L'énergie solaire constitue aujourd'hui une source d'énergie renouvelable précieuse et efficace pour produire une électricité verte et locale depuis votre domicile. L'innovation et les nouvelles technologies permettent d'avoir accès à des panneaux solaires performants. En choisissant l'installation d'un kit solaire sur le toit de votre maison, vous réduisez votre impact sur l'environnement. Vous enclenchez la transition énergétique de votre habitat et contribuez directement à la préservation de la planète en produisant votre énergie électrique. Si un panneau solaire produit de l'énergie verte, il en consomme aussi tout au long de son cycle de vie. Pour y voir plus clair, faisons le point ensemble sur le bilan carbone d'un panneau solaire.
Bilan carbone : de quoi s'agit-il ?
Évoquer le bilan carbone d'un kit solaire plug and play ou centrale solaire, c'est mettre en avant les notions suivantes :
- l'empreinte carbone ;
- le dioxyde de carbone équivalent (ou CO2e) ;
- l'importance de réaliser le bilan carbone d'un panneau photovoltaïque.
Qu'entend-on exactement par empreinte carbone ?
L'empreinte carbone permet de quantifier le volume d'émissions de gaz à effet de serre (GES) relâché dans l'atmosphère que vous générez lors d'une activité. Elle évalue l'impact environnemental de toutes vos activités. Prendre la mesure de l'empreinte carbone est la première étape à effectuer lorsque l'on souhaite agir efficacement contre le réchauffement climatique.
L'empreinte carbone d'un panneau photovoltaïque dépend de toutes les phases de son cycle de vie (fabrication, acheminement, installation, utilisation, fin de vie et recyclage).
Le CO2e ou dioxyde de carbone équivalent, l'unité du bilan carbone
L'unité du bilan carbone est le CO2e. Explications.
Pour des raisons de simplification, le GIEC (Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Évolution du Climat) a pris le parti d'adopter une norme commune rapportée au CO2. Il a décidé de ne pas détailler les différents types de gaz à effet de serre relâchés dans l'atmosphère, d'où le terme de CO2 équivalent ou CO2e.
Les défis à relever pour le bilan carbone
Pourquoi est-il essentiel de définir le bilan carbone d'un panneau solaire dédié à la production d'une énergie verte ? Son objectif est de quantifier le degré d'émissions de gaz à effet de serre relatif à l'exploitation de panneaux solaires. Cette opération permet alors d'optimiser l'usage de vos panneaux solaires pour en diminuer l'impact environnemental.
Comment faire pour réduire l'empreinte carbone d'un panneau photovoltaïque ?
- en utilisant des matières premières recyclées pour sa fabrication ;
- en utilisant des énergies renouvelables à la place d'énergies fossiles pour le fabriquer ;
- en réduisant la distance entre le lieu de production et le lieu de consommation pour un transport durable (réduction de la pollution liée à l'acheminement des panneaux solaires sur le site de consommation).
Explications sur le cycle de vie des panneaux solaires
Le cycle complet d'un panneau solaire comprend plusieurs étapes.
Production d'un panneau photovoltaïque
La fabrication d'un panneau solaire inclut l'extraction des matières premières et sa réalisation. Un panneau solaire est composé en majorité de cellules photovoltaïques en silicium. Le silicium permettant de réaliser la conversion de l'énergie solaire en électricité exploitable. La fabrication des cellules en silicium nécessite une quantité importante d'énergie et émet un gros volume de gaz à effet de serre.
Sous forme de quartz au départ, le silicium est transformé en wafer (matériau semi-conducteur en forme de disque). Cette transformation ainsi que l'extraction du silicium demandent beaucoup d'énergie. Selon le CNRS, "2 933 kWh d'électricité sont nécessaires pour produire 1 kg de wafer en silicium". À titre comparatif, une famille française moyenne consomme environ 4 500 kWh/an.
