’électri- L’entreprise a déjà levé plus de 150 millions de dollars cité restent inchangés jusqu’à cette date. Dans le but de capital-risque, dont 75 millions de dollars en 2006 d’accélérer le processus, le DoE a débloqué 14 millions (le plus important investissement mondial dans les de dollars pour deux projets de recherche concernant énergies propres, provenant pour partie de Google) et les concentrateurs, en partenariat avec l’industriel espa- 50 millions de dollars, en avril 2008, provenant d’EDF gnol Abengoa (voir la figure 5). Energies Nouvelles. Grâce à cet argent, l’entreprise vient d’achever la construction de 65 000 m2 de nouveaux bâtiments de fabrication, à San José, au cœur de la Silicon Valley, et en Allemagne, pour une capacité de VERS UN NOUVEAU PARADIGME ÉNERGÉTIQUE ? production de 200 millions de cellules solaires par an, soit 430 MW. A la suite des fortes hausses des prix de l’énergie en Le Graal de la « parité réseau » (3) à portée de main 2007 et 2008 et sous l’impulsion d’une administration Actuellement, le coût de l’électricité solaire se situe volontariste, les Etats-Unis se trouvent à la croisée des autour de 0,25 dollar/kWh dans la plupart des pays de chemins en matière de choix énergétiques. Ils consom- l’OCDE. Ce chiffre devrait s’abaisser à 0,15 ment près du quart de la production annuelle mondia- dollar/kWh d’ici à 2011, voire atteindre 0,10 dollar/kWh dans les régions les plus ensoleillées. Aux Etats-Unis, la « parité réseau » a d’ores et déjà été attein- (3) La « parité réseau » est le point à partir duquel le prix de l’électricité solaire est inférieur ou égal à celui de l’électricité amenée par le réseau. Elle te à Hawaï et dans d’autres îles très ensoleillées, où est souvent considérée comme un objectif majeur à atteindre par les l’électricité est majoritairement produite par combus- industriels du secteur pour que le marché du solaire décolle véritablement.

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Figure 5 : Ecart à la parité réseau dans diffé- rents pays, en fonction de l’ensoleillement et du

prix de l’électricité. OCHOA ET DANIEL MARC MAGAUD Source : Global Green USA.

le de pétrole, mais ils possèdent moins de 5 % des trales tant que la question du stockage des déchets réserves. Il ne fait de doute pour personne que cette ultimes n’aura pas été réglée, situation que le coup d’ar- situation n’est pas tenable sur le long terme, car elle rêt à l’exploitation du site de stockage de Yucca place le pays dans une situation précaire vis-à-vis de ses Mountain pourrait prolonger durablement. Quant à la fournisseurs, d’un point de vue stratégique, et elle met capture et au stockage du CO2, sa faisabilité technico- les consommateurs à la merci des fluctuations des cours économique reste à démontrer, et les experts du DoE sur le marché mondial. Le Gouvernement sait égale- reconnaissent officieusement qu’un déploiement à ment que la ressource énergétique abondante dont le grande échelle est peu probable avant 2020, au plus tôt. pays dispose, le charbon, posera des problèmes d’ac- Les Etats-Unis resteront un pays énergivore et, malgré ceptabilité croissants, en raison des hypothèques envi- les gains potentiels importants en matière d’efficacité ronnementales qui pèsent sur la filière, depuis l’extrac- énergétique, ils devront satisfaire leur besoin en énergie tion (dommages causés aux paysages et aux cours d’eau) pour soutenir leur croissance. Le Président Obama et jusqu’à la combustion (émissions de CO2 doubles de ses conseillers savent également que les technologies celles résultant de la combustion du gaz naturel, vertes sont un réservoir de créations d’emplois et un vapeurs de mercure, stockage des cendres…). Enfin, la gisement d’exportations immenses…, que la concur- dépendance des Etats-Unis vis-à-vis des énergies fossiles rence ne se privera pas d’exploiter. Il importe donc, obère leur crédibilité et leur leadership dans les négo- pour des raisons de compétitivité, de soutenir le déve- ciations internationales sur le climat. loppement de ces green jobs que l’on a tant vantés au Or, les solutions alternatives permettant une produc- cours de l’année écoulée. tion d’électricité sobre en carbone sont, pour l’heure, Par conséquent, la solution qui s’impose progressive- trop aléatoires. Le nucléaire, qui représente près de ment est celle d’une production massive d’électricité au 20 % du bouquet énergétique américain actuel, n’a pas moyen de sources renouvelables, éolien et solaire en la faveur de l’Administration Obama. Son développe- tête. Si le Président Obama, malgré la crise économique ment est remis en cause, pour des raisons économiques qui sévit actuellement et les nombreuses résistances et juridiques. En effet, l’intensité capitalistique d’une auxquelles il est confronté, réussit à opérer la transition, centrale nucléaire pose des problèmes de financement il aura définitivement changé le paradigme énergétique aux utilities, relativement petites dans l’ensemble, qui de son pays en jouant sur deux leviers : un volontaris- ne peuvent s’endetter aussi lourdement. De plus, cer- me quasi prométhéen et une relance toute keynésien- tains Etats interdisent la construction de nouvelles cen- ne…

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Allemagne : un développement fulgurant de l’industrie solaire, que soutiennent des efforts significatifs en matière de recherche

Le développement de l’industrie solaire en Allemagne depuis moins d’une dizaine d’années a donné tort à ses détracteurs, qui disaient cette énergie trop chère et le pays peu adapté et d’un climat trop froid pour être en mesure d’en exploiter le potentiel. Ce développe- LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER ment, comme celui des énergies renouvelables dans leur ensemble, est dû au soutien du Gouvernement fédéral et des Länder, tant sur le plan des moyens investis en R&D que de la mise en place de conditions- cadres permettant l’essor de la filière industrielle. Celle-ci se voit toutefois malmenée par la crise économique, ainsi que par l’émergence de nouveaux concurrents asiatiques. La tendance est cependant bien ancrée, et c’est désormais vers l’Afrique du Nord que se tournent les intérêts des industriels allemands, ainsi que l’a démontré le lancement, très médiatisé, du plan DESERTEC, le 13 juillet 2009, à Munich.

par Jean-François DUPUIS*, Claire VAILLE et Nicolas CLUZEL**

* Conseiller pour la Science et la Technologie à l’Ambassade de France en Allemagne.

** Chargés de mission au Service scientifique de l’Ambassade de France en Allemagne.

104 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 104-110 Dupuis 2/11/09 11:22 Page 105 Page 11:22 2/11/09 Dupuis 104-110 800 esne. ’s dn les dans C’est personnes. 000 48 environ sous-traitants, leurs avec 2008, en employaient en installées Solarworld), et Q-Cells lesquelles (parmi internationale production de Allemagne, dont plusieurs d’entre elles sont d’envergure entreprises 75 Les l’export. à réalisée est 2007, en d’euros milliards 6,51 soit %), (53 d’affaires chiffre du environ moitié La Japon. le devant installée), sance premier puis- de le termes (en PV du mondial aujourd’hui marché du acteur est l’Allemagne marché, de d’affaires chiffre le part Avecde ans. % 8 25 en 35 par multiplié été ayant 2000, depuis crû ticulièrement l L malmené parlacriseéconomique Le photovoltaïque :unsecteurenpleinecroissance DE L’INDUSTRIE SOLAIRE PRÉSENTATION DUPAYSAGE ALLEMAND ad et is ajudhi n usat moteur puissant un emplois. nombreux de génère qui économique aujourd’hui ainsi est mande alle- PV branche secteur.La ce dans créés été ont triels l’Estqu’environde indus- Allemagne emplois des % 60 Cellules photovoltaïques. Cellules ’année dernière en pleine croissance. Le marché a par- a marché Le croissance. pleine en dernière ’année ’industrie photovoltaïque (PV) allemande a été jusqu’à Länder e l’ex- de as l bace atit n qaié u dfnt des définit international. niveau au normes qui qualité une atteint a branche la sans, arti- les et fabricants les recherche, la entre exemplaire G matériaux. nouveaux de l’étude sur que photovol- ainsi taïques, cellules des rendement le sur concentrent D de développement alternatives. technologies au contribue qui ce l’offre, ment actuelle- excède silicium en demande la Néanmoins, silicium. de base à cipalement industrielle sont constituées de semi-conducteurs, prin- production la dans répandues plus les PV cellules Les d consommation la de % la 0,6 soit renouvelables, de gies % 4 d’éner- partir à produite d’électricité représentait consommation Allemagne en produite de 4 produite énergie une pour méga- (MWc), 300 watts-crête 5 2008, en atteignaient, Allemagne en installées PV d’énergie production de capacités Les panneaux les bâti. au intégrés pour % 1 seulement et solaires fermes les pour % contre10 marché, du % représentent89 ils : PV systèmes des allemand marché le largement nent domi- toits les sur installés plans solaires panneaux Les ’électricité totale. ’électricité râce à l’optimisation des produits et à la collaboration ans le domaine de la recherche, les efforts actuels se actuels efforts les recherche, la de domaine le ans 300 GWh (soit 0,4 Mtep). En 2007, l’énergie PV l’énergie 2007, En Mtep). 0,4 (soit GWh 300 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 © BernhardClassen/SIPA 105 JEAN-FRANÇOIS DUPUIS, CLAIRE VAILLE ET NICOLAS CLUZEL 104-110 Dupuis 2/11/09 11:22 Page 106 Page 11:22 2/11/09 Dupuis 104-110 106 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER rdis t nets as e éeu lcrqe chaque électrique, année. réseau le dans injectés et produits ainsi être devraient MWh 000 1 total, Au solaire. cité tour d’électri-production la pour exploitée être à continuera cette projet, du l’issue A expérimental). nement fonction-de ans deux de suivie sera (elle année cette de janvier en août mois en intervenue est régulier service six en mise sa 2009, de durée en une mise pour été d’essai phase a tour La (DLR). allemand recherche aérospatiale de Centre le par breveté et développé été a solaire récepteur le dont Düsseldorf), de Sud-ouest (au U conventionnelles. thermiques centrales des avec naison combi- de efficaces méthodes des que ainsi outre-Rhin, testées sont chaleur de différentesstockage de méthodes U Etats- des Sud-ouest le dans particulier en impliquée), projets dirigés des par l’Allemagne (ou dans lesquels elle s’est à grâce cylindro-paraboliques, concentrateurs des technologie la dans notable expérience une acquis ment tation de centrales thermiques solaires ; elles ont notam- l’exploi- et construction la conception, la pour génierie d’in-prestations des fournissent elles et héliothermique d’électricité production la à nécessaires essentiels sants compo- les tous produisent allemandes entreprises Les ensoleillées. fortement zones les dans nelles convention- devenirthermiques centrales les avec compétitives devraient CSP centrales les terme, moyen A tien et à la consolidation de cette avance technologique. fédéral de l’environnement (BMU) contribue au main- ministère le par apporté recherche la à soutien Le nale. allemands internatio- instituts l’échelle à leader de les position une occupent et entreprises les (HT), ture tempéra- haute à thermique solaire appelé aussi (CSP), D au seuildelacommercialisation Le solairethermiqueàconcentration CSP(2): futur.mondial ché mar- du % couches 30 à 20 les de représenter pourraient minces que estiment semi-conducteurs industriels les Les (1). et CIGS silicium au à cellules mince les couche concerne qui ce en notamment table, r important elles moins et équivalente, d’électricité production une matériau pour de volume un utilisent elles faible, plus est rendement leur si Même silicium. en expérimentées de base à traditionnelles technologies des complément actuellement sont l’industrie, de suffrages les recueillir semblent qui (PVCM), minces De rendement). du (hausse matériaux (réduction des coûts) et l’amélioration de l’efficacité des deux buts : l’amélioration du rapport prix/performance essentiellement poursuivent PV cellules de génération prochaine la sur menées actuellement recherches Les RÉALITÉS INDUSTRIELLES ecèlent ainsi un potentiel de développement exploi- développement de potentiel un ainsi ecèlent ne tour solaire expérimentale a été construite à Jülich à construite été a expérimentale solaire tour ne nis, en Afrique du Nord et en Espagne. Actuellement, ans le domaine du solaire thermique à concentration à thermique solaire du domaine le ans nouvelles technologies photovoltaïques à couches à photovoltaïques technologies nouvelles • NOVEMBRE 2009 2 S : CSP (2) nium. sélé- et gallium indium, cuivre, : poly-cristalline mince couche : CIGS (1) 857 000 tonnes de CO de tonnes 000 857 de produitel’émission d’éviter finale permis L’énergiea MW.Elle TWh. 3,7 698 atteint 6 de (BT) ture une représente tempéra- basse qui à thermique solaire du globale ce capacité 2007, en allemands toits des élsr a iio ae ls âiet a myn d’un moyen au proximité. de chaleur de réseau bâtiments les avec liaison la réaliser ainsi est il : possible d’obtenir de grandes quantités de chaleur et de chaleur de réservoirs de et collecteurs de combinaison la à grâce notamment héliothermiques, produits des technique développement du poursuite L d’héliothermie. matière en mondiaux rangs premiers aux allemande l’industrie porté ont qui duits pro- des exemples deux sont vide à tubes des sur sées dépo- d’absorbeurs couches les verreet en produits Les locaux. de chauffage le par passant en solaire, tisation choix de variété clima- l’eaula de à réchauffement industrielle du allant grande une offrent solaires lations instal- les pour systèmes solutions Les réduit. poids un à supérieur,d’efficacitéassocié degré un à grâce usuels, r peuvent vide tube à collecteurs Les chauffage. de tions vés, où ils constituent une composante fixe des installa- pri- foyers les dans utilisés notamment sont collecteurs Les publics. bâtiments les et l’industrie privés, foyers L branche. la de ment développe- au concouru également a d’efficacité, degré du augmentation énorme d’une accompagnée années, dernières dix des cours au héliothermique installation d’une fabrication de frais des moitié de réduction La r branche en Allemagne, qui a atteint 740 M 740 atteint a qui Allemagne, en branche a la de d’affaires années chiffre du durable croissance une assuré dernières des fulgurant développement Le années. dernières cinq des cours au installée le tota- surface la de doublement un généré ont qui tien, sou- de mesures des par collecteurs de surfaces des sion l’exten- encourage allemand fédéral Gouvernement Le S durable L tariste qui s’appuie sur un système de soutien simple et simple soutien de système s’appuieun qui sur tariste d’unefait volon-le industrielle est politique Allemagne en PV technologies des rapide très développement Le La loidesoutienauxénergiesrenouvelables EEG UN CADRE POLITIQUEFAVORABLE péetr n slto atraie u collecteurs aux alternative solution une eprésenter on 9,6 km 9,6 on ’héliothermie àbassetempérature :unecroissance epotto ds sae lbe dvat nrîe une entraîner devrait libres espaces des ’exploitation les dans application large une trouve ’héliothermie ur une surface exploitable totale de 2 300 km 300 2 de totale exploitable surface une ur Concentrating SolarPower 2 de surfaces collectrices étaient installés sur installés étaient collectrices surfaces de 2 . . € en 2007. en 2 , envi- , 104-110 Dupuis 2/11/09 11:22 Page 107 Page 11:22 2/11/09 Dupuis 104-110 r des zones de débouchés. de zones des proximité à l’Allemagne, de sud le dans implantés sont PV domaine le dans gros de entreprises des et traitants sous- des plupart la Cependant, l’ex-RDA. de mique écono- reconstruction de général l’effort à contribué a qui ce chômage, de taux fort un par caractérisant se et R&D dans ce secteur est subventionnée à hauteur de hauteur à subventionnée est secteur ce dans R&D O DE L’ÉNERGIE SOLAIRE LES EFFORTS DERECHERCHEDANS LEDOMAINE s’élèverontEnR des jusqu’àtion M 500 l’utilisa- de disposition à moyens (les financier soutien l pour EnR les exploiter doivent bâtiments récemment construits de propriétaires (les d’exploitation gation obli- une notamment instaure Elle renouvelables. gies chaleur produite en Allemagne devra provenir des éner- la de % 14 2020, en tard plus qu’au stipule Elle leur. cha- de production la dans intervenant d’EnR proportion la de l’augmentation de poursuite la est chaleur la L’objectifsolaire.sur l’énergie loi de la thermique de l’utilisation à soutien le possible également rend 2008) La loi sur la chaleur (adoptée en 2004, puis modifiée en La loisurlachaleur EEWärmeG nouveaux les dans production de Länder unités des tion concentra- une avec pair de allé est public soutien Ce n’estfiscale, prévu. nature de notamment l’investissement, à d’aide positif alle- dis- autre aucun (KfW), reconstruction publique la pour mande Banque la par accordés réduits taux à prêts des Hormis kWh. par d’euro centime un soit an, E rentabilise d’électricité, l consommateurs l’en- des pour surcoût semble un induisant en d’achat, tarif Le ans. quatre les tous réévalués sont tarifs Ces marché. du situation la de et technologique progrès du compte tenir de afin l’installation, de fonction en mise de née l’an-de l’électricitédépend d’achatproduitede tarif Le d’euros.milliards en chiffrant se sements investis- des permettent qui planification, de termes en garanties des outre, en offre, loi La libres. surfaces des sur l’installation et façade en l’intégration montage, le compte en prennent l’EEG de cadre le dans accordées subventions Les photovoltaïque. le dont (EnR), lables renouve- d’énergie sources de partir à produite tricité toire, à un tarif fixé et sur une durée de 20 ans, de l’élec- Celle-ci imposeàl’opérateur deréseaulerachatobliga- 2008. en puis 2004, en revue été a 2000, en tée adop- qui, (3), EEG loi la de cadre le précurseur,dans ’approvisionnement en chaleur desdits bâtiments), un bâtiments), desdits chaleur en ’approvisionnement des Pourl’ensemblesolaires. panneaux de ’installation enforcement des réseaux de chauffage. de réseaux des enforcement nR, le surcoût total atteint 4,3 milliards d’euros par d’euros milliards 4,3 atteint total surcoût le nR, te e ytm lgl e ote à a iir P, la PV, filière la à soutien de légal système le utre ds éin idsrelmn pu développées peu industriellement régions des , € par an) et un et an) par 2008, à hauteur de 200 millions d’euros par an. par d’euros millions 200 de hauteur à 2008, en inchangé lui à quant resteHelmholtz, recherche de centres aux ment exclusive- bénéficie qui l’énergie, sur recherche la de base de budget Le (5) M 83 : FondsBMU (4) : EEG (3) 90 M CO r M (400 » climatique protection G n éé easé d 5 M 5 de rehaussés été ont EnR des domaine le dans R&D la à consacrés BMU du fonds les stratégie, cette de cadre le Dans doté. mieux le liens entre la recherche fondamentale et l’industrie. et fondamentale recherche la entre liens Recherche les renforcer à vise qui « », intitulé 2020+ Energie fondamentale concept nouveau d’un cadre le l J me de recherche se sont élevées à 536,8 M 536,8 à élevées sont se recherche de me recherche surl’énergie sur projet passe ainsi à 125 M 125 à ainsi passe projet sur l la budget consacré aux projets de de recherche sur les EnR et et l’Enseignement R de fédéral ministère Le la Stratégie la l’innovation,de et recherche la de faveur en national me program- un 2006 en lancé a fédéral Gouvernement Le La Stratégie R&D sur les EnR a été retenue par le BMU comme un participation financière d’entreprises dans les projets de La impliquées. étaient entreprises des lesquels dans jets En de recherche publique Une importanteparticipationindustrielleauxprojets plus de 70 M 70 de plus thématiques prioritaires, l’Energie représente le 2 d moyenne annuelle d’environ 54 M 54 d’environ annuelle moyenne la recherche sur les EnR dans le cadre du 4 du cadre le dans EnR les sur recherche la S secteur.du production la de volume du doublement chaque à % 20 d’environ PV l’énergie de coût le diminuer de constructeurs aux met get total alloué à l’énergie s’élève ainsi à 325 M 325 à ainsi s’élèvel’énergie à alloué total get M 110 et 2008 des activités de R&D dans les EnR a atteint 103 M 103 atteint a EnR les dans R&D de activités des 180 M 180 L de crédits r ses de y % 40 (BMU) de plus notamment l’Environnement consacre de fédéral ministère ’année 2008 (5). L’augmentationdans s’inscrit (5). globale 2008 ’année efcct éegtqe L mnat e financements des montant Le énergétique. ’efficacité usqu’à 10 M ecettes dégagées par la vente des permis d’émission de d’émission permis des vente la par dégagées ecettes cece 21 rvt ot t dpss eus 2004. depuis déposés été ont brevets 241 echerche. ivsismn pié n & et sié environ à estimé est R&D en privé ’investissement ur la période 1996-2005, les subventions attribuées à attribuées subventions les 1996-2005, période la ur ’atteindre les objectifs de Lisbonne. Sur les 17 champs 17 les Sur Lisbonne. de objectifs les ’atteindre cece BB) éaeet efré n 08 le 2008 en renforcé également a (BMBF) echerche uenmn, as e ar d l ntaie or la pour initiative « l’ de cadre le dans ouvernement, 2007, 55 % des fonds ont servi à financer des pro- des financer à servi ont fonds des % 55 2007, 2 . Le budget du BMU destiné au financement public € € en 2007 et à environ 60 M Er neuerbare Energien Gesetz par an. Cet effort soutenu de recherche per- recherche de soutenu effort Cet an. par H High Tech € igh-tech € supplémentaires par an sont prévus par le € par an par l’Etat fédéral allemand. Le allemand. fédéral l’Etat par an par en 2009 (voir le graphique 1). graphique le (voir 2009 en € RÉALITÉS INDUSTRIELLES en 2006, 88 M 88 2006, en , qui doit permettre à l’Allemagne à permettre doit qui , et le5 € . a a jsue 20 (4). 2009 jusqu’en an par € e € € programme de en 2007 et 93 M 93 et 2007 en en 2008 (à comparer à comparer (à 2008 en / an), financée par les par financée an), / € € . en 2006). Le bud- • NOVEMBRE 2009 € e € , soit une soit , program- en 2008. en e € secteur pour € en 107 JEAN-FRANÇOIS DUPUIS, CLAIRE VAILLE ET NICOLAS CLUZEL 104-110 Dupuis 2/11/09 11:22 Page 108 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER Graphique 1.

critère important de sélection, car elle rend plus pro- Parmi les grands organismes de recherche publics, on bable une future application industrielle des résultats de compte : recherche obtenus. • le Centre Helmholtz de Berlin (HZB), qui se consacre aux cellules photovoltaïques à couches minces et aux matériaux semi-conducteurs ; Répartition du financement, par filière renouvelable • l’Institut Fraunhofer ISE de Freiburg, qui s’attache davantage aux modules cristallins multi-jonc- Voir le graphique 2. tions ; • et le Centre Helmholtz de Jülich (FZJ), qui concentre sa recherche sur les cellules à couche mince à base de silicium (amorphe ou microcristallin). LES ACTEURS PUBLICS DE LA RECHERCHE Des coopérations existent également dans le secteur PV SOLAIRE EN ALLEMAGNE avec les universités. Dans le domaine du solaire à concentration, la La recherche photovoltaïque est placée sous la respon- recherche publique est prise en charge, en particulier, sabilité de deux ministères, le BMU (environnement) par le Centre allemand de recherche aérospatiale et le BMBF (recherche). (DLR).

