Résumé :
Les prix des panneaux solaires ont connu une baisse incroyable au cours des deux dernières décennies. Vers l’an 2000, les panneaux solaires coûtaient entre 5 et 6 dollars le watt. Aujourd'hui, ils sont tombés à environ 12 cents par watt. Des baisses de prix spectaculaires font passer l’énergie solaire d’une technologie énergétique coûteuse et largement subventionnée à une source d’énergie bon marché à laquelle de plus en plus de foyers et d’entreprises dans le monde peuvent puiser directement, tout en commençant également à changer le mode de fonctionnement des réseaux électriques traditionnels.
Dans une cimenterie Bestway à Chakwar, au Pakistan, la production d'énergie solaire peut actuellement répondre à plus d'un quart des besoins en électricité de l'usine. L'entreprise a installé 26 MW de capacité d'énergie solaire et prévoit d'ajouter 6,34 MW supplémentaires d'ici la fin de cette année. La direction de l'usine a déclaré que dans un environnement de marché hautement compétitif, l'utilisation de l'énergie solaire est devenue un moyen important de réduire les coûts de production, et que les concurrents prennent également des mesures similaires.
La baisse rapide des coûts de l'énergie solaire est en grande partie due à l'expansion rapide de l'industrie manufacturière photovoltaïque en Chine. Le co-fondateur d'Ember, Dave Jones, a déclaré que les prix des panneaux solaires ont chuté de 5 à 6 dollars par watt vers 2000 à environ 12 cents aujourd'hui. Wood Mackenzie estime que la capacité actuelle de fabrication de produits solaires en Chine a atteint environ 1,36 térawatts.
Les systèmes photovoltaïques bon marché rendent également l'énergie solaire sur les toits et les centrales solaires construites par les entreprises de plus en plus attrayantes dans les pays où l'électricité est chère ou où l'approvisionnement en réseau électrique est instable. D’ici fin 2025, la capacité installée cumulée mondiale des petits systèmes d’énergie solaire sera proche de 1,2 térawatts. Bien que la production d’énergie solaire ne puisse pas fonctionner à pleine charge 24 heures sur 24 comme l’énergie nucléaire et d’autres sources d’énergie, en termes de capacité installée uniquement, la capacité totale des petits systèmes d’énergie solaire dans le monde est déjà environ trois fois supérieure à celle des installations nucléaires mondiales.
Les entreprises ont été l'un des principaux moteurs de la diffusion rapide de l'énergie solaire, car les pics de consommation d'énergie dans les usines, les centres commerciaux et les immeubles de bureaux se produisent souvent pendant la journée, lorsque le soleil est le plus brillant. Ember s'attend à environ 17 gigawatts de nouvelle capacité solaire en Afrique cette année, dont une grande partie proviendra de petits systèmes solaires installés dans des usines et des installations commerciales.
L'énergie solaire sur les toits connaît également une croissance rapide aux Philippines. Les données d'Ember montrent que la capacité solaire des toits du pays pourrait avoir presque doublé au cours des 12 derniers mois jusqu'en avril de cette année. Le distributeur d'électricité philippin Meralco a déclaré que les systèmes solaires sur les toits avaient généré 372 gigawattheures au cours des six premiers mois de cette année. Ember estime qu'aux niveaux de coûts actuels, la période de récupération des systèmes solaires résidentiels aux Philippines a été réduite à un peu plus de trois ans.
L'Inde promeut également l'énergie solaire sur les toits des ménages grâce à des programmes de subventions gouvernementaux. Le projet, lancé en février 2024, a déjà installé des panneaux solaires dans plus de 5 millions de foyers et ajoute actuellement environ 500 000 foyers chaque mois, selon Praveer Sinha, PDG de Tata Power. Alors que les coûts d’installation continuent de baisser, l’énergie solaire évolue d’une technologie accessible à quelques entreprises et ménages aisés à une solution énergétique domestique plus omniprésente.
Cependant, la chute des prix de l'énergie solaire et la croissance rapide de la production décentralisée ont également exercé de nouvelles pressions sur les compagnies d'électricité traditionnelles. Les foyers et les entreprises qui peuvent se permettre des panneaux solaires et des batteries de stockage d'énergie utilisent une grande partie de leur propre électricité pendant la journée, réduisant ainsi la quantité d'électricité qu'ils achètent sur le réseau. Mais ces utilisateurs doivent toujours compter sur le réseau électrique la nuit, par temps nuageux ou lorsque leurs batteries sont épuisées. Cela signifie que les compagnies d’électricité doivent continuer à entretenir les centrales électriques, les lignes de transport et les réseaux de distribution, mais peuvent percevoir moins de revenus sur les factures d’électricité de certains clients de grande valeur.