Panneau solaire : son transport et son installation
Une très grande partie des panneaux solaires en France proviennent d'Asie. Leur transport a un impact carbone élevé. Cependant, à l'échelle d'un seul panneau solaire, le bilan carbone est assez faible puisque le convoyage des panneaux est groupé. Les phases de fabrication et d'acheminement d'un panneau photovoltaïque constituent l'essentiel des émissions de CO2 émises lors du cycle de vie d'un module solaire.
Exploitation d'un panneau solaire
Lorsqu'il est installé, un panneau solaire n'émet aucun gaz à effet de serre. Sa durée de vie est de 40 à 50 ans environ. Son bilan carbone est donc très faible tout au long de son cycle de vie. Bien que l'énergie solaire ait ses avantages mais aussi ses inconvénients, voilà pourquoi une installation photovoltaïque est une solution de choix pour produire de l'électricité dans le cadre de la transition écologique.
La fin de vie et le recyclage d'un panneau photovoltaïque
Étant recyclables à 95 %, les panneaux solaires génèrent une quantité négligeable de gaz à effet de serre en fin de parcours. Le silicium est réutilisable jusqu'à quatre fois sans perdre ses propriétés. La recyclabilité du verre et de l'aluminium est infinie. Quant au film plastique, il peut être transformé en combustible solide de récupération (CSR). Même si les opérations de recyclage consomment de l'énergie, leur impact écologique est toujours moins important qu'une incinération ou un enfouissement des panneaux solaires.
Quel bilan carbone pour un panneau solaire ? Les chiffres clés
Comme nous allons le voir ci-dessous, l'usage de l'énergie solaire présente une faible empreinte écologique par rapport aux énergies fossiles.
Comparaison de l'énergie solaire vs les énergies fossiles
Un rapport de l'ADEME en 2013 et un rapport du GIEC en 2014 ont permis de dresser un comparatif de l'impact carbone des différentes sources d'énergie (renouvelables, nucléaire, fossiles).
| Mode de production d'électricité | gCO2e/kWh (source ADEME 2013) | gCO2e/kWh (source GIEC 2014) |
| Hydroélectrique | 4 | 24 |
| Nucléaire | 6 | 12 |
| Eolien | 7 | 11 |
| Photovoltaïque | 55 | 41 |
| Gaz | 406 | 490 |
| Pétrole | 704 | NC |
| Charbon | 1038 | 820 |
Nous pouvons ainsi constater que les énergies nucléaires et renouvelables possèdent un impact environnemental bien moins élevé que les énergies fossiles. Cependant, la technologie photovoltaïque se place au meilleur rang pour sa rentabilité économique et son bilan carbone faible.
Quel est le bilan carbone moyen d'un panneau solaire ?
Le bilan carbone d'un panneau solaire s'exprime en équivalent carbone. Selon l'ADEME, le bilan carbone moyen des panneaux photovoltaïques en France est de 43,9 gCO2e/kWh. Cette donnée vaut pour des panneaux fabriqués en Asie.
Une fabrication des panneaux solaires directement en France ou en Europe permet de réduire leur bilan carbone :
- 32,3 gCO2e/kWh pour un panneau provenant d'Europe.
- 25,2 gCO2e/kWh pour un module Made in France.
Quelle est l'explication d'une telle différence ? L'absence de transport et l'origine de l'électricité utilisée pour la fabrication de chaque panneau. La Chine utilise une énergie provenant majoritairement de sources fossiles. En France, l'utilisation de l'énergie nucléaire a un impact carbone limité à 6 gCO2e/kWh. Le mix énergétique français est beaucoup moins polluant en termes de CO2.
Si vous souhaitez enclencher la transition énergétique au sein de votre habitat, nous vous recommandons d'opter pour des panneaux solaires fabriqués en France.
d'après l'ADEME, trois ans de production d'électricité photovoltaïque sont nécessaires pour parvenir à la compensation des émissions de CO2 induites par la fabrication et le transport des panneaux. On appelle cela le temps de retour carbone des modules solaires. Une installation photovoltaïque offre un bilan positif pour l'environnement et un très bon retour sur investissement.