Graphique 2.

108 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 104-110 Dupuis 2/11/09 11:22 Page 109 Page 11:22 2/11/09 Dupuis 104-110 ain e ’nri, fn e e dvlpe e d les de et développer les de afin l’énergie, de mation transfor- de modernes technologies des analyse (IEF) Au Le CentreHelmholtzderecherche deJülich (FZJ) dispose d et personnes 830 emploie Il et internationales. nationales coopérations de réseau un dans intégré r L Freiberg(Sud-est).à teurs THM, semi-conduc- matériaux de technologique Centre le • ; à (Est) Halle/Saale à LSC, laboratoire CSP,silicium de partir à photovoltaïque de Centre de le • et service de G Centre semi- le matériaux • de et : PV conducteurs cellules de loppement déve- au également consacrent se qui allemand, ritoire L (CPV). concentration haute à PV systèmes les • ; mantes • lescellulessolaires multi-jonctionshautementperfor- : alternatives PV technologies des que ainsi photovol-taïque, silicium du domaines les dans procédés et L solaires (ISE)deFreiburg L En l’environnement. de respectueux soient qui usuels v matériaux de et nou- de recherche la d’autrepart, et, semi-conducteurs minces couches à photovoltaïques cellules de types différents de conception la de giques technolo- et scientifiques aspects les part, d’une nent, photovoltaïques réduction des coûts et cellules la hausse la du rendement. Ces études concer- : buts deux de essentiellement poursuivent génération chaine pro- la sur menées actuellement recherches Les trielles. indus- d’applications vue en prototypes, la de nologique sur concentre se HZB du r » Energie « division La en structuredelamatièreeténergie Le Centrederecherche HelmholtzdeBerlin(HZB) er, t ips du bde ane d pu de plus de annuel budget M d’un 100 dispose et teurs, Berlin- de site le A sur photovoltaïque le pour logies nanotechno- les et minces couches en technologies les pour compétences de Centre un récemment inauguré ( péetns e iess rnhs t nrpie, est entreprises, et branches diverses de eprésentants tech- développement le sur et fondamentale echerche TU Berlin) et huit partenaires industriels, le HZB a HZB le industriels, partenaires huit et Berlin) TU ’Institut Fraunhofer dessystèmesénergétiques ’ISE, qui travaille depuis des années avec des clients et clients des avec années des travailledepuis qui ’ISE, ter- le sur réparties antennes, des possède ISE ’institut ’ISE développe, en particulier, des systèmes, matériaux elles combinaisons de matériaux, à partir d’éléments partir à matériaux, de combinaisons elles ’un budget de près de 40 M 40 de près de budget ’un dlershof. Le HZB emploie, au total, 1 100 collabora- 100 1 total, au emploie, HZB Le dlershof. lekrhn(us); (Ouest) elsenkirchen sein du FZJ, l’Institut pour la recherche énergétique oprto ae lUiest tcnqe e Berlin de technique l’Université avec coopération € (chiffres 2008). (chiffres € (chiffres 2008). (chiffres Désertec, concept visant à évaluer la sécurité de l’éner- de sécurité la évaluer à visant concept Désertec, cadrele dans l’étudeAinsi, de européenne faisabilité de l’industrie. de et tutelle de ministères des compte le pour thermiques, et optiques systèmes d’autres et collecteurs des analyse et économique, et technique faisabilité de études des CSP,systèmes des réalise pour composants des teste et Au Helmholtz. nauté commu- la de l’énergie sur recherche de programme combustibles de (hydrogène, par exemple). coût Ces objectifs font partie du faible à production la à contribuer doivent thermo-solaires long systèmes A les commercialisation. terme, large plus une favo- à économiques rables conditions les créer à et solaire l’électricité de production de coûts les réduire à viser La doit technologies ces de développement européen. du poursuite marché le sur (CSP) concentration à solaires technologies des l’introduction garantir de et favoriser de afin allemande, l’industrie de disposition la à R&D de capacités ses domaine mettre de le est énergétique dans DLR du l’objectif terme, court A l’énergie. de et transports des domaine le dans compétences des années nombreuses de depuis développé également a il l’espace, de et tique l’aéronau- de domaines les dans référence de allemand recherche de centre le uniquement pas n’est DLR Le Le Centreallemandderecherche aérospatiale(DLR) ons t ips du bde d 46 M 436 de per- budget 400 d’un dispose 4 et sonnes de plus emploie Il coordinations. sieurs multiples participations à des projets européens, et plu- de fairevaloir ainsi peut FZJ Le Chine. en Russieet en USA, aux Europe, en internationaux partenaires 500 D ticipation allemande à des programmes internationaux. par- également la pour d’ancrage point de servir de fonction pour ont Jülich, de celui particulièrement plus et DLR…), FZJ, Helmholtzcentres(HZB, grands Les Dr d travaille notamment Il avec le Laboratoire de recherche et photovoltaïque. du domaine le dans particulier en brevets, de licences de encore ou R&D de matière en s FZJ du technologie r de transfert de bureau le Ainsi, péenne. euro- recherche la de important maillon un également fait en internationaux et nationaux programmes des à et réseaux des à participation de matière en expérience longue Sa Allemagne. in- en recherche centre de grand terdisciplinaire très un seulement pas n’est FZJ Le sûr.et durable énergie en approvisionnement d’un vue en améliorer, 2007) pour l’ensemble de ses domaines de recherche. de domaines ses de l’ensemble pour 2007) ’agisse de contrats industriels, services et coopérations et services industriels, contrats de ’agisse cne nio 270 atnras n 0 n, qu’il ans, 30 en partenariats 700 2 environ ecense apiain e tcnqe e pams FP de (FAP) plasmas des technique en ’applications es coopérations régulières sont menées avec près de près avec menées sont régulières coopérations es esde (Est). esde sein du DLR, une unité de 90 employés développe employés 90 de unité une DLR, du sein RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 € (chiffres 109 JEAN-FRANÇOIS DUPUIS, CLAIRE VAILLE ET NICOLAS CLUZEL 104-110 Dupuis 2/11/09 11:22 Page 110

gie, de l’eau et du climat en EU-MENA (6), le DLR a réalisé plusieurs études (7) à partir de données satellites CONCLUSION qui visent à analyser le potentiel des technologies CSP dans les pays du pourtour de la Méditerranée. Elles ont L’Allemagne est considérée comme le marché photo- montré qu’en occupant moins de 0,3 % de la surface voltaïque le plus attractif au monde. Ces dernières entièrement désertique de la région MENA, des cen- années, l’acceptation de la société et du milieu poli- trales thermiques solaires pourraient produire assez tique, ainsi qu’un cadre législatif favorable, ont per- d’électricité et d’eau douce pour satisfaire aux mis une augmentation constante de la capacité pho- demandes actuelles et futures de l’EU-MENA. Ces tovoltaïque installée en Allemagne. Les entreprises études ont servi de base pour la définition des grandes ont tiré profit de ces conditions pour réaliser des lignes du projet, dont le lancement a été officialisé le 13 investissements importants, en particulier dans l’élar- juillet 2009 à Munich. gissement des capacités de production. 75 entreprises sont actuellement en activité dans ce secteur en Allemagne. Parmi les énergies renouvelables, le solaire PV est LES PRINCIPAUX ACTEURS PRIVÉS DE davantage considéré comme une source à moyen terme L’INDUSTRIE SOLAIRE EN ALLEMAGNE que comme une source à court terme. La tendance

LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER anticipée par l’Association allemande de l’industrie solaire (BSW), à l’horizon 2020, est une couverture de Les fournisseurs de matériaux PV 7 % de la consommation allemande d’électricité par le PV. Cette anticipation s’appuie sur la perspective d’une parité réseau entre 2012 et 2016, selon les installations, Parmi les principaux fournisseurs de matériaux PV, on tant du fait de l’augmentation du prix de l’électricité compte l’entreprise Q-Cells, SolarWorld AG ou encore que du progrès technologique. RWE Schott Solar GmbH : A court terme, l’industrie PV connaît néanmoins • Q Cells : premier fabricant mondial de cellules PV une crise conjoncturelle aux raisons multiples (sur- (silicium mono- et poly-cristallin) ; 2 000 salariés ; capacité de production, baisse des aides publiques, chiffre d’affaires de 859 M€ ;production de 389,2 rationnement du crédit et conjoncture générale). A MWc (chiffres 2007) ; moyen terme, le renforcement de la concurrence • SolarWorld AG : silicium mono- et poly-cristallin ; internationale (notamment asiatique) et le manque 2 095 salariés ; chiffre d’affaires de 699 M€ ; produc- potentiel de personnels suffisamment qualifiés (ingé- tion de 151,4 MWc (chiffres 2007) ; nieurs) risquent, en outre, de limiter la croissance du • RWE Schott Solar GmbH : modules à silicium poly- secteur. cristallin et amorphe et modules à couche mince ; Afin de garantir la sécurité des investissements, il est 1 400 collaborateurs ; chiffre d’affaires de 223 M€ ; néanmoins nécessaire de mettre en place des cadres production de 84 MWc (chiffres 2007). réglementaires tarifaires nationaux pour la production d’électricité thermo-solaire. C’est seulement par ce biais qu’il sera possible de réaliser rapidement et durable- Les exploitants ment le potentiel de croissance des centrales thermodynamiques et le potentiel de réduction des coûts, via le développement technologique. Enfin, la création de La plupart des exploitants allemands dans le domaine mécanismes tels que le commerce des certificats d’émis- solaire sont des start-up ou des spin-off issues de centres sion de gaz à effet de serre est également essentielle, aux de recherche, parmi lesquels on peut citer : Concentrix yeux des industriels, pour encourager les investisse- Solar, Sulfurcell, Azur Space, Inventux, Geosol, etc. ments.

(6) Europe, Moyen-Orient (Middle-East) et Afrique du Nord (North (7) TRANS-CSP en 2005, MED-CSP en 2006 et AQUA-CSP Africa). en 2007.

110 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 111-113 Wieser 2/11/09 11:23 Page 111

Ce qui est possible en Allemagne pourrait également devenir un succès en France : le développement de Q-Cells, premier producteur mondial de cellules solaires LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER

Lorsque l’on s’intéresse, au niveau international, à l’approvisionnement énergétique à moyen et long terme, l’on constate que les grands pays industriels sont désormais d’accord sur un point essentiel : il leur est impossible d’échapper à brève échéance à la réorientation de leurs systèmes de production énergétique, c’est-à-dire à une transition, des énergies fossiles vers des sources énergétiques renouvelables. Cela, non seulement parce que les énergies fossiles vont s’amenuiser plus ou moins rapidement, mais aussi parce que le phénomène du changement climatique s’accélère. Depuis le tout récent sommet du G8, à l’Aquila, en Italie, nous savons que les États- Unis et la Chine se sont, eux aussi, totalement ralliés à cette constatation.

par Markus WIESER et Frank STRÜMPFEL*

* Entreprise Q-Cells.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 111 111-113 Wieser 2/11/09 11:23 Page 112 Page 11:23 2/11/09 Wieser 111-113 112 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER D as e oan ds ehoois e «couches « des technologies des domaine le Valley,dans Solar l’actuelle travaillant filiales de ses Q-Cells, outre noyauregroupe, laquelle le fut Ce Anhalt. cristalline sur le site de Thalheim, dans le Land de Saxe- solaire cellule première sa 2001, l’été durant produit, a visionnaires, entrepreneurs quatre par 1999 en fondée Q-Cells, : industrielle évolution cette à contribué ont facteurs ces dont manière la illustre solaires, cellules de mondial producteur premier aujourd’huile est qui SE, U entreprises. des l’implantation encourageant nales régio- subventions des et l’investissement à aides des • ; institutionnels investisseurs les et culiers parti- les pour réduits, bureaucratiques obstacles des • ; d’État banques des par accordés investisseurs, les pour incitatifs crédits des • ; planifiables investissements des terme long à lité rentabi- importante d’une découlant institutionnels, et • undegrédesécuritéélevépourlesinvestisseursprivés : solaire l’industrie de croissance la permis a qui miné, En qui d’Amérique ou d’Asie tête. en course la mèneront d’Europe, pays les sont ignoreencoretoutefois on quels ; donné été déjà a tion la d’envoicoup Le implanté. sera branche, compéti- la de dans croissante importance une revêt qui services, des l’industrie à nécessaire savoir-faire le secteurs quels prochaine la l’avenir,dans développeront de se génération dans aussi et technologies les secteurs décide quels se dans que aujourd’hui C’est photovoltaïque. du l’industrie de développement du phase prochaine la de jalons les posés sont que aujourd’hui néanmoins C’est financiers. moyens faibles de dotées taille petite de entreprises nombreuses de à retordre à fil du sérieusement donnera qui ce photovoltaïque, secteur du consolidation une à terme, court à doute, sans tera assis- on Parailleurs, technologique. savoir-faire leur et aujourd’hui d bénéficient qui pionnières des industries quatre-vingt, années des début le dès encouragé, qu’ilsont fait du profitent pays Ces proche). avenir un dans pas moins, du (tout escomptée être plus doit ne exemple en Allemagne, au Japon, en Chine et à Taiwan, photovoltaïque,du secteur par le dans êtreobservée pu Soy ? jouer Francepourrait-elle la rôle Q biomasse). la de partir à produite énergie et solaire énergie éolienne, (énergie renouvelable l’énergie de secteurs les dans mondiaux prises établies en Allemagne comptent parmi les leaders entre- les Aujourd’hui, renouvelables. énergies des ne d et nationales d’entreprises créations de nombre grand U États- aux et Asie en Europe, en principalement triel, RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’atouts décisifs de par leur taille (économies d’échelle) (économies taille leur par de décisifs ’atouts d’entreprises’implantations domai- étrangèresle dans e rv rtopcie u éeopmn d Q-Cells de développement du rétrospective brève ne i. n lean ntmet o a neité un enregistré a on notamment, Allemagne En nis. uels facteurs sont à la base de cette évolution et quel et évolution cette de base la à sont facteurs uels ons clairs : une croissance industrielle telle qu’ellea telle industrielle croissance une : clairs ons Allemagne, c’est un faisceau de facteurs bien déter- bien facteurs de faisceau un c’est Allemagne, e hnmn mnil u ipc d’une indus- développement impact le sur variable un ampleur a mondial phénomène ce epuis le début des années quatre-vingt-dix déjà, • NOVEMBRE 2009 niaie sfiamn ataats e q’l vi été avait qu’il et attrayantes, suffisamment incitatives conditions de France en pas bénéficie ne Allemagne, en rang premier tout au loin de toiture, sur tallations des experts français et étrangers, que le segment des ins- re enco- doivent obstacles certains que apparaître fait çais M gigawatt du liste. l’ordre de français (comme pour son voisin allemand) est parfaitement réa- marché un terme, moyen marchéA photovoltaïque. le pour lucratif extrêmement un potentiellement est France qu’en la élevé Allemagne, plus nettement solaire rayonnement son sur toitureDOM/TOMles dans et Corse en oublier sans – installations les et solaires centrales les pour kWh euro/ 0,437 et l’Hexagone dans toiture sur les installations – et solaires centrales attractif les pour euro/kWh d’injection 0,328 bâti, tarif un au intégrées PV applications les pour avec euro/kWh 0,602 : 2006 dès F En d dispose ensoleillée, moins l’Allemagne, comparaison, MWc (à titre de installée l’année passée) y atteignait 91 la incluse, 2008 l’année capacité des parcs photovoltaïques (dont la moitié a été jusqu’à : France en mencer com- que fait ne solaire l’ère installées, sont y qui cités l Q MWc. de 30 volume de projets un sur compte l’entreprise français, toire terri- seul Surle crêtes). (mégawatts MWc 150 de plus de volume un représentant projets de œuvre en mise P des terme. long le sur marché de un segments importants plus sur succès avec établie s’est Q-Cells solaires), filiale spécialisée dans le développement de grands parcs Av 2014. vers nir parve- y l’Italie,devrait que ensoleillée moins estiment pourtant experts l’Allemagne, même et les 2010, dès parité cette atteindre notamment, Italie en chés, produite de manière conventionnelle. Sur certains mar- l’électricité de revient de prix du niveau le atteint aura solaire module du issue l’électricité de revient de prix ovgen Svlo si, u oa, rs de surnommé site du près tion produc- de lignes les total, Outre gigawatt. un à supérieure au soit, 4 Sovello, norvégienne », ainsi que la coentreprise germano-américano- minces logies des « couches minces ». L’objectif ». la est minces couches « des logies v nou- développementde travaillentau scientifiques 250 D technologique et par les économies d’échelle classiques. des progrès sensible le par et passe chemin le parvenir, rapide y Pour coûts. baisse une d’obtenir est en tion production de centre M un également exploite ty éegeslie? Si l’on se réfère uniquement aux capa- ’énergie solaire elles générations de cellules, ainsi que sur les techno- les sur que ainsi cellules, de générations elles our l’année en cours, Q-Cells International prévoit la prévoit International Q-Cells cours, en l’année our uecpct oaed lsd 0 MWc). 000 5 de plus de totale capacité ’une 0 emplois et une capacité de production nettement 000 n l cnr d rcece e a oit, ls de plus société, la de recherche de centre le ans e infe ot ea pu l mrh façi de français marché le pour cela, tout signifie ue ais l’examen de la situation actuelle du marché fran- marché du actuelle situation la de l’examen ais alaisie. L’objectif central de ses activités de produc- de activités ses de L’objectifcentral alaisie. être surmontés. Ainsi, souvent, l’on entend dire, par dire, entend l’on souvent, Ainsi, surmontés. être cl raine 07d -el International (une ec la création en 2007 de Q-Cells o «prt rsa ) cetàdr l mmn o le où moment le c’est-à-dire »), réseau parité « (ou rance, les fondations de cette activité ont été jetées été ont activité cette de fondations les rance, Solar Valley Thalheim , Q-Cells , grid pari- 111-113 Wieser 2/11/09 11:23 Page 113

condamné jusqu’à ce jour à rester dans l’ombre. Même l’installation et dans le développement de grands parcs si l’avenir sera vraisemblablement dominé par de photovoltaïques d’une puissance de plusieurs méga- grands projets (de l’ordre du mégawatt), les installa- watts. tions sur des toits d’habitations jouent un rôle décisif, A titre de comparaison : sur les quelques 8 milliards en premier lieu, afin de familiariser la population avec d’euros générés en Allemagne, sur la seule année 2008, cette technologie. par les 70 000 employés (environ) des entreprises du En outre, selon un sondage d’opinion commandité par secteur de l’électricité photovoltaïque, une part impor- le prestataire de services allemand EuPD, les obstacles tante de la création de valeur a été le fait des métiers de bureaucratiques ralentissent le marché français. Les l’installation et des étapes de création de valeurs géné- hésitations en ce qui concerne le branchement au ralement ancrées sur le marché cible. Cela, sur un mar- réseau des installations photovoltaïques revêtent ché mondial du photovoltaïque, qui, de l’avis unanime notamment une importance centrale. Or, la question des experts, n’en est encore qu’aux premiers stades de du branchement au réseau est essentielle, car, par le son développement et recèle un énorme potentiel de passé, elle avait servi de prétexte aux entreprises d’ap- croissance. provisionnement en énergie en place pour freiner le En France aussi, plus rien ne s’oppose à cette évolu- développement de projets dans le secteur du photovol- tion, pour peu que les obstacles bureaucratiques soient taïque. levés et que le monde politique et le secteur industriel Bien que les objectifs aient été clairement définis en mettent en œuvre, avec toute la détermination requi- France (le Grenelle de l’Environnement fixe une puisse, la réorientation de son approvisionnement énergé- WIESER ET FRANK STRÜMPFEL MARKUS sance photovoltaïque de plus de 5,4 GWc à l’horizon tique. Dans le contexte actuel du bouleversement cli- 2020), les progrès dans ce secteur sont encore à la traî- matique et du recul des ressources fossiles, la question ne. n’est pas de savoir si les États de notre planète sont De l’avis de Q-Cells SE, leader mondial de la fabrica- prêts (ou non) à franchir ce pas, mais bien de connaître tion de cellules solaires, le potentiel du marché français lesquels d’entre eux sauront le faire, et en profiter dura- réside en particulier dans le secteur local des métiers de blement.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 113 114-119 Vial 2/11/09 11:23 Page 114

En Espagne, les énergies renouvelables ont-elles toujours le vent (et le soleil) en poupe ?

Fortement dépendante en énergie et mauvaise élève de Kyoto, l’Espagne s’est engagée dans le développement des énergies renouvelables, en particulier éolienne et solaire. Du point de vue de l’industrie et de l’innovation, ce pays a des atouts en la matière, et compte à long terme en faire un élément de compétitivité à l’échelle internationale.

par Thomas VIAL* et Guy MOLÉNAT** LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER

Espagne vit une apparente contradiction : c’est énergies renouvelables : en premier lieu, l’énergie ’l’un des pays européens qui s’éloigne le plus des éolienne, puis l’énergie solaire. Selon le bilan 2008 pré- L objectifs fixés par le protocole de Kyoto et c’est, senté en avril dernier par El Instituto para la en même temps, un pays souvent cité en exemple, y Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE, l’équiva- compris par le Président Barack Obama (1), pour son lent de l’Ademe en France), les énergies renouvelables succès dans le développement accéléré des énergies (ENR) ont représenté, en 2008, 7,6 % de l’énergie pri- renouvelables. maire, soit 0,6 point de plus qu’en 2007. Pour ce qui est de la production d’électricité, la part nette des énergies renouvelables a atteint 20,5 %, dont 12 % pour l’éo- lien, le solaire étant encore marginal (respectivement BILAN ÉNERGÉTIQUE : LA PART CROISSANTE 0,2 % et 0,003 % en 2007, pour le solaire photovol- DES ÉNERGIES RENOUVELABLES taïque et le solaire thermoélectrique), malgré un taux de croissance à trois chiffres (+ 400 % en 2008). S’agissant Fortement dépendante en énergie (en 2008, près de 80 % de ses approvisionnements énergétiques prove- * Attaché commercial, Chef de pôle, Mission économique – Ubifrance naient de l’étranger contre 50 % de moyenne pour (5), Ambassade de France en Espagne, [email protected] l’UE) et mauvaise élève par rapport aux objectifs de Kyoto (+42 % d’émissions de gaz à effet de serre en ** Attaché scientifique, Service pour la Science et la Technologie, Ambassade de France en Espagne, [email protected] 2008 par rapport au niveau constaté en 1990, l’année de référence, soit une progression bien supérieure aux (1) Les Etats-Unis et l’Espagne ont annoncé la création d’un groupe de travail permanent, instance de représentation des deux gouvernements, 15 % maximum accordés sur la moyenne de la période dans l’optique d’échanges d’informations en matière d’énergies renouve- 2008-2012), l’Espagne a fait le choix de promouvoir les lables et d’efficacité énergétique.

