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Bilan énergétique d'un panneau solaire ?

Publié le 14 septembre 2007 par Dimitri Boulze
panneau.jpgVoila une question que je me pose depuis quelque temps. On voit fleurir un peu partout des panneaux solaires pour la production d'énergie propre. Ma question qui en découlait était donc celle-ci "Il faut de l'énergie et de la matière première pour produire un panneau solaire, alors au bout de combien de temps ce dernier a t'il un bilan énergétique positif, c'est à dire qu'il produit plus d'énergie que ce qu'il en a fallu pour sa production".

La réponse :

Croire que la fabrication d’un panneau solaire consomme plus d’énergie que ce qu'il fournira durant sa durée de vie est un mythe. Cela est vrai pour les panneaux solaires conçus pour l’environnement spatial, compte tenu des conditions dans lesquelles ils vont évoluer et qu’ils doivent avoir un très bon rendement, on ne compte pas l’énergie nécessaire pour les produire et ils ne seront sûrement jamais rentables. Mais ceci est faux pour les panneaux solaire terrestres.
Bien sûr, tout ce qu’on produit sur terre nécessite de l’énergie et, afin de pouvoir estimer l’intérêt énergétique d’un produit, on a créé le « bilan énergétique » qui est tout simplement le rapport de l’énergie sortante (énergie produite) sur l’énergie entrante (énergie nécessaire pour la réalisation du produit et/ou la production de l'énergie sortante).

Exemple :

Dans le cas de l’éthanol de maïs, on a un bilan énergétique égal à 1,3, c’est à dire qu’on récupère 1,3 unité d’énergie pour 1 unité d’énergie nécessaire à sa production.
L’éthanol de canne à sucre (Brésil) possède lui un meilleur bilan énergétique, on récupère 8 unités d’énergie pour 1 unité d’énergie nécessaire à sa production, soit un bilan énergétique égal à 8.
Quand à l’essence, son bilan énergétique est d’environ 5.


Mais concernant les panneaux solaires, doit on procéder de la sorte ? Cela paraît incorrect d’appliquer le bilan énergétique aux panneaux solaires car ils ne "contiennent pas vraiment d’énergie". Mais comme ils en produisent au cours de leur vie, il est tout de même possible d’utiliser cette variable.

Une étude (document pdf) de Energy & Environnemental Economics, Inc et de Siemens Solar Industries (les scientifiques se feront plaisir avec cette étude ;-)) montre qu’en moyenne un panneau solaire produit 5 fois plus d’énergie que ce qui à été nécessaire a sa production. En gros, un bilan énergétique équivalent à celui de l’essence (mais sur une échelle de temps beaucoup plus longue).

Le problème c’est que personne ne se satisfait de ce chiffre.

Actuellement la communauté travaillant sur les panneaux solaires (scientifiques, ingénieurs…) cherche à augmenter le bilan énergétique de ces derniers, bilan qui a été nettement amélioré ces dernières années. L’une des méthodes les plus simple est de s’assurer que le panneau solaire soit orienté à un angle de 90° par rapport au soleil, sa durée de vie en est augmentée et le nombre de cellules photo-voltaïques nécessaires est réduit.

Les cellules photo-voltaïques étant très énergivores (Poly-silicium) lors de leur production, il faut essayer pour un même rendement énergétique d’en utiliser le moins possible. L’une des solutions est l’utilisation de miroirs ou d’objectifs qui vont concentrer la lumière du soleil sur des cellules photo-voltaïques engendrant une moindre surface nécessaire (l'effet loupe) et donc un panneau solaire plus petit. Une autre piste est l’utilisation de matériaux nécessitant moins d’énergie à produire (ex. : les films fins DSCIG (DiSéléniure de Cuivre Indium Gallium) ….je vous passe les détails techniques...).

En conclusion, les panneaux solaires ont un bilan énergétique très intéressant et au cours de leur vie produiront beaucoup plus d’énergie que ce qu’il aura été nécessaire à leur fabrication…ne nous privons donc pas des panneaux solaires, surtout que ce bilan énergétique ne cesse d’augmenter avec les nouvelles générations.

J'ai eu la réponse à ma question, j'espère que je vous aurai également éclairé ;-).

++ ecogeek
++ Wikipedia
++ Et une bonne page d'information sur le site Energies2demain.