La situation à Karachi, au Pakistan, illustre cette contradiction. L’énergie solaire sur les toits gagne rapidement en popularité dans la Defense Housing Authority, un quartier local riche. Syed Muhammad Taha, PDG de la compagnie d'électricité locale K-Electric, a décrit l'énergie solaire comme une « bénédiction » et une « malédiction » car ce sont souvent les clients les plus payants de l'entreprise qui installent l'énergie solaire, mais ces clients achètent de moins en moins d'énergie après avoir installé le système.
Dans le même temps, les résidents à faible revenu qui ne peuvent pas installer l'énergie solaire peuvent se voir confrontés à des coûts d'électricité plus élevés. K-Electric a déclaré que dans le quartier Lyari de Karachi, l'entreprise pourrait perdre entre 30 et 40 Rs pour chaque tranche de 100 Rs d'électricité fournie. Un mécanicien local qui loue une maison a déclaré que sa facture d'électricité représente plus de la moitié de ses revenus.
Des changements similaires se sont produits en Afrique du Sud. Le détaillant Shoprite installe des systèmes solaires sur des bâtiments et des véhicules en Afrique du Sud et en Namibie depuis 2015. Il dispose déjà d'une capacité de production de pointe d'environ 43 mégawatts et envisage d'ajouter davantage de stockage sur batterie.
Pour Eskom, la société publique d'électricité d'Afrique du Sud, la réduction de la consommation d'énergie par les entreprises et les clients fortunés signifie une diminution des revenus provenant de l'exploitation des centrales électriques et de l'entretien du réseau. Eskom estime que l’énergie solaire et le stockage par batterie sur les toits représentaient environ 7 % de la baisse de 11,7 milliards de kWh des ventes d’électricité au cours de l’année précédant mars.
En plus de la pression sur le modèle économique, l'intégration à grande échelle de l'énergie solaire pose également des défis techniques au réseau électrique. Les réseaux électriques traditionnels planifient généralement la production d’électricité en fonction d’une demande relativement prévisible, mais la production d’énergie solaire peut changer rapidement en fonction des conditions météorologiques. Ce changement est particulièrement prononcé dans les zones où l’énergie solaire sur les toits est très répandue.
L'Australie est un exemple typique. Une fois qu'une grande quantité d'énergie solaire sur les toits est concentrée à midi, la demande d'énergie dont le réseau a réellement besoin des grandes centrales électriques peut être réduite à un niveau très faible, rendant ainsi plus difficile pour les générateurs traditionnels de maintenir un fonctionnement stable du réseau.
Dans le même temps, l'énergie solaire sur les toits a le potentiel de générer de grandes quantités d'électricité excédentaire. Lorsque le réseau de distribution local ne peut pas absorber entièrement cette énergie, l’énergie peut retourner dans les lignes de transport à haute tension, provoquant une augmentation de la tension du réseau et limitant la capacité des ménages à envoyer davantage d’électricité au réseau. Pour les opérateurs de réseau, prévoir avec précision la puissance générée par des millions de petits systèmes solaires est devenu une tâche de plus en plus complexe.
Pierluigi Mancarella, professeur de systèmes électriques à l'Université de Melbourne, a souligné que dans les zones où l'énergie solaire sur les toits est fortement concentrée, le passage d'une grande couche nuageuse peut provoquer une baisse soudaine et significative de la production d'énergie solaire, et l'impact peut même être proche de la perte soudaine d'une grande centrale nucléaire sur le réseau électrique.
En réponse à ces changements, les compagnies d'électricité de divers pays ajoutent des installations de stockage d'énergie, ajustent les mécanismes de prix de l'électricité et utilisent l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique pour améliorer les prévisions de production d'énergie solaire. L'opérateur de réseau électrique britannique UK Power Networks a récemment achevé une étude de 389 000 £ utilisant des modèles d'apprentissage automatique pour estimer la capacité solaire réelle connectée à son réseau. La société de prévisions solaires Amperon recycle ses modèles de prévision toutes les heures pour s'adapter aux conditions météorologiques changeantes et à la production d'électricité.
Il est peu probable que cette évolution provoquée par la baisse des coûts de l’énergie solaire s’arrête de si tôt. L'énergie solaire est progressivement devenue un moyen régulier de réduire les coûts énergétiques pour les entreprises et les ménages, mais dans le même temps, le réseau électrique traditionnel se transforme également d'un système qui transportait l'énergie dans une direction dans le passé à un réseau énergétique complexe qui doit gérer le flux d'énergie dans les deux sens en même temps. L’énergie solaire bon marché ne change pas seulement qui produit de l’électricité, elle change également la logique de fonctionnement de l’ensemble du système électrique.
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