Comment réduire le bilan carbone des panneaux solaires ?
Plusieurs paramètres agissent sur l'empreinte carbone des panneaux solaires. En les maîtrisant, il est possible de diminuer l’empreinte écologique de ces derniers.
La durée de vie élevée des panneaux solaires
Grâce aux technologies de plus en plus performantes, un panneau photovoltaïque possède une longévité grandissante. Avec une durée de vie moyenne comprise entre 40 et 50 ans, le bilan carbone des parcs solaires diminue progressivement. En remplaçant des panneaux solaires vieillissants, vous vous assurez de profiter d'une meilleure qualité de production énergétique ainsi que d'une installation plus respectueuse de l'environnement. Notons également que plus le temps avance, plus les matériaux utilisés dans la fabrication des panneaux sont recyclables et réutilisables. Aujourd'hui, près de 95 % des composants des panneaux solaires sont recyclables (verre, aluminium, argent, cuivre, silicium).
L'emplacement des panneaux solaires
La distance entre le lieu de fabrication et la zone d'installation de panneaux solaires joue un rôle prépondérant en termes de bilan carbone. Plus cette distance est faible, plus l'impact environnemental lié à l'acheminement des modules diminue.
L'efficacité énergétique des modules solaires
L'efficacité énergétique d'un panneau photovoltaïque désigne son niveau de rendement et de production d'électricité propre. Plus cette production d'énergie électrique est élevée sur le long terme, plus le bilan carbone lié à la production, au transport et au recyclage du module est compensé au cours de sa vie. Choisissez des panneaux photovoltaïques qui produisent beaucoup et sur une longue période. Vous avez ainsi la garantie d'obtenir un retour sur investissement de vos panneaux solaires.
L'entretien régulier des modules photovoltaïques
Réduire le bilan carbone de votre installation solaire passe par leur entretien régulier. Une maintenance adaptée et périodique permet d'optimiser leur fonctionnement et leur rendement pendant leur cycle de vie. Nettoyez vos modules avec de l'eau pour ôter toute salissure, poussière ou débris pouvant obstruer les cellules photovoltaïques et compromettre leurs performances.
La politique environnementale menée par l'État
Le gouvernement est également un acteur clé dans la réduction du bilan carbone des panneaux solaires :
- Le 19 août 2014, le décret n° 2014-928 impose aux producteurs, distributeurs et importateurs d'équipements photovoltaïques de prendre en charge les déchets générés par leurs produits.
- La loi n° 2020-105 du 10 février 2020 stipule que les fabricants de panneaux solaires doivent augmenter la recyclabilité de leurs équipements et réutiliser des matériaux issus du recyclage de panneaux.
Bilan carbone des panneaux solaires : détails sur leur recyclage
En France, il existe une entité dédiée à la collecte gratuite et au recyclage optimisé de tous les modèles de panneaux photovoltaïques usagés : l'organisme Soren agréé par les pouvoirs publics. En 2023, cela représente quelques 276 points d'apport volontaire. Entre 2015 et 2023, ce sont plus de 27 000 tonnes de panneaux solaires qui ont été collectées.
Le recyclage de vos anciens panneaux solaires permet la production de modules à faible bilan carbone (en effet, l'utilisation de matériaux récupérés est moins polluante que l'extraction et la fabrication de silicium).
Comment réduire vos factures d'électricité tout en diminuant l'empreinte carbone de votre logement dans la durée ? Rien de plus simple : investissez dans un système photovoltaïque ! Le coût d'installation de vos panneaux solaires est rentabilisé entre 3 et 15 ans en fonction de votre région, de votre mode d’installation et de votre consommation en électricité. Le bilan carbone d'un panneau solaire est positif. Tout au long du cycle de vie d'un module, la quantité d'énergie produite est 15 à 20 fois supérieure à celle nécessaire à sa fabrication.
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