114 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 114-119 Vial 2/11/09 11:23 Page 115 Page 11:23 2/11/09 Vial 114-119 T ans quatre depuis réalisés efforts les que souligné ment l’Industrie,du de Tourismerécem- a Commerce, du et l de promotion de politique une 2005, depuis entrepris, a espagnol Gouvernement le parallèle, En OMEL. té, l’électrici- de espagnole bourse la à électricité leur dent ven-et marchélibéralisé le pour producteursoptent les : lorsque vente la à primes et production la subventionà financiers essentiellement ENR, des promotion de des mécanismes fixé des sur s’appuyant a en ambitieux objectifs l’IDAE, par élaboré 1999-2010, période la renouvelables(PER)sur énergies des développement de Plan Un ENR. des développement de dynamique ve D :UNRÔLEMOTEUR POUVOIRS PUBLICS sous l’électricité de gnol de l’Industrie, du l’Industrie,Tourisme de gnol Commerce). du et espa- ministère : (source 2007 en d’électricité production la énergétiques liées au transport (biocarburants). transport au liées énergétiques 6% électrique, production la de % 40 Commerce) du et tions du ministère espagnol de l’Industrie, du Tourisme évalua- premières les (selon représenter devraient ENR re P fin installés été 1). tableau le (voir 2008 avaient collecteurs de carrés mètres de million 1,6 de qui près thermique, ce solaire le En concerne européen). rang (premier précédente née l’anque plus de MW 50 même de MW,tout soit 61 modeste très un part, sa pour offrant, thermoélectrique 2 lui, à solairephotovoltaïquequant Le atteignait, péen). euro- rang deuxième le occupant (l’Espagne mondiale puissance la de % 14 soit 2007), à rapport par % +13 MW (42 % du total des énergies renouvelables, 549 16 En %. 1,3 et % 6 respectivementreprésentant solaire le et biomasse la %, 11,8 elle, à quant fournissant, lique mini-hydrau- la éolienne, d’origine 2008, en était, ci ’efficacité énergétique. M. Miguel Sébastian, ministre Sébastian, Miguel M. énergétique. ’efficacité re re solai- et (1,4) résidus et biomasse (8,8), éolien (9,7), hydraulique : (***) Ce pourcentage des ENR se décline de la manière suivante our respecter les objectifs en matière d’énergie primai- ableau 1 epuis 1997, les autorités espagnoles ont dessiné à tra- à dessiné ont espagnoles autorités les 1997, epuis 973 MW, soit quatre fois plus qu’en 2007, le solaire le qu’en2007, plus fois MW,quatre 973 soit rs différents plans, les contours d’une politique très politique d’une contours les plans, différents rs ié à ’oio 22 à ’cel erpen, les européenne, l’échelle à 2020 l’horizon à fixés photovoltaïque (0,2). photovoltaïque ems e usac isale léle représentait l’éolien installée, puissance de termes des utilisations thermiques et 10 % des ressources des % 10 et thermiques utilisations des G N (***) ENR N Charbon az naturel az : Utilisation (en %) des différentes énergies dans énergies différentes des %) (en Utilisation : Pétrole céie17,7 ucléaire régimen especial (2), 81 % de celle- de % 81 (2), 24,1 20,1 31,7 6,4 biaor)o ietmn e omrilsus». commercialiseurs « des directement ou obligatoire) caractèrePowernextà de mais équivalent d’électricité, espagnole bourse r Ils cogénération. de ou renouvelablesd’énergies producteurs aux plique s’ap-thermique), nucléaire, hydraulique, grand : » classiques « centrales des (productionordinaire régime du dérogatoire spécial, régime Le (2) réseau de transport électrique, transport de réseau de gestionnaire Le renouvelables. énergies des duction v sur reposant production l de de système nécessité un la par développer fois, deuxième aides une des forme et, la octroyées sous fois, première une : ces énergies fois deux paient qu’ils exemple, par considèrent, énergéticiens des plupart la éoliens), en ou solaires investissements parcs des intégrant financiers produits nouveaux de clients proposantleurs banques à (les tion spécula- une à lieu donné a qu’il fait le outre : nimité l’una- pas fait ne nouvelles énergies des financement le qui éolien, générale, secteur façon De primes. des % 90 seul lui à absorbe au apportées du allemand, inspirées modèle fortement constantes, financières aides aux dû tout avant est succès ce que estiment D’aucuns espagnol. énergétique duction d l la tendance s’est inversée, la réduction accumulée est de où année 2005, Depuis 2007. à rapport par % 4,6 de r d’eu- million chaque pour tep 175,8 de été a primaire énergétique l’intensité 2008, En espagnol. PIB du ce d consommation la de l’augmentation période, cette sur : fruits leurs portent d’énergie d’économies matière en rct ae nsled 120GWh) et d’aider ponc- 200 tricité (avec un solde de 11 d’afficher, en 2008, l’Espagne un bilan globalement exportateur d’élec- à permis ont efforts production Ces de autonome. capacité de à politique espagnoles une autorités développer les conduit a ibérique, trique élec- système le affectent qui d’insularité effets aux liée approvisionnements,des sécurité la dans fragilité Cette dernière). cette sûr,bien limite, la de (dans disponibilité française la de d’électricité davantage à d’accéder l’Espagne à mettant r transpyrénéenne THT,ligne d’une devrait venir à tion connexion électrique franco-espagnole, par la construc- l’inter- de renforcement le contexte, ce Dans (2030). d électrique énergie en production la de stabilité la quer compli- devraient l’éolien de puissance en montée la et nucléaire du progressif l’abandon que cependant ment est espagnol r énergétique bouquet le que considérer Si électriques espagnol. faire réseaux savoir- des du fort point un terme, maîtrise à constituer, devraient la dans réalisés progrès les mais instabilités, ces gérer à difficultés des a eçoivent des primes à la vente, qu’ils peuvent percevoir du qu’ilspercevoir vente, peuvent la à primes des eçoivent ’utilisation du gaz naturel (dont le prix est relativement ’ordre de 11,9 %. Pour Madrid, il s’agit d’un signe clair emédier pour partie à ces risques d’instabilité, en per- en d’instabilité, risques ces à partie pour emédier esti- eux d’entre certains équilibré, bien elativement os de PIB produit, ce qui représente une diminution une représente qui ce produit, PIB de os olatile) pour compenser les inévitables creux de pro- de creux inévitables les compenser pour olatile) ’amélioration de la compétitivité du système de pro- de système du compétitivité la de ’amélioration ’énergie finale a été moins que importante la croissan- ’ici 2012-2014, et davantage encore, à plus long terme uor’u lesml ds prtus ’cod à s’accorde opérateurs des l’ensemble aujourd’hui RÉALITÉS INDUSTRIELLES R ed Electrica deEspaña • NOVEMBRE 2009 pool (OMEL, , 115 THOMAS VIAL ET GUY MOLÉNAT 114-119 Vial 2/11/09 11:23 Page 116 Page 11:23 2/11/09 Vial 114-119 116 LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER A Renovables, Iberdrola Gamesa, Abengoa, : leaders mondiales multinationales ses (avec thermoélectrique re Q milliards2 de contribution d’euros PIBau (3). pays du 174 millions d’euros investis en R&D, le tout pour pays, une 25 dans présentes entreprises 700 dans emplois 730 37 l’IDAE) (d’après représente éolien secteur Le de installée puissance 8 une pour pays, soixante-dix de plus dans biomasse ou solaire éolienne, d’origine té avec desentreprises espagnolesfabriquantdel’électrici- énergies selon 000 ses emplois propos, nouveaux, de plus de des 175 essentiel de rôle espagnol r le ministre souligné le a 2008), ndustrie l’I mai (en Chicago os e ’nuuain u salon du l’inauguration de Lors UN SECTEURINDUSTRIELDEPREMIERPLAN énergétique. approvisionnement leur de sécurité la de blématique qu’elles abordent ensemble, au niveau européen, la pro- justifient qui communs, intérêts des domaine ce dans de canicule la 2006 ou la tempête de comme 2008. L’Espagne et critiques, la France ont moments des dans besoins ses à face faire à français système le tuellement maximum 1 900 kWh/m 900 1 maximum F RÉALITÉS INDUSTRIELLES nueals as ’cnme sanl, l’origine, à espagnole, l’économie dans enouvelables gr : igure 1 coa nrí… e temqe i rpéet, lui représente, il thermique, et Energía…) cciona 500 MW.500 uant au solaire, tant photovoltaïque (l’Espagne assu- (l’Espagne photovoltaïque tant solaire, au uant 7 % de la production mondiale de générateurs) que générateurs) de mondiale production la de % 7 Carte de l’ensoleillement annuel de la péninsule ibérique : radiation en kWh/m en radiation : ibérique péninsule la de annuel l’ensoleillement de Carte • NOVEMBRE 2009 2 ); PVGIS © European Communities, 2001-2007 (4). 2001-2007 Communities, European © PVGIS W ind Power de iss ’n flèe nutile n one l’échelle à internationale. pointe en industrielle filière d’une misses pré- les indirects, et directs emplois 000 10 de plus et d’euros millions 260 de d’affaires chiffre un avec aussi, els u n osrcin hi s tovn en trouvent se huit Andalousie, construction, sept en Estrémadure et une en Castille-la- en ou nelles D photovoltaïque devrait prendrelerelaisdusuccès solaire De parsondynamisme, lesecteurduthermo- ranéen. méditer- pourtour du pays des l’ensemble avec partage l’Espagne que évident, atout un est 1), figure la (voir l’Andalousie ou l’Estrémadure comme méridionales, L INDUSTRIELLE ENCOREFAIBLE DYN L (4) (http://www.idae.es/).l’IDAE de site le sur mots-clés par recherchéesêtre peuvent créneaux ces L’ensemblesur (3) placées espagnoles entreprises des E ÉEGESLIE:UNSECTEUR TRÈS ’ÉNERGIE SOLAIRE ’ensoleillement du pays, spécialement dans ses régions ses dans spécialement pays, du ’ensoleillement nergy,http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/ 1295–1305, 81, s ez cnrls hroslie dj opération- déjà thermo-solaires centrales seize es Súri M., HuldM., Solar Súri T.A.,2007. H.A., Ossenbrink E.D. Dunlop v AMIQUE, MAISD’UNERENTABILITÉ 2 (d’un minimum de 1 000 à un à 000 1 de minimum (d’un 114-119 Vial 2/11/09 11:23 Page 117 Page 11:23 2/11/09 Vial 114-119 l de secteur le où crise, de temps ces en : d’aubaine effet véritable un a y qu’il pas clair est Il ! représenteraient GW 14 de… moins ne projets différents des cours, solaire thermoélectrique de la de thermoélectrique solaire section la de Muñoz,président Carlos M. Selon 2010. 2005- PER le par programmés MW 500 les dépassant d r PS 10, Andasol 1 et les quatorze autres centrales qui les an. par électrique gie d’éner- GWh 182 générer de permettre devrait MW) (50 centrale la de puissance la espérées, régime plein à fonctionnement de heures 644 3 des tenu Compte M l’entreprise Solarallemande compagnie la par et Cobra espagnole par réalisée d’euros, millions 260 viron d’en- coût d’un 1, Andasol 2). figure la (voir dernier décembre en réseau au connectée été a paraboliques, cylindro- collecteurs à espagnole première thermique centrale la 1, Andasol Grenade, de Près première. la de proximité à construction de cours en est 20, PS par 2007 A en construite été a d’Europe, première la M de Energías Renovables F ’immobilier (moteur de l’économie espagnole, avec le avec espagnole, l’économie de (moteur ’immobilier ejoindront dans les mois à venir, devraient permettre devraient venir, à mois les dans ejoindront ’atteindre une capacité installée globale de 800 MW,800 de globale installée capacité une ’atteindre gr : igure 2 bengoa dans la région de Séville ; une deuxième, la deuxième, une ; Séville de région la dans bengoa leim séed u ue ufc d 5 hectares. 51 de surface une sur s’étend illenium, MW), (11 10 PS thermique solaire tour La anche. Centrale Andasol 1, ©Solar Millennium AG. Millennium ©Solar 1, Andasol Centrale , les demandes d’autorisation, en d’autorisation, demandes les , A sociación deProductores rc ntmet la à notamment grâce En l écarter. à installés GW à 9,5 sur plutôt table Muñoz pas Carlos M. cependant n’étant spéculatif le risque – ENR les pour actuel l’engouement de témoigne chiffre ce mais jour, le pas doute sans verront ne GW 14 Les financières. capacités de disposant investisseurs des pour alléchant, est kWh le centimes 27 de mentale gouverne- prime la sur miser effondré, s’est tourisme) • le développement des concentrateurs paraboliques. concentrateurs des développement le • tubes d les dans directement vapeur de génération la • ; paraboliques cylindro- collecteurs nouveaux de développement le • : à 2005-2010, savoir PER le par fixés d’innovation axes les notamment figurent recherches de programme son A d’O r S de partie fait plateforme Cette d’euros). millions 10 de la matière (120 personnes, pour un budget hors salaires en européenrecherches de centre grand plus le comme PA d CEA ( CIEMAT du (PSA) E ’horizon 2020. ’horizon , uul atcp l lbrtie PROMES-CNRS laboratoire le participe auquel e, olLab, le laboratoire européen associé d’énergie solai- d’énergie associé européen laboratoire le olLab, asrto uryneetslie; solaire rayonnement du ’absorption nergéticas, Medioambientales y Tecnológicas ce qui concerne la R&D, l’Espagne est en pointe, en est l’Espagne R&D, la concerne qui ce deillo, près de Font-Romeu (Pyrénées-Orientales). Font-Romeu de près deillo, RÉALITÉS INDUSTRIELLES P lataforma SolardeAlmeríalataforma C entro deInvestigaciones • NOVEMBRE 2009 ), présentée ), 117 THOMAS VIAL ET GUY MOLÉNAT 114-119 Vial 2/11/09 11:23 Page 118

Le secteur photovoltaïque : après l’euphorie, Photovoltaic devices for renewable Energy). Celui-ci le dégrisement regroupe douze universités et centres de recherche autour de thèmes, tels que les diodes organiques lumi- Des 693 MW installés fin 2007, on est passé fin 2008 nescentes ou les cellules de Grätzel, et il est doté d’un à 2 973 MW (soit 2 280 MW de plus), selon la financement de quatre millions d’euros sur la période Comisión Nacional de Energía (CNE – l’autorité de 2007-2012, de la part du Ministerio de Ciencia y régulation du marché de l’énergie, l’équivalent espagnol Innovación (MICINN). Par ailleurs, un accord, signé le de la CRE, en France), alors que le Gouvernement 3 décembre 2008, entre le CDTI, le Centro para el espagnol avait planifié une augmentation de… 371 Desarrollo Tecnológico e Industrial (dont l’équivalent en MW ! Avec de tels chiffres, il ne fait pas de doute, pour France est Oséo) et son homologue japonais (le l’Asociación de la Industria Fotovoltaica (ASIF), que NEDO), qui vise à développer des projets de R&D, l’Espagne occupe désormais la première place mondia- notamment dans le domaine du solaire (photovol- le en termes de puissance installée, devant l’Allemagne taïque et thermique), va contribuer, lui aussi, à ces (qui n’a installé, en 2008, « que » 1 350 MW). A l’ori- efforts d’innovation. gine d’un tel emballement, les subventions très attractives du Gouvernement, via, en particulier, le rachat systématique de l’électricité produite : les 46 730 ins-

LES DÉVELOPPEMENTS À L’ÉTRANGER tallations comptabilisées par la CNE en fin d’année L’ÉOLIEN : UNE ÉNERGIE DE PLUS EN PLUS dernière ont reçu 791 millions d’euros de primes. RENTABLE Devant un tel effet d’aubaine, le Gouvernement a donc substitué au décret élaboré en 2007 un nouveau texte, Information encore trop méconnue : l’Espagne se pré- paru en 2008, qui réduit sensiblement les montants de sente comme le premier investisseur étranger dans l’éo- primes alloués (réduction de 42 euros par MW à 32 lien aux Etats-Unis et le troisième producteur au euros, pour les installations au sol, et fixation à 34 euros monde d’énergie éolienne (derrière l’Allemagne et les pour les installations sur toit) et il a décidé de fixer (au Etats-Unis). grand dam du secteur) un maximum de 500 MW à Jeudi 5 mars 2009, 11h09 : un nouveau pic record de installer au titre de l’année 2009. Le coup de frein puissance électrique instantanée d’origine éolienne a été escompté par Madrid a bien eu lieu : entre octobre et atteint, avec 11 203 MW. A cet instant précis, l’éolien décembre 2008, seulement 8 MW ont été installés, représenta 29,5 % de l’électricité produite en Espagne. selon la CNE. Ce tournant des politiques publiques a Au-delà de l’anecdote, l’éolien est bel et bien le princi- « déprimé » cette industrie, même si de nombreux pal atout compétitif dont dispose l’Espagne pour pro- acteurs reconnaissent qu’il était grand temps de jeter son industrie des énergies renouvelables à l’inter- « mettre de l’ordre » dans ce secteur. national. Il n’en reste pas moins que de grandes installations ont S’agissant de la R&D, les efforts réalisés sont impor- vu le jour, qui peuvent servir de modèles. La station tants ; ils sont supportés à la fois par le secteur privé et solaire SPEX (inaugurée en octobre 2008), d’une capa- par le secteur public. Ainsi, en septembre 2008, le Roi cité de 30 MW, est la plus grande station photovol- et la Reine d’Espagne ont inauguré à Sangüesa (en taïque du monde à être dotée d’un dispositif de suivi de Navarre) le LEA, Laboratorio de Ensayo de la trajectoire solaire. Cette station de 195 hectares, Aerogeneradores (Laboratoire d’Essais d’Aérogéné- située en Estrémadure, représente un investissement de rateurs) du Centro Nacional de Energías Renovables (le près de 250 millions d’euros. Selon les estimations, CENER : Centre National des Energies Renouve- cette station produira 63 GWh par an. 2008 a égale- lables). Le LEA correspond à un investissement de 50 ment vu la mise en place de la plus grande installation millions d’euros du Gouvernement central espagnol, photovoltaïque sur toit : à Figueruelas, près de du gouvernement de Navarre, du CIEMAT et du Saragosse, le toit de l’usine General Motors est désor- CENER, pour un parc de 30 000 m2 et 60 chercheurs. mais surmonté de 85 000 modules solaires, pour une Un des atouts de ce laboratoire, par rapport à ses surface totale de 183 000 m2. Ce projet, développé par concurrents étrangers, est la possibilité de réaliser des Veolia Environnement, Clairvoyant Energy et le gou- essais sur des éoliennes d’une puissance pouvant vernement de la Communauté autonome d’Aragon, a atteindre les 5 MW. nécessité 50 millions d’euros d’investissement. Ce laboratoire travaille notamment sur les axes d’inno- Au point de vue de la R&D, trois axes de développe- vation définis par le PER 2005-2010, à savoir : ment sont proposés dans le PER 2005-2010 : • les systèmes avancés de contrôle de la qualité de • assurer l’approvisionnement en silicium et développer l’énergie introduite dans le réseau ; le savoir-faire en matière de fabrication des cellules ; • le développement d’aérogénérateurs de haute puis- • développer des systèmes à concentration (lentilles de sance ; Fresnel, notamment) ; • l’adaptation d’aérogénérateurs de haute puissance à • étudier l’intégration du photovoltaïque au bâti. des implantations off-shore ; Parmi les projets qui y contribuent, évoquons • l’implantation de parcs éoliens marins de démonstra- Consolider HOPE (Hybrid Optoelectronic and tion.