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LES COMMENTAIRES (8)

Par flamwolf
posté le 09 juillet à 17:26
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Le bilan énergétique est une variable orientée, on ne peut pas calculer le coût pollution d'un objet sur la base de ce bilan: qu'en est il des coût environnementaux dus à l'exploitation des matières premières? Des conséquences sur les ressources? Pour faire fonctionner un système électrique sur la base de panneaux solaires il faut des onduleurs, des énormes batteries dont je vous propose d'imaginer le coût en terme d'environnement.. Quels sont les coûts écologiques de l'entretien de ces panneaux, de leur réseau de distribution? Là ou je monte une centrale au charbon je dois monter combien de supports de panneaux, de câbles pour récupérer le courant produit? Quelle est la part des matériels cassés par les intempéries ou les malveillances, le coût énergétique du recyclage? Et enfin quel est l'impact es variations de production sur le réseau et combien de tonnes d'énergies fossiles (les seules à pouvoir répondre rapidement à ces variations) je dois brûler pour les compenser? C'est pour tout cela que les panneaux photovoltaïques ne sont pas considérés comme rentables, comme les éoliennes d'ailleurs. Par contre les panneaux solaires pour le chauffage et l'eau chaude on un excellent bilan carbone.

Par yeti
posté le 10 juin à 17:32
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financer (par l'impot) des cellules chinoises, japonaises ou allemandes pour satisfaire les bobos ecolos avec leur villa, sachant que le 39 janvier au soir il faudra toujours toutes les centrales nucleaires vu qu'il ya pas de soleil .... est un parfait gaspillage d'argent. Il aurait ete plus intelligent de faire isoler leurs bureaux aux technocrates qui ont pondu cette absurdité.

Par yeti
posté le 10 juin à 17:32
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financer (par l'impot) des cellules chinoises, japonaises ou allemandes pour satisfaire les bobos ecolos avec leur villa, sachant que le 39 janvier au soir il faudra toujours toute les centrales nucleaires vu qu'il ya pas de soleil .... est un parfait gaspillage d'argent. Il aurait ete plus intelligent de faire isoler leurs bureaux aux technocrates qui ont pondu cette absurdité.

Par L17
posté le 12 février à 12:53
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Il faudrait prendre aussi en compte la déconstruction .

Par loranger
posté le 24 septembre à 11:45
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je viens de lire "la face cachée du solaire" : http://www.planete-terra.fr/La-face-cachee-du-solaire,1603.html Tout n'est pas noir, ni blanc ... mais que choisir. J'ai envoyé un courrier à l'ADEME, je me demande qu'elle sera la réponse sur le bilan carbone (je pense qu'il faudrait plutôt parler d'empreinte écologique, car si des produits toxiques sont produits lors de la productions de panneaux, well, il n'y a pas que le Co2 à intégrer ... je pense

Par Franck
posté le 02 janvier à 14:07
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Article intéressant, mais il contient quelques imprécisions, et en tout cas une maladresse : "il faut essayer pour un même rendement énergétique d’en utiliser le moins possible [de cellules]. Mal dit, car le rendement et le nombre de cellule sont deux variables totalement indépendante. Vous vouliez surement dire "il faut essayer, pour une même puissance disponible en sortie de module, d'utiliser le moins de cellule possible. En fait, il s'agit d'améliorer l'ensoleillement de chaque cellule. Mais son rendement (énergie produite/énergie reçue) restera le même.

Par frogsparis
posté le 19 novembre à 20:59
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ceeertes, tout semble très écologiquement correct sur ce site, mais ce bilan globalement positif du panneau solaire reste sujet à controverses. Qu'est ce qui se cache sous ce ratio de 5? il ne peut s'agir que d'une moyenne "bien orientée". Alors à quelle latitude le ratio s'affaiblit-il ? Quelles autes facteurs doivent être pris en compte........? Et au fait, pourquoi les collectivités locales, avec notre argent, investisssent-lles sur d'affreuses éoliennes, ou même encore sur des barrages en zones naturelles sensibles (ex : la Santoire-Cantal) si le solaire au raz du sol est si performant ? Merci d'être plus précis.... f

Par dédé
posté le 21 janvier à 14:55
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merci pour cet info qui j'èspere va eclairé beaucoup de gens sur l'importance de l'énergie solaire; domage que l'afrique soit très loin de la promotion de l'energie solaire alors que la nature nous est suffisament favorable pour

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