118 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 114-119 Vial 2/11/09 11:23 Page 119 Page 11:23 2/11/09 Vial 114-119 ot us sueu pr e rjt oi (2007-2011), l’entreprisepar porté Eolia projet le par soutenus aussi sont matière la en nécessaires R&D en efforts énormes Les d S futur fonctionnement en mer, la surpasse, avec ses 3,6 ses avec surpasse, un mer,la en fonctionnement futur pour (Castille-la-Manche) Barrax à d’essai phase MW.en prototype,3 un de Seul puissance à une atteint Dessinée dernier. l’été Bar depuis Tarragone de sud au installée d’Alstom), filiale (devenue Ecotecnia gnole espa- l’entreprise par développé ECO-100, générateur P démarrer.pouvoir donc vont projets les : d’implantation possibles de lieux les vient définit étude Cette indispensable, paraître. condition première une constituait qui préalable, environnementale étude une I Energy,Capital Energia, Acciona : projets ces de gine l’ori- à sont espagnoles GW.entreprises 2,8 Quatre de totale puissance une pour d’Andalousie, de et Galice, Catalogne de côtes des large au marins éoliens parcs de projets 30 de plus existe Il CDTI. le et entreprises de 33,7 millions d’euros, apportés, à parts égales, par les montant d’un est projet Ce entreprises. autres 50 pent d’I F edoa t nri. L’ Enarfin. et berdrola r e du drir pit, rcsmn, beaucoup précisément, points, derniers deux ces ur our en revenir à l’éolien terrestre, mentionnons l’aéro- ’espoirs sont placés dans l’éolien en eaux profondes. eaux en l’éolien dans placés sont ’espoirs gr : igure 3 ndesmedia EOL. ©Indesmedia EOL. ©Indesmedia EOL. ndesmedia eoe cte oine ’n huer e 4 m 145 de hauteur d’une éolienne cette celone, E len hrznae ntlé sr e toit le sur installée horizontale olienne A cciona Energia E studio Estratégico Ambiental et auquel partici- auquel et , www.ubifrance.fr l’étranger.à : Pourcollaborateurs d’informations jeunes davantage de Volontariatd’envoyerdu permet profiter qui de international, françaises entreprises aux propose Ubifrance cadre, ce Dans l’export. à démarche leur dans accompagner les de rôle pour a organisme Cet entreprises. des international développement le pour française l’Agence est Ubifrance (5) culièrement innovant.culièrement tout en renforçant son secteur industriel secteur son renforçant en tout d’avenir, et performant énergétique bouquet un lider conso- pour atouts des a l’Espagne mais solaire, le avec aussi l’éolien, qu’avec cas, tous en certain, est Il défi. la à r bientôt doute sans seront qui espagnols, acteurs paquet du cadre «E la dans prises venir, à européennes P les D sur répercussions des modèles de production et ouvrir de nouveaux marchés. avoir devrait climatique l à compétitives devenir de passe en filières des lement, seu- décennie une en et l’Etat de l’impulsion per,sous dévelop- à espagnole l’industrie de capacité la montré ont éolienne et solaired’énergies matière en succès Ces elle évoqués, s brièvement d’être viennent qui projets les et réalisations les montrent le comme cas, les tous En ? arrivera-t-elle Y totale. européenne éolienne sance puis- la de % 10 environ GW,soit 25,52 de éolienne l’entreprise par L développée urbain, I milieu en intéressante spécialement 3), figure la (voir horizontale jour le vu ont éolienne d’une celui exemple, par comme, récemment, échelle petite plus à projets D’autres MW.4,5 de puissance Gamesa, société la par d 2009), (en Saragosse à tion premier construc- la avec le monde), au d’éoliennes constructeur étant Danemark (le danoise technologie la d’égaler passe en est L’Espagne puissance. de MW ’échelle internationale, au moment où le changement le où moment au internationale, ’échelle ’en donne les moyens. les donne ’en echerche de partenaires européens afin d’en relever le relever d’en afin européens partenaires de echerche ndesmedia EOL (Santander,EOL Cantabrie). ndesmedia Epge rvi datide n 00 n puissance une 2020 en d’atteindre prévoit ’Espagne ’une éolienne nommée G10, haute de 120 m et d’une lan Solaire Méditerranéen ou les initiatives publiques initiatives les ou Méditerranéen Solaire lan n cte esetv, e rns rjt (om le (comme projets grands de perspective, cette ans ege lmt» dvaet iusr e aptt des appétits les aiguiser devraient ») Climat nergie RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 ad hoc , parti- , 119 THOMAS VIAL ET GUY MOLÉNAT 120-124 Laborde 2/11/09 11:24 Page 120

Un nouvel avenir pour l’industrie photovoltaïque

EN FRANCE française L’industrie française du photovoltaïque (que l’on nomme le PV, dans DE RECHERCHE notre jargon) repose depuis longtemps sur les deux acteurs princi-

LES PROGRAMMES paux que sont Photowatt et Ténésol (ex-Total-Energie).

par Eric LABORDE*

marché qui a démarré en Allemagne dans les années L’INDUSTRIE FRANÇAISE DU PHOTOVOLTAÏQUE 2000, tiré par une politique publique volontariste. EST RESTÉE LONGTEMPS À LA POINTE L’industrie allemande s’est développée grâce à son mar- DE LA TECHNOLOGIE… ché domestique, qui est passé de 44 MW installés en 2000 (soit un marché d’environ 250 M€) à environ 2 000 MW en 2008. Ténésol est le spécialiste de l’aval – réseaux de distribu- L’industrie française, faute de vraie demande nationale tion, ingénierie des systèmes (depuis quelques années, il (pendant très longtemps, 95 % de sa production était exerce également une activité d’assemblage de panneaux exportée), s’est peu à peu laissée distancer : elle a été photovoltaïques) – et jouit d’une position forte sur ses dépassée successivement par l’industrie Japonaise marchés historiques (les DOM-TOM). (Sharp, Kyocera, Sanyo, Mitsubishi), puis par les nou- Photowatt (qui fête ses 30 ans cette année) est quant à lui veaux entrants allemands (Solar World, Q-Cells, Schott le seul fabricant français, à ce jour, de wafers, de cellules Solar…) et, depuis trois ou quatre ans, par l’industrie et de modules solaires : il représente donc le noyau de chinoise, qui monte très fortement en puissance et dont l’industrie du PV en France. Même si un certain nombre les leaders sont Suntech, Yingli, Trina, Motech, LDK et de PME commencent à apparaître sur le territoire natio- Canadian Solar. nal, très peu d’entre elles sont liées à des activités technologiques appelées à acquérir la taille industrielle. Pendant longtemps, Photowatt a été un des leaders du … et à cause des Fonds Structurels Européens marché (jusqu’à se hisser au rang de n° 5 mondial) : il vivait alors grâce à des marchés de niche (pompage solaire, sites isolés) financés sur fonds publics (natio- L’industrie du PV est une industrie fortement capitalis- naux ou internationaux). tique : il faut investir environ 1 M€ pour réaliser un

* Président de PV Alliance** et de Soleil en Tête***.

** PV Alliance (www.pvalliance.com) est une joint-venture créée entre les … MAIS ELLE A PERDU PROGRESSIVEMENT sociétés EDF Energies Réparties et Photowatt, d’une part, et le CEA (à DU TERRAIN… travers sa filiale CEA Investissement), d’autre part. Elle a pour mission d’être le chef de file du grand programme français de recherche et déve- loppement en matière d’électricité solaire SOLAR NANO CRYSTAL et de développer les cellules solaires de demain, avec l’aide de l’Institut natio- … en raison de l’insuffisance du marché domestique nal de l’Energie Solaire (INES). *** Soleil en Tête (www.soleilentete.com) est un réseau national d’installateurs (franchisés) de panneaux solaires et de pompes à chaleur intervenant Le marché, qui a fait décoller cette industrie, est, en chez les particuliers. Créé tout récemment (en 2008), ce réseau compte effet, celui du solaire raccordé au réseau électrique, un déjà vingt-cinq agences dans l’Hexagone.

120 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 120-124 Laborde 2/11/09 11:24 Page 121 Page 11:24 2/11/09 Laborde 120-124 pour se développer dans les dans Européens développer se Structurels pour Fonds des bénéficié a mande l fbiain des fabrication la à des usines de cellules solaires en Europe. en solaires cellules de usines des d’implanter désireux asiatiques groupes grands les ou investisseurs nouveaux les jour,par ce à choisi, été pas n’a pays notre lesquelles pour principales raisons deux les vraisemblablement très constituent points deux Ces technologie. haute de l de fait du difficile, d’équipementsest biens de matrices lesquelles l’implantation de sociétés fortement consom- dans régions de s’agit il Or, Corse. la et DOM-TOM pu bénéficier de tels avantages concurrentiels étaient les En nécessaires. investissements des %) 50 (voire % 30 jusqu’à allant productif l’investissement à aides des avec démarrant entreprises certaines l’Est, de s elle quoi après exclusivement, cellules de fabricant que tant en démarré a société cette : Q-Cells mondial der lea- du celui étant marquant plus le l’exemple marché, celui qui est adopté successivement par les leaders sur le D de actuels. marché prix des tenu compte vivre, pouvoir pour quatre, v de chaîne la de étapes deux sur minimum au intégré d’être cela, de ans cinq voici nécessaire, était il où Là calement. s’intégrerfaut il », verti- réseau parité « marcheversla la l les de rachat de dispositifs les réduire par imposé est Pourqui ce coûts, isolément. pris pour bénéficiaire intervenant marge de chaque assez pas a n’y il toit), le sur PV système du jusqu’àl’installation charge silicium du fabrication la valeur(depuis la de chaîne la toute sur L toits. les photovoltaïquessur modules des la fabrication des lingots de silicium jusqu’à l’installation ver fabricant un c’est : précieux atout d’un dispose solaires cri- masse tique. Néanmoins, notre entreprise nationale de cellules de l’effet de ni asiatiques, productions coûts bas des des ni bénéficie ne qui MW), 80 à MW (60 P de beauxatouts Au M 2,5 de annuel d’affaires chiffre u iiim QCls eri pohieet intégrerver prochainement devrait Q-Cells silicium, du l’entreprisesignificativedans fabrique pation qui REC, d s elle année, cette depuis et, modules des aussi fabrique ’électricité « verte » par EDF,par » par surtout) (et aussi mais verte « ’électricité ’éloignement et du manque de fournisseurs de services de fournisseurs de manque du et ’éloignement ’est rapidement intéresséerapidement ’est au ’est dotée, dans chaque grand marché, d’une structure d’une marché, grand chaque dans dotée, ’est idsre htvlaqe s cnrné a fi que, fait au confrontée est photovoltaïque ’industrie lu, l at uor’u e mîrsr ri, voire trois, maîtriser en aujourd’hui faut il aleur, ’installation de parcs solaires. Et, du fait d’une partici- hotowatt est aujourd’hui un acteur de taille moyenne taille de acteur un aujourd’hui est hotowatt n l dmie u V l mdl itgé s donc est intégré modèle le PV, du domaine le ans France, lesseulesrégionsoùdesindustrielsauraient jourd’hui, l’industriefrançaise disposeencore ticalement intégré, qui domine toute la filière, depuis ticalement toute la chaîne de valeur.de chaîne la toute ticalement wafers Dpi la drir elle dernier, l’an Depuis . Länder sourcing € de l’ex-Allemagne de Lidsre alle- L’industrie . du silicium, puis silicium, du d objectif pour a Il pointe. de photovoltaïques nologies miser la filière solaire française en développant des tech- vise ainsi à dyna- Le projet SOLAR NANO CRYSTAL Un partenariatpublic-privé… public- CRYSTAL. collaboratif NANO SOLAR nommé privé, recherche de programme grand un à grâce française, photovoltaïque filière la toute cer nous avons choisi autres),de parier sur l’innovation pour relan- tout d’armes disposant asiatiques entreprises les domaines de la taille et de des marchéparts avec des Par :SOLARNANO CRYSTAL 2006 DE CECONSTAT, UNEINITIATIVE ESTNÉE,EN en train de construire deux lignes prototypes, appelées prototypes, lignes deux construire de train en affectés, au sein de l’INES. En parallèle, PV Alliance est et, à ce jour, une cinquantaine de recherchechercheurs y sont déjà de programme du a lancement programme le Son par débuté 2007. en créée été a Alliance PV photovoltaïque … pourfairerenaîtreunefilièrefrançaise du M 220 de total budget d’un bénéficie et ans cinq de durée une sur s’étend recherche de programme Ce Montbonnot- S à (sis TENERRDIS compétitivité de T et Scientifique Centre du et Savoie de l’Université de CNRS, du CEA, du chercheurs de équipes des fédère et l’Institut National de l’Energie Solaire (INES), lequel r P M Fab.Lab appelée démonstration, de pilote et, rupture de innovations d des à part, d’une grâce, ans), 5 en moitié, de (diminution photovoltaïque gie chaîne de valeur.de chaîne la de étapes des chacune sur lieu, même un gresser,en pro- de mesure en est l’entreprise car R&D, de effort dans la R&D que dans la production1). la photo (voirdans la que R&D la dans tant l’emploi pour écono- positives seront retombéesescomptées miques les dont projet, ce de sponsors les (Conseil général de l’Isère et Région Rhône-Alpes) sont E L’ aie ’n mloe le améliorer d’en très facile sera il Et intégrés. verticalement fabricants rares P egroupe les sociétés Photosil et Appolon Solar,EMIX Appolon et Photosil sociétés les egroupe aint-Martin, près de Grenoble).de près aint-Martin, ’abaisser significativement le prix de revient de l’éner- de revient de prix le significativement ’abaisser ’autre part, à la validation de celles-ci dans une unité une dans celles-ci de validation la à part, ’autre echnique du Bâtiment. Ce projet est assisté par le pôle hotowatt International et EDF ENR), le consortium le ENR), EDF et International hotowatt hotowatt possède donc l’énorme atout d’être un des un d’être atout l’énorme donc possède hotowatt n pr V line ruisn CA Valorisation, CEA (réunissant Alliance PV par ené a ( taes so e ls olciié locales collectivités les et Oséo) travers (à tat tant de ce constat (et plutôt que de concourir dans concourir de que plutôt (et constat ce de tant RÉALITÉS INDUSTRIELLES process rc à n important un à grâce • NOVEMBRE 2009 € . 121 ERIC LABORDE 120-124 Laborde 2/11/09 11:24 Page 122 Page 11:24 2/11/09 Laborde 120-124 122 LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE solaire. au applique qu’elle micro-électronique, la du de issue monde expérience cette de inspirés CEA-LETI, largement sont le se fonctionnement son et Alliance PV de regroupait structure La Alliance Motorola.et Philips Microelectronics, de ST mm. silicium de tranches 300 sur nanométriques logies techno- les développer à visait qui Alliance, dénommé Cr Un été faitdanslamicro-électronique… Un laboratoire conçuselonlemodèledecequia F 600 emplois (en de licences devraient générer plus de 1 ventes ses indirects, d’emplois termes En de production. unités les dans R&D personnes de 400 et l’unité LabFab, appelée dans chercheurs) 50 (dont per- 160 sonnes compter devrait Alliance PV 2015, à D’ici permet qui d », trois maturité « de niveau un à porter les », en vue de les adapter et de les fiabiliser afin de rité zéro matu- « l’onnomme que développement niveaude un à briques technologiques issues du laboratoire de recherche des prendre de essentielle mission pour ont Labfab Ces technologie rendements. haut très et la haut pour l’autre homojonction et technologie actuelle), la (technologie pour une : LabFab les P P RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’envisager leur transfert vers une unité industrielle. unité une vers transfert leur ’envisager rance) (voir la photo 2). photo la (voir rance) hoto 1. hoto 2: le, ue igan d klmte d Grenoble), de kilomètres de vingtaine une à olles, rgam d fre iiar aat t lné (à lancé été avait similaire forme de programme Le LabFab Haut rendement à Grenoble.à LabFabrendement HautLe • NOVEMBRE 2009 technologies. rie des très hauts rendements, grâce à l’apport des nano- catégo- la dans %, 25 ou 23 les atteindre pouvoir sons pen- nous et rendement, de % 20 de au-dessus seront Les cellules à haut rendement en cours de mise au point électricité). en formée trans- est cellule, la par captée fois une qui, solaire gie r d’un solaires cellules des produit l’homojonction, le, P rendement. haut très à et rendement coût haut à cellules de technologie marchéune d’un le sur mettre donc de parallèle, en (et b) et, moindre) moindre qualité d’une cium la pour r l’adaptant, en notamment homojonction, à la technologie actuelle, dite des cellules photovoltaïques d’améliorer a) : objectif double pour a programme Le d’une technologie hautrendement développement d’une filièreàbascoûtetcelui sontle … dontlesdeuxobjectifsmajeurs actuelle, améliorée, et, enfin c) les technologies à haut à technologies les c) enfin et, améliorée, actuelle, homojonction technologie la b) ; coût faible à et ment rende- faible à minces, couches les a) : technologies de Le marché du PV va se réorganiser autour de trois types LE CHOIXDELAFILIÈRESILICIUM endement de 16 % (il s’agit de la proportion de l’éner- sili- du l’utilisation à viable, économiquement endre our fixer les idées, rappelons que la technologie actuel- 120-124 Laborde 2/11/09 11:24 Page 123 Page 11:24 2/11/09 Laborde 120-124 2014 ou en 2015. en ou 2014 Nice,en à » réseau parité « la vraisemblablement drons « de système installé de 2,6 de installé système de (EDF, habituel dans la grande majorité d’électricité des cas en France). Avec fournisseur un prix son à tricité élec- son d’acheter que solaire du moyen au électricité tant où il devient aussi intéressant de produire sa propre P F autour des 2,6 des autour installé système du prix le tomber faire de capacité la Or ? À L’HORIZON 2015 EN VUE, ENFRANCE, » PARITÉ RÉSEAU LA « 4). et 3 photos les (voir modules offrant des rendements de 200 à 220 W au m produiredes de possible sera il Alliance, PV par loppée déve- faire rendement haut pour technologie Europe,la à en Grâce simple. particuliers les pour donc et dimensions, petites de toitures les pour demain, de gie technolo- la seront rendements hauts très et hauts Les cellules. de génération nouvelle la de puissance en montée la de te actuelle de quelques années (de 4 à 5 ans), dans l’atten- nos y à donc, est CRYSTAL NANO SOLAR gramme pro- du but exister.Le à continuer pouvoir pour coûts bas à pays les dans terme, à concentrée, certainement très sera l’homojonction) (de actuelle technologie La acceptables). coûts F que n’ya jour,il ce car,à industrielle, maturité leur de preuve la fait auront (lorsqu’elles solaires panneaux de Les couchesmincesseront dédiées auxgrandessurfaces l’INES). à développé procédé le partie fait (dont rendements haut très à et 6,5 P u, e rlne l dre e i d l technologie la de vie de durée la prolonger de eux, our mémoire : la « parité réseau » est atteinte à l’ins- à atteinte est » réseau parité « la : mémoire our irst Solar qui soit capable d’en produire en masse à des rance). hotos 3et4. parité réseau » en Californie et en Italie Nous attein- NousItalie en et Californie en » réseau parité une des clés pour atteindre la « parité réseau », est », réseau parité « la atteindre pour clés des une € /W,particulier,un chez installation une pour en € /W (aujourd’hui, nous en sommes à sommes en nous (aujourd’hui, /W € /W, nous serions déjà à la à déjà serions /W,nous 2 u rdt ’mô) pir, as n rce avenir, 750 proche 13 un dans paiera, d’impôt), faite crédit (déduction W du 000 3 de puissance d’une lation vnr ds oue atu d 1,20 de autour modules des vendre • : faut nous duquel la à demande partir devient il très importante, P ir u aeajudhi1 600 lier,aujourd’huipaie qui 12 particu- le Globalement, qualité. de installation une réaliser pouvoir W,à façon de 000 5 des autour situe se petit plus le système du puissance la si que nous, et e 2 W/m 220 de ment de équipés Velux).ou superficie faible Avec rende-un (de toits de nombre bon sur installé être peut qui ce Or,toit. un de limite la à est panneau de surface cette 1,40 pour installer • savoir les vendre les distribuer aux et particuliers, les ; Alliance PV de future l’usine de sortir au module d’un coût de sions ( osiun ue atsiu opruié pu la pour opportunité, fantastique une constituent En PAYS UNE FANTASTIQUE OPPORTUNITÉ POURNOTRE technologie cette venir.à années 5 à 4 les dans à accès auront qui constructeurs des fermé très cercle du partie donc fera Alliance PV technologie. jour,cette Sunpowerce de Sanyoet A disposent seuls ». réseau parité au « la de prix équiper à individuelles maisons des porteur créneau très le sur Alliance PV positionner donc allons En peront une surface moyenne de 23 m 23 de moyenne surface une peront 000 W, objectif que nous visons, occu- puissance de 5 i cule cueuesraedevrn2 m 22 d’environ surface une occupe actuelle) gie 000 (avecW technolo- la solaired’une 3 de puissance Or Wc), ce qui est tout à fait compatible avec les prévi- les avec compatible fait à tout est qui ce Wc), u tenr esulotmld a«prt éeu», réseau parité « la de optimal seuil ce atteindre our o cntt, uor’u, uue installation qu’une aujourd’hui, constate, on , résumé, PV Alliance NANO et CRYSTALSOLAR éeopn u pout at edmn, nous rendement, haut produit un développant € (TT )pu n usac e500W. 000 5 de puissance une pour C) RÉALITÉS INDUSTRIELLES € 2 /Wc, ce qui n’est possible, selon n’estpossible, qui ce /Wc, ls anax éesie à la à nécessaires panneaux les , € (TT 2 • . NOVEMBRE 2009 C) une instal- une C) € /Watt-crête 2 sur 123 ERIC LABORDE 120-124 Laborde 2/11/09 11:24 Page 124

France, de recréer une industrie solaire sur un créneau national, et de proposer au consommateur français des très porteur : le marché des particuliers. produits de qualité en matière d’électricité solaire, tout La technologie haut rendement va permettre de déve- en créant des emplois de proximité dans un secteur en lopper les technologies avancées nécessaires sur le sol pleine croissance. LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE

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Les enjeux du développement des technologies photovoltaïques et la création de l’Institut LES PROGRAMMES National de l’Energie DE RECHERCHE EN FRANCE Solaire

Bien que ne contribuant encore que de manière très marginale à la production d’énergie dans le monde, l’énergie solaire est en train de devenir un enjeu sociétal, industriel et technologique majeur. L’inéluctable raréfaction des combustibles fossiles et le réchauffement climatique poussent très fortement au développement des énergies renouvelables, en particulier de celles que l’on peut retirer de la conversion directe du rayonnement solaire en électricité (photovoltaïque – PV) ou en chaleur (solaire thermique). La ressource est immense (voir la figure 1) et les seuls freins sont le coût de l’investissement nécessaire (mais nous verrons que ce coût est appelé à diminuer régulièrement) et la nature intermittente de la production.

par Jean-Pierre JOLY*

ais pour arriver à amorcer cette baisse de coût, de ce marché et qui est basé, le plus souvent, sur l’im- il est nécessaire de créer un marché, et donc position de tarifs incitatifs de rachat de l’énergie pro- Mune industrie : c’est la raison pour laquelle des duite. pays (tout d’abord le Japon, puis l’Allemagne et aujour- d’hui un grand nombre d’autres pays) ont mis en place un cadre réglementaire qui favorise le développement * Directeur général de l’INES.

RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 125 125-131 Joly 2/11/09 11:25 Page 126 Page 11:25 2/11/09 Joly 125-131 126 LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE ticulière puisque l’électricité y est produite essentielle- produite est y l’électricité puisque ticulière par- situation une dans est pays du continentale partie la que vrai jusqu’enest Ildynamique 2006. cette de ne Il de et l’Allemagne l de l’impulsion sous marché du européen, l’importance 2, figure la de chiffres les remarquer,dans de intéressant est Il ! une régularité avec telle surtout taux, tels de afficher peuvent industries qui les sont Rares 2). figure la (voir % 40 de l’ordre de sont réguliers, très annuelle, croissance de taux les : installées capacités des impressionnant sion progres- de taux un est politiques ces de résultat Le F F RÉALITÉS INDUSTRIELLES ’Espagne. igure 2: gr : igure 1 faut bien reconnaître que la France est restée à la traî- Pr Comparaison des ressources énergétiques. ressources des Comparaison ogression du marché Photovoltaïque au cours des dernières années. dernières des cours Photovoltaïqueau marché du ogression • NOVEMBRE 2009 haute productivité. haute de et performants production de d’outils doter se de afin investissementsdes enfin, • importants, industriels ; un mondial marché dans compétitivité, forte une maintenir de prises • un flux d’innovations constant, permettant aux entre- ; dynamique marché d’unl’existence • : éléments trois de tion conjonc- la présuppose occupe, nous qui l’industrie de développement le secteurs, de beaucoup dans Comme (2009). année cette Juinde en l’INES à visite Sarkozy,PrésidentNicolassa du de lors déclarations les témoignent en comme filière, cette de développement du faveur en renouvelés engagements des pris a français Gouvernement le depuis, et, monde a Villepin de donc instauré un tarif de rachat parmi les plus Dominique élevés du M. de Gouvernement Le d’em- et plois. richesses de gisement important un sentait le modèle allemand) combien ce nouveau secteur repré- lables à 23 % et les autorités ont mesuré (en examinant renouve- d’énergies issue d’électricité part sa porter à : la France s’est engagée, dans le double cadre européen, est en raison La 2006. vers inversée s’est tendance La DOM-TOM).des ticulier ment défendue était donc l’équipement des îles (en par- officielle- photovoltaïque du application seule la 2006, taient que cela n’en affecte la stabilité. En France, avant contrôlée dans le réseau électrique public, car ils redou- peu façon de l’énergie de injectant producteurs petits de nombre grand d’un l’arrivée œil bon très d’un pas voyaient ne (EDF) historique l’opérateur et autorités CO de sion d’émis- peu très avec donc nucléaire, du partir à ment 2 et à relativement bas coût. De plus, les plus, De coût. bas relativement à et 125-131 Joly 2/11/09 11:25 Page 127 JEAN-PIERRE JOLY

Figure 3 : Vue générale du site de l’INES et des installations du laboratoire dédié aux cellules silicium cristallin (plateforme RESTAURE).

Le premier élément est désormais assuré, grâce à la mise • le fort investissement de grands laboratoires de en place du système de rachat d’électricité. La création recherche, au premier rang desquels le CEA, mais aussi d’instituts tels que l’INES vise à fournir le deuxième. l’Université de Savoie et le CNRS. Des signes encourageants existent, en ce qui concerne Tous ces partenaires publics ont donc décidé de se fédé- le troisième et dernier élément, même si beaucoup reste rer pour créer l’Institut. à faire en matière d’investissement industriel.

L’INES : DES ÉQUIPES ET DES MOYENS DE TOUT L’INES, UNE VOLONTÉ PARTAGÉE PREMIER PLAN

Avant 2006, en raison du contexte décrit plus haut, le Trois ans après sa création, l’INES est d’ores et déjà constat a été fait que la recherche française était à la fois devenu un organisme d’une importance et d’une noto- relativement faible et trop dispersée. En réalité, les labo- riété internationales. Alors qu’il ne comptait que 10 ratoires français avaient joué historiquement un rôle personnes à la fin 2005, son effectif est aujourd’hui de important dans le développement de concepts et de 170. Quatre nouveaux bâtiments ont été rajoutés au technologies photovoltaïques, mais, en l’absence de bâtiment initial, constituant une plateforme de 10 000 relais industriel, les forces s’étaient étiolées. C’est le m2 (voir la figure 3). Quinze millions d’euros ont été renouveau d’intérêt pour le photovoltaïque qui a moti- investis dans la construction des bâtiments et 25 mil- vé la mise en place d’acteurs de recherche possédant lions dans les équipements, la Région Rhône-Alpes et une taille critique, à l’instar des grands instituts mon- le Département de la Savoie ayant contribué chacun à diaux du secteur, comme le Fraunhofer-Institut für hauteur de 15 millions. Solare Energiesysteme (ISE) de Freiburg (en Allemagne) Le CEA a fait le plus gros effort en déplaçant ses labo- ou le National Renewable Energy Laboratory (NREL) de ratoires de Saclay (Photovoltaïque Organique), de Denver (aux Etats-Unis). Cadarache (Systèmes photovoltaïques et Systèmes de L’idée de créer en France un Institut National de stockage) et de Grenoble (Cellules Silicium et platefor- l’Énergie Solaire est donc née tout naturellement. me nationale RESTAURE). Il a aussi embauché envi- L’initiative en a été prise, en 1998, par le département ron 70 chercheurs (débutants ou confirmés) pour com- de la Savoie, avec un fort soutien de la Région Rhône- pléter les équipes existantes. L’Université de Savoie, en Alpes et de l’Ademe, qui a joué un rôle de catalyseur, association avec le CNRS, a orienté deux de ses labora- permettant à ce projet de devenir une réalité, au toires – le LOCIE (Laboratoire d’Optimisation de la Bourget-du-Lac. Conception et d’Ingénierie de l’Environnement) et le En 2005, la mise en route effective de l’INES a résulté LMOPS (Laboratoire des Matériaux Optiques, de la de la convergence de quatre facteurs déterminants : Photonique et des Systèmes) – vers les thématiques de • l’appui financier des collectivités locales (Départe- l’énergie solaire. ment de la Savoie et Région Rhône-Alpes) ; Dès le départ, la stratégie a consisté à couvrir l’ensemble • une sensibilité particulière de la population, du tissu de la chaîne de la valeur du secteur – du matériau aux associatif et des élus de ce département à la probléma- applications finales – sans oublier le solaire thermique, tique de l’énergie solaire ; qui nécessite, lui aussi, des efforts en termes d’ingénie- • la présence historique d’industriels pionniers du sec- rie et de connaissance. Le captage de l’énergie solaire teur (Clipsol, Photowatt…) ; étant appelé à s’intégrer essentiellement dans les bâti-

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ments, contribuant ainsi à réduire fortement leur d’étapes de fabrication concentrées dans une seule unité consommation d’énergie encore beaucoup trop impor- de production), le silicium cristallin gardera durable- tante, l’INES a décidé de travailler également dans le ment une large part de marché pour les raisons sui- domaine de l’intégration du solaire aux bâtiments et vantes : dans celui de la conception et de la simulation des bâti- • il offre une garantie de fiabilité découlant d’une tech- ments du futur. nologie permettant de produire des cellules exemptes de toute instabilité et bénéficiant de nombreuses années de recul ; • il n’encourt aucun risque de pénurie de ressources LA STRATÉGIE DE RECHERCHE DE L’INES EN minérales, comme dans le cas du CdTe (faible disponi- TERMES DE DÉVELOPPEMENT DES CELLULES ET bilité du tellure, une terre rare) ou du cuivre-indium- DES MODULES PHOTOVOLTAÏQUES gallium-sélénium dit « CIGS » (faible disponibilité de l’indium) (voir la figure 4, qui met en évidence les capa- cités de production d’électricité photovoltaïque envisa- L’insertion dans le contexte général geables, en fonction des quantités de tellure (Te) et d’indium (In) accessibles (1)) ; • les modules sont exempts de métaux toxiques ; Les recherches menées dans le domaine des modules • les rendements de conversion des cellules au silicium photovoltaïques ont pour unique objectif de réduire les cristallin sont largement supérieurs à ceux des cellules à coûts d’investissement et donc, in fine le prix du kWh couches minces, ce qui induit un coût du kW installé produit. plus compétitif, en raison également de coûts addition-

LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE Cette diminution peut être obtenue de trois façons nels d’installation plus faibles, en particulier pour les complémentaires : applications dans le bâtiment ; • en abaissant le coût des étapes de fabrication, sans • son fort potentiel de réduction des coûts, grâce à l’uti- sacrifier le rendement de conversion ; lisation de silicium purifié, moins cher que le silicium • en augmentant le rendement de conversion sans cristallin de qualité électronique (voir plus loin les déve- pénaliser le coût de production, ce qui, en réalité, a un loppements réalisés sur ce sujet à l’INES), à la diminu- double effet : cela diminue la part du module dans le tion des quantités de silicium nécessaires par Watt coût de la puissance installée, mais aussi la part des (réduction des épaisseurs des tranches, suppression du coûts additionnels (connexions, frais d’installation et sciage) et à l’amélioration des rendements de conver- de fixation), qui sont souvent proportionnels à la surfa- sion (de 15 % à 20 %). ce des modules ; En ce qui concerne les choix faits par l’INES, il • en augmentant le facteur de performance des cellules convient de rajouter, à ces raisons fondamentales, des photovoltaïques (le facteur de performance d’une cellu- considérations liées à la conjoncture locale, avec : le PV est le ratio Quantité d’électricité produite / Puissance nominale installée). Sur le marché, deux familles de technologies sont aujourd’hui en compétition : • les modules à base de silicium cristallin ; • les modules à base de couches minces. Dans la fabrication des couches minces, trois matériaux sont utilisés : le tellurure de cadmium (CdTe), les chalcopyrites de type di-séléniure de cuivre-indium (CuInSe2), avec substitution (totale ou partielle) de l’indium (In) par le gallium (Ga) et du sélénium (Se) par du soufre (S) et, enfin, le silicium (Si), sous la forme, en tout premier lieu, de silicium amorphe ou d’associations silicium amorphe/silicium dit microcristallin. Les laboratoires de recherche travaillent aussi sur de nouveaux concepts de cellules dites de troisième géné- ration, dans lesquelles on peut classer les cellules à base Figure 4 : Limitation de la quantité d’énergie solaire qui de matériaux organiques et celles à base de nanostruc- serait produite par les couches minces en raison d’un accès tures. limité aux réserves de matières premières nécessaires à leur Dans la phase initiale, l’INES a décidé de mettre la production. priorité sur les cellules à base de silicium cristallin. Même si les cellules à couches minces offrent des avan- (1) Feltrin and Freundlich, Renewable energy, 2008, vol. 33, no 2(178 p.), tages intrinsèques intéressants (facilité de mise en E-MRS 2006 Symposium M: Materials, Devices and Prospects for œuvre, faibles quantités de matière active, moins Sustainable Energy, Nice, France (29/05/2006).

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• une légitimité, pour les instituts français, à soutenir la résiduelle, où se concentrent les impuretés (processus seule unité de production industrielle de masse de ségrégation utilisant à profit les faibles coefficients implantée en France (en région Rhône-Alpes), de partage de nombreuses impuretés) et une phase de Photowatt, qui est basée sur le silicium cristallin ; traitement par torche plasma, qui vise à éliminer des • l’existence en France d’autres acteurs de recherche, impuretés à coefficient de partage proche de l’unité, comme l’Institut de Recherche et Développement sur telles que le bore. Le projet associé à ce développement, l’Energie Photovoltaïque (IRDEP), qui étaient déjà qui réunit l’INES (CEA et CNRS) et les industriels positionnés sur le créneau des couches minces avant la Apollon Solar et FerroPem, a pour nom Photosil. création de l’INES. Les équipements prototypes de taille industrielle et les JEAN-PIERRE JOLY En parallèle, l’INES a toutefois décidé de maintenir ses procédés associés ont été mis au point avec succès (voir efforts dans le domaine du développement des techno- la figure 5). Des cellules de grande taille d’un rende- logies PV organiques, basées sur le concept des hétéro- ment supérieur à 15,5 % ont été obtenues en utilisant jonctions de type polymères conjugués (PH3T associé ce type de silicium (Photosil), ce qui constitue un au PCBM ([6,6]-phényl-C61-butyrate de méthyle), excellent résultat, se situant à la pointe de ce qui a pu un semi-conducteur organique de type fullerène). Ce être obtenu jusqu’ici en matière de silicium purifié sont des technologies porteuses d’avenir, dans les- autrement que par le procédé dit « électronique » (3). quelles l’INES possède une compétence forte, même si Ce résultat n’aurait pas pu être obtenu sans une com- de puissants verrous doivent encore être levés avant de préhension approfondie des effets des impuretés rési- pouvoir envisager leur déploiement à grande échelle. duelles contenues dans le silicium, un domaine dans L’INES a focalisé ses efforts sur deux points essentiels : lequel l’INES s’est aussi spécialisé. • la mise en œuvre de procédés de fabrication de cel- Plusieurs architectures de cellules innovantes ont été lules optimisés, ce qui a permis d’améliorer de manière développées à (et par) l’INES (cellules à émetteur sélec- constante les rendements de conversion ; tif, cellules sur matériau de type n), mais un effort • le développement et la caractérisation de matériaux intense a été concentré sur les cellules dites à hétéro- barrières aux oxydants de l’atmosphère, point essentiel jonctions (dont le schéma de fonctionnement est pour améliorer la durabilité de ces cellules. donné à la figure 6a). L’utilisation de fines couches de Les rendements de conversion se sont améliorés silicium amorphe hydrogéné (respectivement de type constamment ; ils sont désormais supérieurs à 5 %. Par p, pour l’émetteur, et de type n, pour la prise de contact ailleurs, en matière de durabilité des cellules, l’INES a sur la base) permet d’obtenir des propriétés remar- développé des méthodes de mesure de la perméation de quables de la cellule, bien supérieures à celles d’une cel- l’oxygène de l’air dans les couches-barrières, avec des lule réalisée par diffusion d’impuretés dopantes en sur- sensibilités inégalées – une méthode qui fait désormais face. Les cellules ainsi conçues se caractérisent par : référence, y compris pour d’autres applications. • une passivation totale des centres recombinants en surface, due à la présence d’hydrogène, ce qui permet d’augmenter significativement leur rendement de conversion ; LES DÉVELOPPEMENTS ET LES RÉSULTATS OBTENUS PAR L’INES DANS LE DOMAINE DU SILICIUM CRISTALLIN

Les recherches menées par l’INES sur le silicium cristallin se sont focalisées sur deux axes essentiels : • le changement de mode de purification du silicium afin de réduire le coût financier et énergétique de cette opération, tout en minimisant l’impact des impuretés résiduelles sur le rendement des cellules ; • la recherche d’architectures de cellules innovantes visant à obtenir des rendements proches des 20 %, tout en n’entraînant pas de hausse excessive du coût de fabrication. Un nouveau procédé original de purification du sili- Figure 5 : Visualisation du silicium fondu et de son brassa- ge électromagnétique dans l’équipement prototype de puri- cium a été développé par l’INES à partir de travaux fication par torche Plasma du projet Photosil, installé à menés depuis plusieurs années par le CNRS (2). Ce l’INES. procédé est entièrement basé sur des procédés métal- lurgiques et il ne passe donc pas par des intermédiaires gazeux de type chlorosilane, utilisés dans le mode usuel (2) R. Einhaus, Y. Caratini, D. Bernou, F. Servant, R. Monna, C. Trassy, J. Kraiem, J. Degoulange, S. Martinuzzi, I. Périchaud, Procedings of the de purification du silicium pour l’obtention de la qua- st lité « électronique » ; il associe des phases de 21 EPVSEC, Dresde, Allemagne (2006). fusion/cristallisation, avec rejet de la fraction fondue (3) Résultats non encore publiés.

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• une moindre sensibilité de la cellule à la température ce). Dans la réalité, le module fonctionne souvent dans de fonctionnement ; des conditions différentes, et il n’est donc pas possible • une bien meilleure compatibilité avec l’utilisation de de déduire, a priori, quelle sera la quantité d’énergie qui tranches ultra-minces de silicium. sera délivrée par un module sur un cycle annuel, par la Sanyo commercialise d’ores et déjà des cellules d’une seule connaissance de sa puissance normalisée et de l’ir- architecture similaire ; il a déjà obtenu des rendements radiation moyenne d’un site donné. de conversion de 23 %, avec des cellules de grande taille Des différences pouvant aller jusqu’à 20 %, ont été (4). Une des difficultés majeures de ce procédé est la constatées entre des modules de même puissance, mais maîtrise de l’interface entre le silicium amorphe et le de technologies différentes, testés sur un même site. Ce silicium cristallin. Les progrès obtenus à l’INES dans ce phénomène est particulièrement notable dans les cli- domaine sont très récents, avec l’arrivée des machines mats tempérés comme celui de la France, sous lesquels Clef, en début d’année 2009. D’ores et déjà, l’on peut les modules fonctionnent souvent avec un ensoleille- constater les progrès accomplis, avec des rendements ment plus ou moins diffus (et donc, avec une faible supérieur à 18 % et une bonne qualité de l’interface (ce irradiation). que montre la figure 6 b). Bien qu’encore fortement en Pour pallier cette difficulté, l’INES a développé une retrait par rapport à ceux de Sanyo (qui possède une méthodologie originale de mesure en environnement expérience de plus de dix ans dans le domaine), ces réel, basée sur la mesure en continu des courbes I (V), résultats sont les meilleurs à avoir jamais été obtenus en parallèle à celle des paramètres environnementaux pour des cellules de grande taille, par comparaison à (irradiation calibrée, température). Une statistique d’autres acteurs. complète est ainsi obtenue pour chaque module, l’INES disposant de deux centrales d’acquisition, l’une

LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE en Savoie et l’autre en Provence, deux régions aux cli- mats différents. On peut, en particulier, tracer des PERFORMANCE ET FIABILITÉ DES MODULES courbes de variation du facteur de performance des PHOTOVOLTAÏQUES : UNE NOUVELLE modules en fonction de l’irradiation (voir la figure 7) et MÉTHODOLOGIE, APPORTÉE PAR L’INES constater les différences de comportement entre ceux- ci à faible irradiation. La puissance délivrée par un module photovoltaïque A partir de ces données, l’INES a développé un modè- n’est certifiée que pour des conditions d’opération le prédictif, MOTHER PV, pour prédire l’énergie pro- nominales (température, irradiation, angle d’inciden- duite par un type de module dont on aura précédem- ment mesuré les performances selon le mode décrit plus haut et ce, pour un lieu et un mode d’opération donnés (5). En matière d’analyses comparées, ce modè- le est beaucoup plus fiable que les modèles proposés précédemment. L’INES a aussi proposé d’utiliser les données ainsi géné- rées pour procéder à une analyse fine des phénomènes de dégradation des modules au fil du temps (6). Cette méthode repose sur le modèle de cellules considérées comme des circuits équivalents et sur l’extraction des paramètres du circuit équivalent à partir de mesures sous illumination variable (en anglais : VIM, pour Variable Illumination Measurement). On peut ainsi suivre plus finement la manière dont les différents élé- ments constitutifs de la cellule se comportent dans le temps, mieux interpréter les mécanismes de dégrada- tion et mieux prédire la durée de vie des produits. Un exemple des extractions de paramètres, pour une cellule au silicium amorphe, est donné à la figure 8.

(4) Shigeharu Taira, Yukihiro Yoshimine, Toshiaki Baba, Mikio Taguchi, Hiroshi Kanno, Toshihiro Kinoshita, Hitoshi Sakata, Eiji Maruyama and Makoto Tanaka, 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 3- 7 Septembre 2007, Milan, Italie.

(5) Description of MOTHERPV, the new method developped at INES / CEA Figure 6 : for the assessment of the energy production of phovoltaic modules, par Antoine a : Schéma de principe d’une cellule hétérojonction silicium Guérin de Montgareuil, EU PVSEC, Milan, 2007. amorphe (a-Si)/silicium cristallin (Crystalline Si) ; (6) Outdoor evaluation of the energy production of different module technolo- b : Vue de la structure au microscope électronique en trans- gies, par Jens Merten, Lionel Sicot, Yves Delesse et Antoine Guérin de mission. Montgareuil, EU PVSEC, Valence, Espagne, 2008.

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Figure 7 : Mesure du facteur de performance (Puissance Figure 8 : Extraction des résistances parallèles et des pertes mesurée/Puissance attendue) en fonction de l’irradiation, par recombinaison dans la zone de charge d’espace pour pour différents modules : silicium amorphe (H et G2), sili- deux technologies Silicium amorphe, à partir de l’analyse cium monocristallin (A) et silicium poly-cristallin (C et E). des réponses des modules à différentes irradiations.

de fiabilité. Rien ne serait pire pour l’avenir de l’énergie CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES solaire qu’une rupture du contrat de confiance. L’INES affiche, dans ce domaine de l’analyse de performance, L’INES a su prouver, en peu de temps, qu’il était pos- des résultats et une ambition de tout premier plan. Le sible de mettre en place, dans un pays comme la Gouvernement français a confirmé cette légitimité en France, une infrastructure de recherche compétitive à demandant à notre Institut de mettre en place une pla- l’échelle internationale. Cette infrastructure sert d’ap- teforme nationale d’étude de performance, dénommée pui aux initiatives industrielles qui se développent Promosol. actuellement et qui permettront à notre pays de Bien sûr, beaucoup reste à faire. Les enjeux sont prendre toute sa part dans l’essor de cette industrie énormes et la compétition est rude. Il faut donc conti- majeure du futur. nuer à intensifier les efforts de recherche et atteindre Des choix nécessaires ont été faits en termes de straté- rapidement, comme l’a demandé le Président Nicolas gie de recherche, avec une orientation initiale majori- Sarkozy, un effectif de l’ordre de cinq cents personnes taire vers les technologies silicium moins tributaires de pour l’Institut. l’approvisionnement en ressources minières et mieux Cela devra s’accompagner d’une structuration de l’in- adaptées à l’intégration au bâti. dustrie du photovoltaïque tout au long de la filière, D’ores et déjà, des résultats probants ont été obtenus depuis les matériaux de base jusqu’à l’introduction dans dans le domaine de la réduction du coût et dans celui le réseau de l’énergie produite et la gestion de la nature de l’amélioration des performances des modules, avec, intermittente de cette énergie. en perspective, des produits présentant un coût d’un Pour cela, nous devrons mobiliser les acteurs publics, euro le watt-crête (1 €/Wc) et affichant un rendement à l’échelle de l’Etat et des collectivités locales, ainsi de conversion de l’ordre de 20 %. que des acteurs industriels puissants. C’est du L’INES se préoccupe aussi de mettre en place des outils domaine du possible : le succès de la mise en place et des méthodes permettant d’apporter aux acteurs éco- de l’INES est en lui-même un message d’encourage- nomiques et aux clients une garantie de performance et ment.

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Du low cost à la high- tech : des marges de progrès techniques possibles pour LES PROGRAMMES le photovoltaïque

DE RECHERCHE EN FRANCE Le développement du photovoltaïque répond à une triple nécessité : la préservation de l’environnement, la sécurité énergétique et, enfin, la croissance économique.

par Jean-François GUILLEMOLES*

a prise de conscience des dégâts causés par notre donc par une bonne utilisation des ressources (matières mode actuel de développement, qui n’est plus sou- premières, énergie, mais aussi, capital), c’est-à-dire non Ltenable depuis les années 1990, comme le montre seulement par une efficacité accrue de la transformation l’analyse de l’empreinte écologique des activités de ressources primaires en générateurs photovoltaïques, humaines (1), et la nécessité de poursuivre, néanmoins, mais aussi par l’efficacité accrue des convertisseurs le développement (2 milliard d’humains sont encore photovoltaïques eux-mêmes, dans la transformation de privés d’accès à l’électricité) : les besoins, qui sont consi- la lumière en électricité. dérables, mettent le modèle actuel sous contrainte. Par L’autre point important est le fait que le changement ailleurs, les tensions autour de l’accès à l’énergie s’ac- d’échelle prévisible de la filière photovoltaïque pose la croissent : la sécurisation de l’approvisionnement éner- question de son déploiement industriel à grande échel- gétique s’impose. Enfin, la crise actuelle représente éga- le, lequel dépend de la disponibilité des technologies et lement une opportunité économique. des savoir-faire, des coûts d’investissement et de la dis- Face à ces défis, il convient de se projeter à l’échelle du ponibilité des capitaux, des matières premières, de la térawatt (TW) pour fixer un ordre de grandeur des rapidité de mise en œuvre, du rythme de production besoins de génération d’énergie. Le solaire, et en parti- des cellules… culier le photovoltaïque, peut-il être à la hauteur ? Ce La disponibilité des équipements et des savoir-faire pour n’est pas, en l’occurrence, une question de disponibilité la filière (dominante) du silicium cristallin (voir l’article de la ressource, du moins en ce qui concerne la ressour- de M. Pâris Mouratoglou, dans ce numéro), ne pose pas ce solaire (en une heure, le soleil envoie, en effet, sur la de problème, de nombreux industriels proposant déjà terre une quantité d’énergie équivalant à l’électricité consommée en une année par toute l’humanité) ; il * Directeur de recherche au CNRS et directeur adjoint à la Recherche de s’agit, en premier lieu, de déploiement industriel, et l’Institut de R&D de l’Energie Photovoltaïque (IRDEP), Unité Mixte de ensuite, (à la rigueur, à terme) de la disponibilité de cer- Recherche CNRS-EDF-Paristech. taines matières premières et de terrains utilisables. Un (1) http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/ développement soutenable du photovoltaïque passe GFN/page/world_footprint/

132 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 132-138 Guillemoles 2/11/09 11:25 Page 133 Page 11:25 2/11/09 Guillemoles 132-138 qaipéiils d rdcin e cûs vi les (voir coûts 2). et 1 figures des réduction de (quasi-prévisibles) d et d’échelle gains les aussi mais d’apprentissage, effets courbes d’apprentissage les dans manifeste se qui rapide, très développement un connu ont récentes, relativement minces, couches v filières photo- du massif développement un pour perspectives les ; meilleures les terme, moyen à offrant, minces d’application couches domaines les industriel, d portant sur les coûts affichés, les plus bas, mais aussi sur avantages des avec rapide, évolution une note on mais loin), verronsplus le nous (comme minces couches des la situation est beaucoup plus contrastée dans les filières tiers de la filière microélectronique. Sur tous ces points, équipemen- les avec synergies nombreuses de à ment, notam- grâce, fiabiliser se et place en mettre se pu ont l (MWc)/an (2), avec des coûts d’investissement de usines crête des compris y « nécessaires, équipements les nées Konarka) ou Konarka) nées T NREL, source 2003, valeur – dollars (en marché le sur constatés moyens prix les représentent losanges Les F (à partir de 2009, il s’agitd’estimations).il 2009, de partir (à estimer, à partir de différentes sources, la manière dont se positionnent les technologies émergentes : émergentes technologies les positionnent se dont manière la estimer,sources, différentes de partir à Enfin, marché. de prix du dessous en peu un vend se elle car –, % 50 à supérieure – importante donc est technologie, cette pour be d’apprentissage, récente, mais basée sur une seule compagnie (données First Solar), celle-ci est exprimée en coût de production (la marge, CdTetechnologie La marché. un du a prix du au-dessous restant en tout importante, très marge une bas, très production de coûts du (CdTe),réalise, cadmium qui de tellurure au filière la pour sauf prix, au inférieur % 20 à 10 de environ est production de ’ordre de 250 à 300 millions d’euros. Les technologies Les d’euros. millions 300 à 250 ’ordrede laqe Cs enèe ane, e tcnlge des technologies les années, dernières Ces oltaïque. ’autres points, comme le cycle de vie, le déploiement le vie, de cycle le comme points, ’autres invto. l cnttet e fcer réguliers facteurs des constituent Ils ’innovation. lse mi d tils lat uq’u 10 MW 100 jusqu’aux allant tailles de » main en clés gr : igure 1 beu1: ableau 1 Courbes d’apprentissage des différentes technologies photovoltaïques. technologies différentes des d’apprentissage Courbes Ev olutions comparées des capacités de production des cellules solaires en silicium cristallin (c-Si) et en couches minces. high tech, , qui résument non seulement les seulement non résument qui , comme le solaire à concentration. à solaire le comme qu’enm plutôt fabriqués photovoltaïques modules des énergétique production de capacité de termes en donnée traditionnellement est usines des capacité La (2) nologies. tantes. impor- surcapacités de part, d’autre et, stocks de tence aux l’exis- de favorable part, d’une raison, plus en notamment acheteurs, négociation de conférant pouvoir industriels un ainsi acteurs des consolidation une vontde) conduire marchérestructurationà du une et à deman- la de baisse de période une dans (surtout triels depuis 2007 et les accroissements de capacité des indus- B d’années). quinzaine une depuis moyenne, en an, par % (40 croissance forte en remarquable, secteur un pour particulièrement même est évolution Cette % 1). tableau 13 le (voir de autour s’établissant 2008 pour les 2007, estimations en % 10 environ au à 2000 % années 5 des début de passant années, dernières forte ces une croissance, traduit d’ailleurs a minces couches filières L ’évolution de la production et de des marchéparts des e sr l cnet éooiu a otmn évolué fortement a économique contexte le sûr, ien 2 , ce qui permet une meilleure comparaison entre les différentes tech- différentes les entre comparaison meilleure une permet qui ce , RÉALITÉS INDUSTRIELLES low cost P , comme les organiques (don- organiques les comme , hoton International • NOVEMBRE 2009 fait de ses de fait ). Le coût Le ).

on peut on e cour- e 133 JEAN-FRANÇOIS GUILLEMOLES 132-138 Guillemoles 2/11/09 11:25 Page 134 Page 11:25 2/11/09 Guillemoles 132-138 134 LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE tallin (c-Si), a pour elle un retour d’expérience impor- d’expérience retour un elle pour a (c-Si), tallin cris- silicium du utilise qui dominante, technologie La MINCES LE POURQUOIETCOMMENTDESCOUCHES - c) cellule à base de chalcopyrites (Cu(In,Ga)(S,Se)chalcopyrites de base à cellule c) - jonction, b’)double - simple, hydrogéné amorphe silicium en mince couche en cellule b) - cristallin, Silicium en cellule a) - : parenthèses entre indiquées sont actifs matériaux des épaisseurs Les F de gravure aux étapes de dépôt. de étapes aux gravure de intercal en production de lignes les sur réalisée être peut qui minces, couches en cellules des d’interconnexion schéma e) et - CdTe,cellule d) - RÉALITÉS INDUSTRIELLES gr : igure 2 Schémas des différents types de cellules solaires. cellules de types différents des Schémas • NOVEMBRE 2009 2 ), ment inhérents à la fabrication et à la manipulation de manipulation la à et fabrication la à inhérents ment d’étrangle- goulots les et surcoûts les par pénalisée est successives, d’étapes quarantaine d’une maîtrise la site de rendements néces- qui cristallin, silicium au productioncellules des de bons filière la revanche, de En photovoltaïque. et conversion éprouvée fiabilité d’opération, une que production de matière en tant tant ant des étapes des ant 132-138 Guillemoles 2/11/09 11:25 Page 135 Page 11:25 2/11/09 Guillemoles 132-138 • une cadence de production rapide (~40 secondes/m pour CdTe, ~2 à 2,5 à CdTe,~2 pour comme le verre (~5 verre le comme coûteux peu supports de l’utilisation permettant rées modé- températures des à mince, couche en dépôt le • ; associée écologique l’empreinte de et procédés de actifs, et donc la diminution des coûts matière, des coûts silicium amorphe, noté a-Si) de l’épaisseur des matériaux • la réduction d’un facteur 100 (voire 500, dans le cas du : permettent technologies Ces revête- minces. de couches de ment technologies des à passer de coût) faible à et importants volumes des produire de qu’ils’agit plus d’autant cela, (et impératif devient il raisons, ces toutes Pour »). wafers « (les minces très silicium de plaquettes ds ot divsismn rdis (<1 réduits d’investissement coûts des • simples; procédés des à grâce 6 mois, contre 9 à à 12 mois dans le cas du c-Si, (3)) et, ce, 3 (de usines des rapide très service en mise une • ; rouleaux en voire continu, en cédés pro- les ligne, en cellules exemple,l’interconnexiondes charbon (30 g CO g (30 charbon les et Etats-Unis, pour sourcesdes à grâce donc d’énergie primaires le sur basées aux meilleur fabriquées bien même minces, est couches carbone bilan le De même, monocristallin. silicium au cellules les pour ans, 3 d neaux solaires) correspondant à 6-12 mois de production pan- des dite proprement production la à servi ayant gie l Celavaut aussidupointdevue donc trèsimportants. sont production de unitaire coût de termes en gains Les v substrats des sur (flexibles, applications nouvelles de • ; fini) monocristallin cium sili- au module au Sisource du passer pour jours sieurs contreplu- fini, module un verreà de d’unsubstrat ser pas- pour 2h30 à 2h de faut (il faibles plus stocks des • ; fortement progresserencore devrait qui oiain e tcnlge cuhs ics? C’est ? minces couches technologies des domination T tion pour a-Si, contre 3 des poussée automatisation une • ; température) basse à s’effectue dépôt ce où organiques, dans cellules et des a-Sicelui cellules des cas le (dans polymères tains (c-Si) r nombre d’étapes unedizaine,contre unequa- tion du loppement, qui, historiquement, a varié entre 15 et 20 ans. 20 et 15 entre varié a historiquement, qui, loppement, d délai un après production, en probables valeurs des indication bonne une sont premières les (modules), production en obtenues labor records,en valeurs les distingue On comparaison. de titre à données, sont (c-Si) cristallin silicium le pour valeurs Les T lules couches minces. couches lules ’empreinte écologique, l’énergie grise (c’est-à-dire l’éner- antaine, danslecasdusiliciummonocristallin ré,itgalsa âio e bes«nmds»). nomades « objets des à ou bâti au intégrables ariés, ’énergie, pour les cellules en couches minces, contre 2 à u cl éat i, orui ’bev--n a une pas n’observe-t-on pourquoi dit, étant cela out beu2: ableau 2 ; M eilleures valeurs observées des rendements de conversion (en laboratoire et en production) des différents types de cel- de différentstypes des production) en et laboratoire (en conversion de rendements des observées valeurseilleures 2 /kWh) (4). /kWh) € /m € 2 /Wc de capacité de produc- de capacité de /Wc € en production), voire de cer- de voire production), en /Wc pour c-Si) et process ae, par avec, , la réduc- € /Wc 2 ), 10.1002/pip.706 ; V.M.; 10.1002/pip.7062549–2557. Policy(2007) Energy 35 Fthenakis DOI: V.M.14:275–280 (4) ; 2006 Appl.Prog. Res.Photovolt: Fthenakis, (3) LES FILIÈRESINDUSTRIELLES S ? valeur de création de modèles des aussi, Mais ? duits des disponibilité la De ? De la stabilité, à long ? terme, des pro-outils industriels procédés des fiabilité la de qu’en : est-il posent nombreusesse De questions court. gie pourlaquelleleretour d’expérience estrelativement technolo- toute à associés risques les sur particulier en aussi pouvoir rassurer les investisseursfaut sur plusieurs points, et il ; pas suffisent ne industriels avantages les tallin. Mais pour réussir, les performances techniques et monocris- silicium du celle traditionnelle, filière, la de annoncé challenger le sont minces couches filières Les one e et tcnlge u sn lAlmge le J l’Allemagne, sont que technologie cette de la pointe à pays des lance de fer le constitue Elle essentielle. filières couches minces industrielles. minces couches filières P minces. couches les pour que c-Si le pour importante plus est faible rendement leur sous de diminution même, la de éclairement, ; minces) couches les concerne (d’environ % / °C pour le c-Si, et pour moitié moins, en ce qui augmente 0,4 solaires panneaux des pérature photovol- cellules les que tem- la lorsque rendementdiminuer leur voient taïques Notons kWh. de plus de % nominal, les couches minces produisent entre 5 et 10 kW par : température) (luminosité, non-standard tions condi- des à c-Si le que sensibles moins fait en sont tifs des productible disposi- les car sous-estimé, souvent est minces couches le d’utilisation, réelles conditions Il 2). tableau le (voir moindre bien trielle faibles que le silicium cristallin silicium le que faibles plus significativement conversion de rendements des ont de compétitives économiquement filières les gallium), arséniure – (AsGa minces couches type du soient B r qui conversion), de rendement de et (en fiabilité de termes techniques performances des à parvenir pour ser réali- à R&D de développements des encorequ’il reste apon et les Etats-Unis.les et apon net e cuhs ics ufsmet attractives. suffisamment minces couches les endent ur beaucoup de ces points, une R&D est performante sos ue nls pu dtile e différentes des détaillée plus analyse une à assons ien que les cellules actuellement les plus performantes at eedn ntr u léat iiu e qu’en et diminue l’écart que noter cependant faut Le Monde du 24 juillet 2009. juillet 24 du RÉALITÉS INDUSTRIELLES , et une maturité indus- maturité une et • NOVEMBRE 2009 atoire, de celles de atoire, e déve- e 135 JEAN-FRANÇOIS GUILLEMOLES 132-138 Guillemoles 2/11/09 11:25 Page 136

Pour les filières existantes, les rendements de 30 à 50 % observé une progression extrêmement rapide des inférieurs à ceux du c-Si, même avec des coûts de pro- capacités de production, les verrous techniques ayant duction plus bas, imposent un modèle de valorisation été levés et les certifications obtenues (notamment en spécifique en raison du poids plus important, notam- matière de stabilité à long terme). La croissance de ment, de la disponibilité des surfaces d’installation dis- cette filière est (pour l’instant) potentiellement limitée ponibles et de leur coût. Pour une puissance de système par la disponibilité des matières premières (le tellure, donnée, le coût hors module (câbles, supports, etc.), est qui entre dans la composition du matériau actif, est également plus élevé et se traduit par un surcoût d’en- peu abondant et peu produit). Cette filière est domi- viron 10 centimes d’euro par point de rendement de née par un seul acteur (First Solar, qui est en passe de conversion en moins. Il existe cependant des disparités devenir le premier producteur mondial de panneaux entre les trois filières couches minces déjà passées au photovoltaïques, alors qu’il était encore marginal il y stade industriel. a seulement quelques années), même si quelques concurrents se mettent sur les rangs. La capacité globale de production est actuellement de 1 GWc/an. Le silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) Une des difficultés auxquelles cette technologie est confrontée est la gestion des questions environnementales, cruciale pour une énergie « propre » : le C’est la filière la plus mature du point de vue industriel, cadmium (Cd), qui entre dans la composition du avec un retour d’expérience important. Il existe de matériau actif, est un métal très toxique, qui fait l’ob- nombreux fabricants d’usines « clés en main » grâce à la jet de législations particulières, notamment en Europe présence d’opérateurs historiques et à des synergies avec et au Japon. Ces panneaux sont recyclables, mais, afin

LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE la fabrication des écrans plats. Une plus grande maîtri- d’en contrôler au mieux tout le cycle de vie, l’applica- se technologique a permis de tester des concepts inno- tion en est limitée, pour l’instant, aux fermes solaires. vants (notamment en ce qui concerne les interconnec- La question du risque environnemental posé par cette tions et le piégeage optique), qui pourront servir aux filière (comportement en cas d’incendie, de fractu- autres filières « couches minces ». Il faut mentionner, re…) a été étudiée et aucun problème important dans comme autre point fort, la possibilité de fabriquer, à l’utilisation des panneaux n’est apparu jusqu’ici (5). l’échelle industrielle, des panneaux solaires flexibles, de Cette question est certes particulièrement sensible surfaces importantes (par exemple, la « moquette solai- dans le cas du tellurure de cadmium (CdTe), mais elle re »produite par la société Unisolar, qui peut être faci- se pose pour tous les procédés industriels, et le photo- lement installée en toiture). Les panneaux sur substrats voltaïque n’y fait naturellement pas exception. verriers ont atteint, eux aussi, des superficies importantes (environ 6 m2). L’on constate un problème de dégradation initiale des La filière chalcopyrite (diséléniure de cuivre et cellules, qui limite le rendement stabilisé à des valeurs d’indium (-gallium) Culn(InGa)Se , noté CIGS) inférieures à 10 % (pour les modules industriels). Les 2 coûts d’investissement rapportés à la capacité de production restent élevés, à cause de rendements de C’est probablement la filière dotée du plus fort poten- conversion photovoltaïque bas et de vitesses de dépôt tiel : elle a obtenu les rendements de conversion les (du silicium sur le support) relativement basses : il y a plus élevés, tant en laboratoire (où ils sont voisins de là des marges possibles de progrès. Les évolutions en ceux obtenus avec le c-Si) qu’en production indus- cours (matériau Si polymorphe et microcristallin) trielle (voir le tableau 2 de la page précédente). pourraient permettre de pallier ces inconvénients, tout En raison de similitudes entre les matériaux et les pro- du moins en partie. cédés, les coûts de production unitaires prévisibles sont voisins de ceux de la filière CdTe, et le coût du kWh pourrait donc lui être inférieur de 20 %, du fait La filière au tellurure de cadmium (CdTe) de rendements de conversion photovoltaïque plus éle- vés. Les compagnies de petite taille recourant à cette filière sont nombreuses, elles sont souvent adossées à C’est la filière permettant d’obtenir le kWh photovol- de grands groupes (tel que Wurth, Shell, St-Gobain, taïque le moins cher, toutes filières confondues, avec, Honda et Q-cells), qui se sont lancés dans le test de par référence aux derniers chiffres rendus publics, un petites unités de production. coût de production de 0,83 $/Wc. Cela est dû au Sur le long terme, et de façon analogue aux autres matériau utilisé, dont le rendement de conversion est filières, la disponibilité de l’Indium (In) pourrait poser supérieur à 10 % (soit un niveau suffisamment élevé pour permettre un amortissement raisonnable des sys- tèmes installés), mais aussi, et surtout, à des procédés (5) Voir, par exemple, le magazine Photon International de mars 2009. Il de production à débit rapide, qui tirent vraiment parti est cependant important de signaler qu’un nombre restreint d’études a été de l’avantage inhérent aux couches minces. On a réalisé.

136 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 132-138 Guillemoles 2/11/09 11:25 Page 137 Page 11:25 2/11/09 Guillemoles 132-138 tion finale. tion usine de systèmes complets, au plus près de leur utilisa- en fabrication la et conception la vers et systèmes, aux de S ? relever doivent-elles défis quels Q LES PERSPECTIVES TECHNIQUES mium). nous comme v environnementale question une les ment pour égale- pose l’argent, (et rare de également est effet, l’argent or contacts, en utilisent, c-Si et a-Si : les technologies matique, par rapport aux autres filières problé- cette relativiser même de tout faut Il problème. enons de l’évoquer pour la filière du tellurure de cad- de tellurure du filière la pour l’évoquer de enons ur le court terme, il y a beaucoup à gagner en matière en gagner à beaucoup a y il terme, court le ur uelles sont les perspectives de ces filières naissantes et naissantes filières ces de perspectives les sont uelles Rendement % packaging , en allant vers l’intégration des modules des l’intégration vers allant en , Euros/m 2 trop pessimistes… trop avérés tous sont se qu’ilsNotons 4). figure la (voir sés propo- été ont production de capacités de croissement d’ac-et marché de d’évolutionsparts coûts, de des tion En 3). figure la (voir baisse devraient venir contribuer à cette évolution du coût à la d’apprentissageet d’échelle facteurs photovoltaïque,les filière la de développement du étapes ces de chacune A bas. unitaire tion produc- de coût à %), 60 à supérieurs sont qui mique, thermodyna- conversion de rendements des procher rap- se de à façon (de rendements les significativemanière d’augmenter permettant matériaux des évolution S production. de coûts les réduire fortement venir pourraient qui plastie…), v A moyen terme, on peut parier sur l’émergence de nou- eaux procédés à très bas coûts (impression, galvano- (impression, coûts bas très à procédés eaux ur le long terme, il faudra certainement aller vers une vers aller certainement faudra il terme, long le ur termes de prospective, différents scénarios de réduc- RÉALITÉS INDUSTRIELLES européenne). PV- Commission la et par mandaté TRAC USA aux DOE Japon, au (NEDO, organismes différents mandatés par experts des par projetés modules des production de coût du F et 2009, taux de change 1 change de taux 2009, et v meilleures aux correspondent points Les orsod CT, e on d bs à aSi). bas du point le CdTe, à correspond haut du point (le faibles plus dements des coûts unitaires de production et des ren- présente minces, couches en lules celles II, génération La de c-Si). procédés types deux à deux correspondent points (les élevés rendements des aussi mais élevés, relativement unitaires tion produc- de coûts des présente c-Si, logie techno- la sur s’appuie qui I, génération La crête. de solaire watt du production de coût au correspondant solaire neau pan- du contribution la donne ratio Le conversion. de rendement de et coût de termes r F aleurs (annonces First Solar 2005, 2008 ne flèe poootïus en photovoltaïques, filières entes igure 4: igure 3: P cnro d l’évolution de Scénarios ositionnement des diffé- des ositionnement • NOVEMBRE 2009 € = 1,35 $). 1,35 = 137 JEAN-FRANÇOIS GUILLEMOLES 132-138 Guillemoles 2/11/09 11:25 Page 138

En l’état actuel des choses, un tiers, seulement, de la EN RÉSUMÉ production est réalisé en Europe, alors qu’elle repré- sente plus de la moitié du marché. Compte tenu de ses besoins en main-d’œuvre et de sa disponibilité clé Dans un premier temps, le développement du photo- en main, la technologie c-Si a tout pour se développer, voltaïque a été rendu possible par l’offre de services en premier lieu, dans les pays émergents. Les filières nouveaux. Dans la phase actuelle, il est surtout condi- couches minces ont, par contre, davantage intérêt à tionné par le coût de production du kWh. Dans la s’implanter dans les régions d’utilisation, afin de limi- prochaine phase, il risque fort d’être limité par des ter les frais de logistique. questions liées au développement soutenable de la Et la France ? Pour que celle-ci soit partie prenante technologie (posées, par exemple, par l’utilisation de l’es- dans les développements en cours, on ne peut que pace et des matières premières). Sur ces deux derniers souligner l’importance des programmes de démons- points, en particulier, l’avènement des technologies tration de systèmes photovoltaïques (le retour d’expé- couches minces offrent les meilleures perspectives rience sera crucial, pour les couches minces) et des d’avenir parmi toutes les technologies existantes. programmes de R&D. LES PROGRAMMES DE RECHERCHE EN FRANCE

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FOR OUR ENGLISH-SPEAKING READERS

SOLAR ELECTRICITY left unsettled, might generate major risks but that, if addressed for the sake of a new political and economic AND COUNTRIES IN partnership, could represent a major opportunity. The THE MEDITERRANEAN BASIN Mediterranean Solar Plan has this very objective. It seeks to activate the de facto solidarity between lands Issue editor: Claude Trink around the Mediterranean and to bring them to cooperate on energy, industrial, economic and social Editorial projects. Pierre Couveinhes The Mediterranean Solar Plan’s impact on Introduction interconnections between electricity grids in the Mediterranean Basin Claude Trink, CGIET Francois Meslier and Pierre Palat I – High stakes In compliance with the Barcelona objective set in The Mediterranean Solar Plan, a model of cooperation between the 1995, the southern and eastern shores of the two shores of the Mediterranean Mediterranean have decided to hitch the future of Jean-Michel Charpin and Nasser Kamel their energy to a European plan for a Euro- Mediterranean energy market. The Union for the Launched on 13 July 2008 during the Paris Summit, the Union for Mediterranean (UfM) has inherited and adopted this the Mediterranean (UfM) reinforces the partnership between objective with the backing of all countries concerned. Mediterranean lands and the EU: 43 nations are participating on The Mediterranean Solar Plan (MSP), one of the equal footing in regional projects. The UfM follows up on the UfM’s six priorities, will have a strong impact on achievements of the Barcelona Process, which was based on connecting the electricity grids of exporting and institutional cooperation in four major fields (a political dialog; importing lands. It aims at an additional production of RÉSUMÉS ÉTRANGERS free trade and economic cooperation; a social and cultural dialog; 20 GW of electricity by 2020 in countries on the and cooperation in matters of migration, social integration, justice southern and eastern shores of the Mediterranean. The and security). It has backed and completed the policies and reforms possibility for these countries to export toward the north a conducted in the framework of the Process by focusing on concrete significant percentage of this electricity is considered to be a projects and results. The joint declaration during the Paris Summit financial guarantee of the profit-earning potential of the identified six priorities: cleaning up pollution in the investments to be made. It also represents a contribution by Mediterranean; sea and land routes; civil defense; higher education countries in the North toward achieving their own objectives, and research; the development of firms; and alternative sources of namely: renewable sources of energy are to account for 20% of the energy as part of the Mediterranean Solar Plan (MSP). Thanks to energy consumed there by 2020. The MSP will also have an its regional approach centered on the Mediterranean, the MSP can impact stemming from the political determination to quickly become a paragon of cooperation, since it responds to the make the first investments for testing both its financial feasability objectives of countries on both shores. and the procedures whereby countries in their North will import renewable electricity under article 9 of the Energy-Climate The Mediterranean Solar Plan and the Union for the Mediterranean directive. Antoine-Tristan Mocilnikar II – Raising capital Set up following an initiative by the president of France on 13 July 2008 during the Paris Summit and grouping 43 countries, the The model for funding the Mediterranean Solar Plan Union for the Mediterranean (UfM) seeks to weave ever tighter Michel Laffitte and Florent Massou bonds of solidarity between peoples in the Mediterranean Basin through concrete projects for peace and prosperity. At a time when The Mediterranean Solar Plan’s (MSP) principal objective is to a multipolar world is making old and new players in economic produce, by 2020, 20 GW of additional — low-carbon, mainly development compete, this new cooperation will strengthen both solar — electricity in lands on the southern and eastern shores of Europe and the Mediterranean. Heads of state and of government the Mediterranean. In France, the Inspection Générale des steer the UfM, over which France and Egypt currently preside. The Finances and the Conseil Général de l’Industrie, de l’Énergie et des organization intends to impart a new driving force to exchanges Technologies (CGIET) have the assignment to validate the initial between EU and non-EU countries around the Mediterranean. studies made for identifying needs, the technology to be used and These lands are geographically, historically and culturally close but the cost of the investments necessary for building renewable energy still economically and socially distant. power stations. The results of the economic and financial simulations of the MSP are presented. The Mediterranean Solar Plan: The momentum and challenges of a project of cooperation in politics, industry and energy The Mediterranean Solar Plan, the symbol of a Euro-Mediterranean partnership? The European Investment Bank at the service of a policy Philippe Lorec and Christophe Schramm for renewable energy Launched by the French President on 13 July 2008, the Union for Philippe de Fontaine-Vive the Mediterranean (UfM) seeks to inaugurate an era of cooperation between lands to the north, south and east of the During the last fifty years, the construction of Europe has gone Mediterranean by carrying out concrete projects in response to the through spates of growth and turbulence with successive stages of challenges that this region must address. The UfM applies, we enlargement and debates about EU governance, alternating might say, the “Monnet method” to the Mediterranean Basin. In periods of economic expansion and contraction with their social this region as in post-war Europe, energy is a major issue that, if impact…. Nonetheless, the EU has gradually taken root in our

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everyday environment, and the European Investment Bank (EIB) much of modern quantum physics, which provides the only is, we suppose, not foreign to this process. Created following the explanation of how electrons and the energy of light (borne by adoption of the Rome Treaty, this bank has lent support to photons) interact. The means for converting light to electricity economic growth and solidarity inside and outside the EU. In depend on one or more junctions between semi-conductors. These practice, the priorities and means have changed but without ever basic principles set the stage. Photovoltaic energy is simple to use, questioning the requirement to improve competitiveness and since it does not depend on any complex thermodynamic cycle. promote harmonious development. The energy sector is exemplary Furthermore, its operation does not call for any kind of of the bank’s ability to adapt and of its concern for a certain idea of combustion, and does not emit any pollution (in particular no Europe. This priority is examined from three complementary CO2). Photovoltaic conversion units are a paragon of modern angles: the EIB and renewable energy; the EIB and the partnership objects. for energy with our Mediterranean neighbors; and the EIB and the Mediterranean Solar Plan. A French specificity: Installing photovoltaic solar cells in buildings

RÉSUMÉS ÉTRANGERS The World Bank’s support for concentrated solar power stations Henri Triebel Silvia Pariente-David, Jonathan Walters, Chandra Govindarajalu A 10 July 2006 ministerial decision significantly altered the price at and Roger Coma Cunill which Électricité de France purchases photovoltaic electricity: from 14 to 30 cents per kWh, or even 55 for photovoltaic cells installed The Clean Technology Fund (CTF) was set up in 2008 to provide on buildings. As a followup to this decision, an income tax credit funding, especially subsidies, on an industrial scale for projects that for “sustainable development” was introduced for private experiment with, deploy or transfer low-carbon technology, which individuals who install this type of equipment on their roofs. The have the potential of significantly reducing greenhouse gas effects were immediate: compared with the 35 MW installed in the emissions in the long run. The CTF helps multilateral development country in 2007, 105 MW were installed in 2008 — this amounts banks by providing the funds needed and boosting experiments to tripling installations per year. Nonetheless, France’s production with low-carbon techniques, while waiting for the conclusion of the capacity is moderate. Photovoltaic cells now account for 175 MW. negotiations conducted by the UN on climate change. The World By comparison, Germany recorded a volume of additional Bank manages this temporary fund. The CTF uses the capacity of installations of 1.35 GW in 2008 alone; and Spain, 3.1 GW. multilateral development banks to exercise leverage for raising the Whereas the Spanish government’s strategy has oriented players in private and public capital for investment in low-carbon technology. the market toward big photovoltaic solar farms by proposing high It publicizes the latter’s positive effects on the environment and rates for buying the current thus generated, France’s policy has development by claiming that this technology can help reach favored installing photovoltaic cells on buildings and houses with, national development objectives. Finally, it provides attractive as a consequence, the development of smaller-scale projects. funding, including grants for covering the identifiable additional costs of the investments necessary for making a project viable. Sophia Antipolis Énergie Développement: Thermodynamic solar power stations of a new type Funding renewable electricity as part of the Mediterranean Solar Plan Michel Wohrer Rima Le Coguic and Christian de Gromard Sophia Antipolis Énergie Développement (SAED) was founded in Factors related to energy and the climate are now weighing down January 2008 to develop the use of low-temperature solar energy on the economies of both developed and emerging lands. All (less than 150°C). Owing to proprietary technology, the firm can countries are urged to advance quickly toward systems that save substantially lower the production cost of low-temperature solar energy and reduce the emission of greenhouse gases. Energy and heat and envision the construction of power stations with an climate issues are a major concern in countries to the south and east industrial potential. This thermal energy can thus be used to of the Mediterranean. Given their growth rates, ranging from 6% produce electricity at prices competitive with others sorts of solar to 8%, their demand for energy is rising twice as fast as Europe’s electricity. Its advantage should enable the company to win a share while their production — dependent for 99% on fossil fuels — is in the market for solar electricity power stations. This thermal vulnerable owing to the volatility of (rising) oil prices. To cope with energy can also help save fossil fuels under profitable conditions this situation, these Mediterranean lands are forced to intensify given the current price of oil. their policies for controlling energy: efficiency must be combined with savings, and with renewable sources of energy as well as a A new building material that produces energy: Silicon thin films reduction of greenhouse gas emissions. Claire Tutenuit and Hugues-Antoine Guinoiseau III – At stake for industry The challenge during the coming twenty years will be to reduce But where are the French firms for making the equipment needed to the production cost of a photovoltaic kWh. Several laboratories produce solar electricity? and industries around the world are working on this and have already obtained promising results. The purchase price of panels Claude Trink per watt-peak (€/Wp) has come down from several euros to less Under the Mediterranean Solar Plan, the production of electricity than two over the past ten years. Progress must still be made to from wind and solar power has given birth to several industries, reach “grid parity”, where the production cost of photovoltaic which, by the end of 2008, were thriving thanks, in particular, to electricity and of other sources of energy will be equivalent but the favorable rates based on production costs and, also, the laws and without the former losing any of its advantages in relation to regulations in several Western countries and Japan that require protection of the environment and social acceptability. Silicon purchases of this sort of electricity. Several firms have developed, thin-film (SiTh) technology, which can now be used in industry, even in China, with activities mainly oriented toward exportation. might be the first photovoltaic technology to reach parity. Its They are now playing a worldwide role. aesthetic, environmental and energy advantages add to its economic interest. Given this material’s technical characteristics Photovoltaic solar energy and its energy yields, it has a wide range of uses in many situations (east/west orientation, slopes from vertical to nearly horizontal, Pâris Mouratoglou and Pierre-Guy Thérond etc.). Whether or not it will be socially acceptable mainly depends Photovoltaic power stations apply the photoelectric principle for on how it will be used in buildings. Crucial factors for directly converting light into electricity. As Einstein proved, classical determining its future in France are its aesthetics and 19th-century physics could not explain this phenomenon, which complementarity with traditional building materials. SiTh panels Becquerel had discovered. This experimental finding underlies can be installed on existing buildings or constructions, usually

140 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 139-148 resumes+2PUB 2/11/09 11:26 Page 141 Page 11:26 2/11/09 resumes+2PUB 139-148 oe, eodgnrto boul, t.— iue aog h top priorities. the among figures — etc. biofuels, second-generation power, granted, at least not in the near future. To their advantage, these advantage, their Tofuture. near the in not least at granted, in photovoltaicsG in observed growth industrial the clear: be Let’s Mar development ofQ-Cells, thefirstmanufacturer worldwide ofsolarcells What ispossibleinGermany shouldalsobeasuccessinFrance: The on inaugurated Munich.in July2009 Plan, 13 DESERTEC publicized highly the German being off. taken has represents it industrialists are now trend turning toward North Africa, evidence the thereof Asia, in rivals of is emergence the and industry recession the to this owing difficulties experiencing Although sector. this in growth stimulated state have and federal the from support governments for investing in R&D and for creating to conditions that down set be can in energy general renewable of and industry this of development The it. would be too expensive and that the country’s climate is too cold for energy of source this that provenclaimed has who critics the wrong The development of the German solar industry in less than a decade J significant backingfrom research Ger — energy low-carbon of sources new for R&D package, stimulus the In billion). ($85 energy in especially jobs”,“green creating toward line by orienting his massive economic stimulus plan ($787 billion) policy the same the as pursued has concern Obama election, his of Since candidate. level same the reflected has president new the administration, his by taken measures first the in energy of theme the of importance the and change climate on declarations official first his Given technology. environmental-friendly in jobs million five of creation potential the about spoke also He incentives. tax or etc.) government, federal the by purchases guarantees, loan (grants, billion 150 period, renewableon R&D energy,to dollars ten-year througheither direct funding a over devote, to pledged He 1990. in as gas greenhouse much as 20% only emit 2050, in would, that economy low-carbon a of development the outlined He imports. in security oil on national dependence country’sexcessive the energy,given and of matters change climate recession, the between D Ma Pr R gases. water,pressurizedand and vapor oils synthetic salt, reflector The methods. moves along a single axis. aforementioned Among the heat-transfer fluids are molten the with than lower are on a single point but on a line. Therefore, the flux and temperatures not concentrated aresun’s rays the and form, cylindrical-parabolic a have reflectors of families two other axes.The two along moving by sun the follow reflectors these Tooperate, temperature. high a obtain to order in point a on heat focuses which form, parabolic a families of fluids for transferring it. Two of the first four families use four and heat the capturing for reflectors of families four are There calories. the retrieves fluid heat-transfer a where point a onto rays sun’sthe direct parabola a of form the in placed Sicily.Mirrors in Syracuse of city the assailing ships Roman the ablaze set to it used known in ancient Greece, where, according to a legend, Archimedes already was It simple. is power solar concentrated of principle The R The comebackofaFrench player inconcentrated solarpower technology buildings. of types most with energy produce to possible it makes technology SiTh areas. inhabited in located ean-François Dupuis, Claire Vaille andNicolas Cluzel elaunching theproduction of“green” electricityintheUnited States: oger Pujol ermany, Japan, China and Taiwan should no longer be taken for taken be longer Taiwanand no ermany,China should Japan, rn hs apin Brc Oaa nitd n h coe tie close the on insisted Obama Barack campaign, his uring ometheus meetsKeynes stocking CO stocking rc Magaud andDaniel Ochoa rc many: The dazzlingdevelopmentofthesolarindustry, with kus Wieser andFrank Strümpfel 2 IV –Developments abroad underground, solar and geothermal energy,geothermal wind and solar underground, hns o ih mres ioae sts slr up) ih public international). or (national funding with pumps) solar sites, (isolated markets niche to thanks thriving is It worldwide. five number to risen the even has and marketleading an been has Photowatt achieving time, long of a For capable scale. industrial activities technological in involved are them of few sector, this very in emerging are businesses small some r It modules. and cells wafers, solar of Frenchmanufacturer only the birthday,is 30th its celebrating now Photowatt, departments). and a holds it panels; (France’smarkets historical its in position strong photovoltaicoverseasterritories assembling in involved become players: distribution networks major and systems engineering, Ténésol has recently two counts P industry photovoltaic French The Er A newfuture fortheFrench photovoltaic industry future, industry.innovative particularly its reinforcing while promising a with its solution energy Given efficient an consolidate partners. European for to able be should energy, country solar the and wind in advantages looking be soon the probably (like projects E big point, vantage M this From markets. new opening and models repercussionseconomic having on be will change climate when time become very to the at develop with internationally decade, competitive can, a within industry and state Spanish the that from support proven have power wind and solar in Successesenergy. renewable in in developments success up its speeding for Obama, President by even example, an as cited often is Protocol’sKyotobut objectivesthe from farthest countries S Thomas Vial andGuy Molénat D esr te antd o eeg nes Cn oa, n particular with do to nothing in needs? has these This meet photovoltaic,power solar, to Can needs. used energy be of should magnitude the scale measure (TW) terawatt the this, Given growth. energy,economic in and security environment, the of conservation P J photovoltaics Fr industry.in investments of terms in done be to still is much but factor, third the to regard with observed be can signs l first electricity. The The creation of institutes such as the Institut National de production. in of investment r means sizeable productive and highly market; efficient, world the in highly remain to competitive as so innovation ongoing market; thriving a of photovoltaic existence the the factors: three of of combination developmenta presupposes industry the sectors, other many in As J N andthecreation ofthe The development ofphotovoltaic technology will be leading the race. the leading be will America or Asia Europe, in countries which know not do we but competition, of round this for given been has signal starting The out. staked being is industry’sdevelopment this in phase next The means. financial limited with operating firms small size many the will for their we to run, trouble short owingwhence photovoltaics, in consolidation the a hole observe probably In know-how. the and in scale) of aces (economies now are that industries pioneering the backing been 1980s, early the since have, countries ’Énergie Solaire’Énergie Promisingsecond. the fulfill to intended is (INES) peet te enl f rnes htvlac nuty Although industry. photovoltaic France’s of kernel the epresents equirement has been satisfied thanks to the system for purchasing for system the to thanks satisfied been has equirement ean-François Guillemoles ean-Pierre Joly pain is an apparent contradiction. It figures among the European the among figures It contradiction. apparent an is pain ooat n Tnsl frel TtlÉege. pcaie in Specialized Total-Énergie). (formerly Ténésol and hotowatt oootis s eeoig n epne o he requirements: three to response in developing is hotovoltaics eg-lmt pcae sol siuae h Saih wo will who Spanish, the stimulate should package) nergy-Climate ational Institute ofSolarEnergy oes renewable energy inSpain stillhave windinitssails? oes renewable energy om low costtohightech:Possible marginsoftechnicalprogress in dtraen oa Pa o ftr E iiitvs eae t the to related initiatives EU future or Plan Solar editerranean ic Laborde V –Research programs inFrance RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 141 RÉSUMÉS ÉTRANGERS 139-148 resumes+2PUB 2/11/09 11:26 Page 142

the availability of solar energy — in a single hour, the sun sends to transforming resources into photovoltaic units but also of these the earth as much energy as the electricity consumed by all of units for converting light into electricity. It is worth noting that the humanity during an entire year. Instead, it raises questions about predictable change of scale in the photovoltaic industry will have the industrial deployment and, eventually, the availability of raw implications for this industry’s deployment on a large scale. This materials and land. The sustainable development of photovoltaic deployment depends on: the availability of technology, know-how, power implies wisely using resources (raw materials, energy and capital and raw materials; the cost of investments; the speed of capital) and improving the efficiency not only of the process for implementation; and the rhythm of production of cells. RÉSUMÉS ÉTRANGERS

142 RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 139-148 resumes+2PUB 2/11/09 11:26 Page 143 Page 11:26 2/11/09 resumes+2PUB 139-148 a crao, eo ú dmsao ljds or e plano el sobre alejados demasiado social. y económico aún pero cercanos, tan culturalmente y histórica geográfica, Mediterráneo, del sur del los y EuropeaUnión la de países los entre intercambios los a impulso nuevo un dar busca Egipto, y Francia por copresidida actualmente Mediterráneo,el para gobierno, de y estado de jefes los por dirigida Unión La fuerzas. nuevas obtener para de cooperaciones nuevas estas beneficiar podrán Mediterráneo el y Europa competición, en los mundial a económico desarrollo pone del actores que nuevos los multipolar a y mundo antiguos un emerge que en hora la A prosperidad. de y cuenca mediterránea en torno a proyectos concretos, factores de paz la de pueblos los entre solidaridades establecer objetivo como tiene Mediterráneo, el para París de Cumbre la durante 2008, julio de Pr del iniciativa una a gracias creada, Mediterráneo el para Unión La A P El ejemplar.cooperación de modelo un en convertirse puede PSM el Mediterráneo, el sobre centrado S Ya (PSM). Mediterráneo Solar Plan del marco del dentro sustitución, e superior de energías educación último, y,por empresas las de desarrollo investigación, civil, protección terrestres, autorrutas urgencia: descontaminación del Mediterráneo, autorrutas del mar y con marcha en ponerse deben que claves iniciativas seis identifica Mediterráneo el para París de cumbre la de común declaración La resultados. los a y proyectosconcretos los a particular atención una prestando complementa las y promovía • integra las políticas y las reformas que este proceso de colaboración libre seguridad); y justicia social, integración migración, de y económica cooperación cambio, diálogo humano, social y cultural, político, cooperación en materias (diálogo ejes cuatro a grandes torno en institucional cooperación una en parte, su por apoyaba, se que Barcelona, de proceso del experiencias las recoge • En regional. dimensión proyectoscon colaboración una G instaura París, de r cumbre la durante 2008 de julio de 13 el lanzada (UpM), Mediterráneo el para Unión La J orillas delMediterráneo P El T Claude Trink, ConsejoGeneral delaIndustria, delaEnergía ydelas I P E A NUESTROSLECTORES DELENGUAESPAÑOLA ean-Michel Charpin yNasser Kamel eforzada eforzada entre países vecinos del Mediterráneo y la Unión Europea. ntroducción ur y los de los países del Norte, y gracias a su enfoque regional enfoque su a gracias y Norte, del países los de los y ur ecnologías -CGIET ierre Couveinhes ditorial ntoine-Tristan Mocilnikar racias a ella 43 estados colaboran, en pie de igualdad, para lanzar para igualdad, de pie en colaboran, estados 43 ella a racias esidente de la República francesa, por cuarenta y tres países el 13 el países tres y cuarenta por francesa, República la de esidente que responde simultáneamente a los objetivos de los países del países los de objetivos los a simultáneamente responde que este sentido, la UpM:la sentido, este lan Solar Mediterráneo ylaUnión paraelMediterráneo lan Solar Mediterráneo, unmodelocooperativo entre lasdos LA P AÍSES DELMEDITERRÁNEO ELECTRICIDAD SOLAR ELECTRICIDAD SOLAR Y LOS I –Retos importantes los desafíosporafrontar cooperación política,energéticaeindustrial enelMediterráneo y por los países del Norte, previsto por el artículo 9 de la directiva clima. el la y energía la sobre de 9 artículo el por previsto Norte, del países realizar los por de política factibilidad voluntad la financiera y el mecanismo de de electricidad importación renovable probar la para inversiones a primeras debido las rápidamente último, por y, • consumo su 2020), de en plazo mismo este a renovablesenergético energías las de cuota la 20% al saber,llevar a objetivos; propios sus de realización la a Norte del países producida, así electricidad r la de la parte de convincente financiera prueba una como vez la a considerada una Norte el hacia • gracias a la posibilidad que estos mismos países tienen de exportar Mediterráneo, del del Este y de Sur del nuevas países los capacidades en 2020 de hacia GW electricidad de 20 producción de creación de objetivo su • esta de los importadores siguientes: razones las a principalmente debe se países Esto entreenergía. los vez y la exportadores países a diferentes mediterráneo, del eléctricas interconexiones S U objetivo. este recuperado ha al energía, cual suscribían la dichos países. La unión para el de Mediterráneo la (UpM) euro-mediterráneo objetivo mercado como un tenía de constitución que europeo proyecto un en energético futuro su inscribían Mediterráneo del este y sur orillas las a países De Fr interconexiones eléctricas entre lospaísesvecinosdelMediterráneo El un en empeñarlos a y social. y económica hecho, industrial, energética, cooperación proyectode de solidaridades de base la sobre que trata de acercar a los diferentes países vecinos del Mediterráneo, Pr y política colaboración nueva una de económica. servicio se al si oportunidades, poner grandes logran representan tiempo mismo al que que, si no se controlan, podrían ser factores de grandes riesgos, pero importantes más problemas los de uno son energéticas cuestiones las posguerra, la de Europa la en como región esta en bien, Ahora el aplicar en consiste UpM la mediterránea. cuenca la a Monnet» «método manera, alguna De región. esta del Norte enfrentardebe que desafíos los respondana variable,que geometría del y Este del Sur, M del países los entre cooperación de época nueva una inaugurar busca 2008 de julio de 13 el francés Presidente el por lanzada (UpM) Mediterráneo el para Unión La P P El 20 GW de capacidades adicionales de producción de electricidad de El M El entabilidad de estas inversiones y como una contribución de los de contribución una como y inversiones estas de entabilidad lr eierno PM, edá n ure mat sbe las sobre impacto fuerte un tendrá (PSM), Mediterráneo olar hilippe Lorec yChristopheSchramm na de las seis iniciativas claves de la UpM, el desarrollo del Plan del desarrollo el UpM, la de claves iniciativas seis las de na ançois Meslier yPierre Palat ecisamente, tal es el objetivo del Plan Solar Mediterráneo (PSM) MediterráneoSolar Plan del objetivo el es tal ecisamente, ichel LaffitteyFlorent Massou dtráe, eine a elzcó d poets oceo, a concretos, proyectos de realización la mediante editerráneo, objetivo principal del PSM es la construcción, de aquí a 2020, de modelo definanciacióndelPlan Solar Mediterráneo impacto delPlanSolar Mediterráneo sobre laevolución delas conformidad con el objetivo de Barcelona, definido en 1995, los lan Solar Mediterráneo: ladinámicadeunproyecto de de inversiones considerables II –Lamovilización RÉALITÉS INDUSTRIELLES • NOVEMBRE 2009 143 RÉSUMÉS ÉTRANGERS 139-148 resumes+2PUB 2/11/09 11:26 Page 144

bajo carbono, especialmente solar, al Sur y al Este del Mediterráneo. • suministrar financiaciones atractivas que comportan una parte de Para validar los primeros estudios realizados en cuanto a las donación, creadas con el objetivo de cubrir los costes adicionales de necesidades identificadas, las tecnologías utilizables y los costes de la inversión necesarios para hacer que los proyectos sean viables. las inversiones necesarias para el despliegue de estas centrales que utilizan energías renovables (ENR), la inspección general de La financiación de la electricidad renovable dentro del marco del hacienda y el Consejo general de la industria, de la energía y de las Plan Solar Mediterráneo (PSM) tecnologías (CGIET) han sido encargados de una misión de Rima Le Coguic, Christian de Gromard investigación. Este artículo presenta una síntesis de los trabajos de modelización económica y financiera del PSM, realizados dentro Una doble coacción, energética y climática, se impone hoy tanto a del marco de esta misión las economías desarrolladas como a las economías emergentes o en desarrollo, obligando a todos los países a acelerar el cambio El Plan Solar Mediterráneo: ¿un símbolo de la colaboración euro- energético y a poner en marcha sistemas de ahorro de energía y de mediterránea? reducción de emisiones de carbono. RÉSUMÉS ÉTRANGERS El Banco europeo de inversiones al servicio de una política Los países del Sur y del Este del Mediterráneo (PSEM) se ven energética renovada particularmente afectados por estos desafíos energéticos y climáticos. Con unas tasas de crecimiento que oscilan entre el 6 y el Philippe de Fontaine-Vive 8 %, su demanda en energía aumenta dos veces más rápido que la A lo largo de los cincuenta últimos años, el sector de la construcción de Europa, mientras que su producción, que depende de los en Europa ha conocido periodos fastuosos, pero también muchas combustibles fósiles en un 99 %, se ve afectada por la inestabilidad turbulencias, con los programas sucesivos de ampliación de Europa, de los precios de estos combustibles y por su encarecimiento. Para los debates sobre su gobierno, una alternancia de ciclos de afrontar estos desafíos, los países del Mediterráneo deben crecimiento y de recesión económica, sus consecuencias sociales, intensificar sus políticas de control de la energía, combinando etc. eficacia energética, ahorro de energía, energías renovables y reducción de las emisiones de gas de efecto invernadero. Sin embargo, la realidad europea se arraiga progresivamente en nuestro entorno diario y no sé por qué creo que el Banco europeo III – Los retos industriales de inversiones (BEI) no es totalmente ajeno a ello. ¿Dónde están las empresas francesas de fabricación de equipos Creado tras la adopción del tratado de Roma, el BEI ha mantenido para la producción de energía solar? desde entonces, su doble objetivo de apoyo al crecimiento y de Claude Trink solidaridad, tanto al interior como al exterior de la unión europea. Durante la puesta en obra de esta misión, las prioridades y los La característica de los dos sectores de producción de electricidad, instrumentos han evolucionado, pero sin que haya sido puesto en eólica y solar, incluidos en el Plan Solar Mediterráneo es haber dado tela de juicio el imperativo de servir a la vez la competitividad y a nacimiento a industrias extremadamente dinámicas que han un desarrollo armónico. beneficiado hasta finales de 2008 de un fuerte crecimiento debido, especialmente, a las obligaciones de compra de electricidad El sector de la energía parece un buen ejemplo de la capacidad de impuesta de manera legislativa y reglamentaria en varios países adaptación de nuestra institución y de su preocupación por occidentales y en Japón, al igual que a las tarifas favorables que desarrollar una cierta idea de Europa. Por esto, en mi tienen en cuenta el coste de su producción. contribución a este número de Realidades industriales, me gustaría abordar esta prioridad bajo tres ángulos complementarios: el BEI Así, numerosas empresas se han desarrollado, incluso en China, con y las energías renovables, el BEI y la colaboración energética con un énfasis en la exportación. Actualmente estas empresas los vecinos mediterráneos y, por último, el BEI y el Plan Solar desempeñan un papel mundial. Mediterráneo. La energía solar fotovoltaica La iniciativa del Banco mundial en favor de un aumento de las centrales solares de concentración (CSP) Pâris Mouratoglou y Pierre-Guy Thérond La producción de energía en centrales fotovoltaicas explota un Silvia Pariente-David, Jonathan Walters, Chandra Govindarajalu y principio de conversión directa de la energía luminosa en energía Roger Coma Cunill eléctrica, conocido como efecto fotoeléctrico, descubierto por El Fondo de Tecnologías Limpias [Clean Technology Fund. CTF] fue Becquerel, luego identificado por Einstein como un fenómeno que creado en 2008 para aportar una financiación altamente la física clásica del siglo XIX no podía explicar. Este hecho subvencionada, a escala industrial, a la experimentación, despliegue experimental induciría a la física cuántica moderna, única capaz de y traslado de tecnologías de bajo carbono que presenten un explicar la posibilidad de una interacción entre la energía luminosa potencial de reducción de emisiones de gas de efecto invernadero, a (transportada por los fotones) y los electrones. Básicamente, el largo plazo. El grupo Banco Mundial se encarga de su gestión. El convertidor de energía luminosa/energía eléctrica está constituido CTF es un dispositivo interino que aporta a los bancos por una o varias capas de materiales semiconductores, uno siendo multilaterales de desarrollo las financiaciones que les hacen falta y de tipo N y el otro de tipo P. Cuando se exponen los principios de apoya la experimentación de aplicaciones de bajo carbono, en base se puede obtener una idea de este tipo de energía: la energía esperas de las conclusiones de las negociaciones de la Convención fotovoltaica es de fácil uso, pues no se apoya en la explotación de marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático. ciclos termodinámicos complejos. Además, su funcionamiento que no implica ninguna combustión, no produce ninguna emisión Las características fundamentales del Clean Technology Fund son las contaminante, especialmente de CO2. Por último, el convertidor siguientes: fotovoltaico es un objeto moderno por excelencia. • utilizar las capacidades de los bancos multilaterales de desarrollo Una especificidad francesa: la integración de los equipos solares para ejercer un efecto de palanca con el fin de movilizar los fondos fotovoltaicos en las construcciones existentes públicos y privados para su inversión en iniciativas de bajo carbono; Henri Triebel • promover las ideas positivas en favor del medio ambiente y del desarrollo con el fin de demostrar que las tecnologías de bajo La orden del 10 de julio de 2006 ha revaluado el precio de compra carbono pueden contribuir al alcance de los objetivos nacionales en de electricidad fotovoltaica por parte de Electricidad de Francia materias de desarrollo y de estrategias; (EDF). El precio por kWh pasó de 0,14€ a 0,30€, incluso a 0,55€

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en el caso de las células fotovoltaicas integradas a la construcción. El regreso de un actor francés del sector de la tecnología solar por Esta medida ha sido complementada por la creación de un subsidio concentración fiscal de «desarrollo sostenible», en favor de las personas que instalan este tipo de equipo sobre su tejado. Roger Pujol Las consecuencias fueron inmediatas: 35 MW se han instalado en El principio del funcionamiento de la energía solar por Francia en 2007, 105 MW en 2008, lo que representa una concentración es muy sencillo y conocido desde la antigua Grecia. triplicación de la potencia instalada anualmente. Sin embargo, ésta La leyenda cuenta que Arquímedes lo utilizó para incendiar los sigue siendo modesta si consideramos que el parque francés se barcos de la marina romana que atacaban la ciudad portuaria establece hoy en 175 MW. A título de comparación, sólo en el siciliana de Siracusa. Se trata de utilizar espejos dispuestos en forma 2008, Alemania ha registrado un volumen de instalaciones de parábola, que concentran la radiación solar sobre un punto adicionales del orden de 1,35 GW, la cifra es de 3,1 GW para donde circula un fluido termoportador, que recupera la energía así España. captada. Se distinguen cuatro familias de sensores y cuatro familias

de fluidos termoportadores. RÉSUMÉS ÉTRANGERS Si la estrategia del Gobierno español ha consistido en orientar a los actores del mercado hacia la construcción de parques solares Hay dos familias de sensores que utilizan una forma paraboloide, fotovoltaicos de gran tamaño, gracias a las tarifas elevadas de que concentra el calor en un punto, lo que permite conseguir compra de la energía, la política francesa ha favorecido, por el temperaturas elevadas. Para garantizar la continuidad de su contrario, la integración a las construcciones existentes (paneles funcionamiento, los sensores de este tipo deben desplazarse sobre fotovoltaicos integrados en el tejado o en la fachada de edificios dos ejes, lo que les permite seguir el movimiento del sol. residenciales o terciarios), resultando así en el desarrollo de Las otros dos familias de sensores utilizan una forma cilindro- proyectos de tamaño más modesto. parabólica. En este caso, la concentración de la radiación solar no se Sophia Antipolis Energie Développement: un nuevo tipo de hace en un punto único, sino sobre una línea. Los fluidos y las centrales solares termodinámicas temperaturas son más bajas que en la primera familia de sensores. El sensor sólo se desplaza sobre un eje. Michel Wohrer Entre los fluidos termoportadores utilizados, se distinguen las sales La sociedad Sophia Antipolis Energie Développement (SAED) fue derretidas, los aceites térmicos, el agua o el vapor y los gases. creada en enero de 2008 para explotar las aplicaciones de la energía solar térmica a baja temperatura, inferior a 150°C, o Low IV – Los avances en otros países Temperature Solar (LTS). Una tecnología exclusiva le permite reducir ampliamente el coste de producción de calor solar a baja El nuevo impulso de la producción de electricidad verde en los temperatura y considerar así la fabricación de unidades de potencia Estados Unidos: un encuentro entre Prometeo y... Keynes industrial. Esta energía térmica puede ser utilizada para producir Marc Magaud y Daniel Ochoa electricidad en condiciones competitivas respecto a las otras fuentes de electricidad solar, con las ventajas específicas que deberían Durante su campaña, el candidato Barack Obama había insistido permitirle conquistar, en el futuro, una parte del mercado de las en la relación estrecha que existía entre la crisis económica, el centrales eléctricas solares. Esta energía térmica puede también cambio climático y la seguridad energética, (e incluso la seguridad aprovecharse para economizar combustibles fósiles, en condiciones nacional, debido a la dependencia excesiva de los Estados Unidos económicas rentables, respecto a los precios actuales del petróleo. con respecto a los recursos petrolíferos que este país importa). Obama había esbozado el proyecto de desarrollo de una economía Un nuevo material de construcción, productor de energía, el baja en carbono, que emitiría en 2050 sólo el 20 % de la cantidad SiTh, a base de capas delgadas de silicio (Silicon Thin-Films) de gas de efecto invernadero emitido en 1990. Se había empeñado Claire Tutenuit y Hugues-Antoine Guinoiseau en invertir 150 mil millones de dólares, en diez años, en Investigación y Desarrollo en materias de energías renovables, ya sea Una de las grandes encrucijadas de los próximos veinte años es la por financiación directa (dotaciones, garantías de préstamos, reducción del coste de producción del kWh fotovoltaico. Muchos compras por el estado federal, etc.) o por medio de incitaciones laboratorios y empresarios en el mundo trabajan sobre ello, fiscales. Por último, había anunciado la creación potencial de 5 obteniendo resultados prometedores: el precio de adquisición de los millones de empleos en el campo de las tecnologías verdes. paneles, en euros por Vatios-pico (€ / Wc), ha pasado de varios euros a menos de 2 euros en una década. Sin embargo, quedan Sus primeras declaraciones oficiales sobre el cambio climático y la progresos por hacer para alcanzar la «paridad de la red»; es decir, el preponderancia acordada al tema de la energía en las primeras momento cuando el coste de producción de la electricidad medidas tomadas por su administración reflejaban en el nuevo fotovoltaica alcance el de las otras fuentes de energía, sin perder sus presidente el mismo nivel de preocupación que en el candidato. En ventajas en términos de protección del medio ambiente y de realidad, una vez elegido, Barack Obama ha seguido esta directriz aceptación social. orientando su plan de recuperación económica, 787 mil millones de dólares, hacia la creación de «empleos verdes», especialmente en el La tecnología de los SiTh (Silicon Thin-Films, que emerge hoy a sector de la energía (85 mil millones). En este stimulus package, la nivel industrial) está muy bien situada para llegar al primer lugar. I&D sobre las nuevas energías más bajas en carbono (captura y Sus ventajas estéticas, energéticas y ecológicas se añaden al interés almacenamiento subterráneo del CO2, energía solar, eólica, económico. Las características técnicas y los buenos rendimientos geotermia, biocombustibles de segunda generación, etc.) figura en energéticos de este material en diversos casos (orientación el primer lugar de las prioridades. este/oeste, inclinaciones que van de vertical a casi-horizontal, sombras reflejadas, etc.) le confieren una vasta gama de Alemania: un desarrollo fulgurante de la industria solar que apoya utilizaciones. La perennidad de la aceptación social de la energía los esfuerzos considerables en materias de investigación fotovoltaica (FV) que depende en gran parte de su integración a las Jean-François Dupuis, Claire Vaille y Nicolas Cluzel construcciones, la estética del producto y su complementariedad con los materiales tradicionales es de una importancia crucial para El desarrollo de la industria solar en Alemania en menos de 10 años el futuro de esta energía en Francia. Los paneles SiTh tienen su ha demostrado que sus detractores se equivocaban. Ellos decían que lugar en los edificios existentes, así como sobre todas las superficies esta energía era demasiado cara, el país poco adaptado y con un artificializadas, situadas, por definición, cerca de la población; el clima demasiado frío para que se pudiese explotar todo su potencial. interés del SiTh reside en el hecho que hace posible el Este desarrollo, como el de todas las energías renovables, se debe al aprovechamiento energético de un gran número de construcciones. apoyo del gobierno federal y de los Länder, tanto en el plano de los

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medios invertidos en I&D como en el establecimiento de goza de una posición fuerte sobre sus mercados históricos, los condiciones marco que permiten el auge del sector industrial departamentos y territorios franceses de ultramar. relacionado. No obstante, éste se ve afectado por la crisis económica, lo mismo que por el nacimiento de nuevos Photowatt, que celebra sus 30 años este año, es por su parte el único competidores asiáticos. A pesar de ello, la tendencia se evidencia y, fabricante francés, hasta el momento, de wafers, de células y de en adelante, los intereses de los empresarios alemanes se tornan módulos solares: representa el núcleo de la industria FV en Francia. hacia África del Norte, así como lo ha demostrado el lanzamiento, Aunque cierto número de PYMEs comienzan a aparecer sobre el muy mediatizado, del plan DESERTEC, el 13 de julio de 2009, en territorio francés, muy pocas de ellas están vinculadas con Munich. actividades tecnológicas que puedan adquirir un tamaño industrial. Lo que es posible en Alemania podría convertirse igualmente en Por mucho tiempo, Photowatt ha sido uno de los líderes del un éxito en Francia: el desarrollo de Q-Cells, primero productor mercado (hasta llegar a ser el n° 5 mundial). Su éxito se debía a los mundial de células solares mercados especializados (bombeo solar, sitios aislados) financiados

RÉSUMÉS ÉTRANGERS con fondos públicos, nacionales o internacionales. Markus Wieser y Frank Strümpfel El desarrollo de tecnologías fotovoltaicas y la creación del instituto Seamos claros, ya no podemos contar un crecimiento industrial tal Francés de energía Solar como se ha observado en el sector fotovoltaico, por ejemplo en Alemania, Japón, China y Taiwán (por lo menos, no en un futuro Jean-Pierre Joly cercano). Estos países se benefician del hecho que han apoyado, Como en muchos sectores, el desarrollo de la industria fotovoltaica desde comienzos de los años ochenta, las industrias pioneras que presupone la conjunción de tres elementos: cuentan actualmente con ventajas decisivas en materias de tamaño (economías a gran escala) y su know-how tecnológico. Por otro lado, • la existencia de un mercado dinámico; a corto plazo asistiremos a una consolidación del sector fotovoltaico, • un flujo de innovación constante, que permita a las empresas lo que se convertirá en un problema para muchas empresas de mantener una fuerte competitividad, en un mercado mundial; pequeño tamaño que cuentan con bajos recursos económicos. • por último, inversiones industriales importantes, para equiparse Sin embargo, hoy en día se echan los cimientos de la próxima fase de herramientas de producción eficientes y de alta productividad. del desarrollo de la industria fotovoltaica. La competencia ya ha empezado. No obstante, aún no sabemos si serán los países de El primer elemento se garantiza, gracias a la creación del sistema de Europa, de Asia o de América los que ganarán la carrera. compra de electricidad. La creación de institutos tales como el instituto francés de energía solar (INES) asegura la satisfacción del En España, las energías renovables ¿siguen teniendo el viento (y el segundo elemento. Signos alentadores existen, en lo que concierne sol) en popa? al tercer y último elemento, aunque mucho queda por hacer en Thomas Vial y Guy Molénat materias de inversión industrial. España vive una contradicción aparente: es uno de los países Del low cost al high-tech: los márgenes de progresos técnicos europeos que más se aleja de los objetivos establecidos por el posibles para la energía fotovoltaica protocolo de Kyoto y, al mismo tiempo, a menudo es un país que Jean-François Guillemoles se pone de ejemplo, incluso por el presidente Barack Obama, por sus logros en el desarrollo acelerado de las energías renovables. Los El desarrollo de la energía fotovoltaica responde a un triple éxitos registrados en materias de energías solares y eólicas han necesidad: la preservación del medio ambiente, la seguridad mostrado la capacidad de la industria española para desarrollar, con energética y, por último, el crecimiento económico. Frente a estos el impulso del Estado y en sólo una década, industrias competitivas desafíos, es conveniente proyectarse a la escala del teravatio (TW), a escala internacional, en el momento en el que el cambio climático para fijar una escala de las necesidades de producción de energía. La debería tener repercusiones sobre los modelos de producción y abrir energía solar, y en particular la fotovoltaica, ¿pueden hacer frente a nuevos mercados. En esta perspectiva, grandes proyectos (como el este reto? En este caso no se trata de una cuestión de disponibilidad Plan Solar Mediterráneo o las iniciativas públicas europeas por de los recursos, por lo menos en lo relativo a la energía solar. En una venir, que se han tomado dentro del marco del Paquete energía hora, el sol envía sobre la Tierra una cantidad de energía equivalente clima) deberían despertar el apetito de los actores españoles, quienes a la electricidad consumida en un año por toda la humanidad). Se pronto estarán en busca de socios europeos para afrontar el desafío. trata del despliegue industrial, en primer lugar, y posteriormente (si En todo caso, es cierto que con la energía eólica, pero también con acaso, a largo plazo) de la disponibilidad de ciertas materias primas la solar, España tiene serias ventajas para consolidar un paquete y de terrenos utilizables. Un desarrollo sostenible de la energía energético eficaz y de porvenir, al mismo tiempo que refuerza su fotovoltaica pasa por una buena utilización de los recursos (materias sector industrial ad hoc, particularmente innovador. primas, energía, pero también capital), es decir no sólo por una eficacia aumentada de la transformación de recursos primarios en V – Los programas de investigación en Francia generadores fotovoltaicos, sino también por la mayor eficacia de los convertidores fotovoltaicos, en la transformación de la luz en Un nuevo porvenir para la industria fotovoltaica francesa electricidad. Eric Laborde El otro punto importante es el hecho de que el cambio de escala La industria francesa de la energía fotovoltaica, (conocida como previsible del sector fotovoltaico hace la pregunta de su despliegue FV), se apoya sobre dos actores principales: Photowatt y Ténésol industrial a gran escala que depende de la disponibilidad de las (ex-Total-Energie). tecnologías y del know-how, de los costes de inversión y de la disponibilidad de los capitales, de las materias primas, de la rapidez Ténésol es el especialista en tecnología de pre-producción: redes de puesta en obra, del ritmo de producción de las células... distribuidoras, ingeniería de sistemas (desde hace algunos años, también ejerce una actividad de montaje de paneles fotovoltaicos) y El dossier fue coordinado por Claude Trink

Editions ESKA, 12, rue du Quatre-Septembre 75002 Paris I.D.G. - Imprimeur - 52200 Langres - Saints-Geosmes Revue inscrite à la CPPAP : n° 73422 N° d’imprimeur : - Dépôt légal : Novembre 2009 139-148 resumes+2PUB 2/11/09 11:26 Page 147 139-148 resumes+2PUB 2/11/09 11:26 Page 148