Scientifiquement prouvé: rendement solaire élevé

Les installations photovoltaïques dans les Alpes ne doivent pas être opposées à celles dans les plaines. Les deux types présentent des inconvénients et des avantages, et se complètent. Toutefois: comme la science le montre, les installations en montagne sont extrêmement efficaces.

Suite à la conférence de Paris sur le climat en 2015, le Conseil fédéral a décidé en 2019 que la Suisse ne devait pas émettre plus de gaz à effet de serre d’ici 2050 que des accumulations naturelles et techniques ne peuvent en absorber. Ces émissions nettes nulles jusqu’en 2050 requièrent une décarbonisation rapide. L’abandon des combustibles fossiles augmente le besoin d’électricité renouvelable. Pour respecter les objectifs fixés par la Suisse en matière de climat, il faut atteindre jusqu’en 2035 une production photovoltaïque annuelle d’au moins 39 térawattheures. À ce jour, la production n'est que de quelque 3 térawattheures.

«Les données météorologiques de Grengiols-Solar soutiennent l’évaluation des risques naturels possibles.»

peter_aschilier.png

Peter Aschilier —
responsable du Service régional de la sécurité
  

Le photovoltaïque en plaine 
En plaine, il existe certes nombre de toitures et autres infrastructures qui pourraient être couvertes de panneaux solaires. Le potentiel existe. Seulement: pouvoir exploiter ce potentiel en temps utile, par exemple sur les toits et les façades d’entreprises et d’immeubles de particuliers, sans fixer d’obligation n’est pas réaliste, et même dans ce cas, cela prendrait beaucoup trop de temps pour pouvoir atteindre les objectifs climatiques que la Suisse s’est fixée.

Un potentiel réalisable bien plus bas
En Suisse, le potentiel théorique des installations photovoltaïques sur les toits est de 55'000 gigawattheures par an, et pour les façades de 15'000 gigawattheures, soit un total d’environ 70'000 gigawattheures. Afin d’atteindre les objectifs climatiques de la Suisse dans les délais, il faudrait équiper 95% au total de tous les toits suisses avec des installations photovoltaïques d’ici 2035. Voilà pour la théorie. Des études de la Haute école des sciences appliquées de Zurich (ZHAW) montrent qu’un peu moins de la moitié seulement du potentiel photovoltaïque des toits a été exploitée jusqu’à présent. Étant donné que tous les bâtiments ne seront probablement pas équipés avec des installations photovoltaïques d’ici 2035, la ZHAW s’attend à ce que seulement 10’000 à 20’000 gigawatts puissent être réalisés sur les 70’000 gigawatts prévus. Regardez la vidéo :

Seule une fraction du potentiel des plaines peut être réalisée. Explications du professeur Jürg Rohrer lors d’un événement de Swissolar du 22.02.23.

Le photovoltaïque en alpin 
Durant les mois d’hiver notamment, la Suisse a besoin d’électricité qu’en règle générale, elle doit importer de l’étranger actuellement. Dans les régions de montagne spécialement, on peut aussi produire beaucoup d’électricité en hiver grâce à un fort ensoleillement, peu de brouillard, des basses températures et la réflexion du soleil sur les surfaces enneignées. Des installations tests (p. ex. installation alpine de Totalp Davos, installation de plaine de Wädenswil) montrent que le rendement annuel d’une telle installation dans les Alpes est une fois et demie à deux fois plus élevé que dans le plateau. De plus, une installation en montagne fournit la moitié de sa production annuelle en hiver, alors que cette production est seulement d’un quart en plaine. Par conséquent, quelque trois à quatre fois plus d’électricité peut être produite en hiver en montagne par superficie par rapport à la plaine.

Rendement spécifique AC kWh/kWp

Des mesures à long terme de la Haute école des sciences appliquées de Zurich (ZHAW) montrent que le rendement de l’énergie photovoltaïque dans les zones alpines est beaucoup plus élevé en hiver qu’en plaine. La courbe gris-bleu montre le rendement d’une installation expérimentale sur le plateau (Wädenswil, ZH), la courbe marron montre le rendement d’une installation expérimentale à une altitude de 2’500 mètres (Totalp près de Davos).

Pour atteindre l’objectif net nul jusqu’en 2050, la Suisse doit décarboniser sont système énergétique jusqu’en 2035 déjà. Cela n’est réalisable qu’avec une extension fortement accélérée du photovoltaïque, et donc une expansion renforcée des installations photovoltaïques, tant en plaine que dans les Alpes.

Avantages et inconvénients 

Testanlage_Quelle_FMV_bearb

Installations photovoltaïques isolées dans les Alpes 

Avantages 

  • Davantage d’heures d’ensoleillement et production plus élevée

  • Davantage d’électricité hivernale par surface

  • Installations de grandes surfaces en raison des conditions de place

  • La main d’œuvre spécialisée est utilisée de manière plus efficace (peu construisent de plus grandes installations)

  • Moins de propriétaires devant opter pour une installation

  • Extension rapide possible 

Inconvénients 

  • Nuisance pour le paysage

  • Coûts d’investissement élevés 

Versuchsanlage Campus ZHAW Wädenswil_bearb

Installations photovoltaïques intégrées dans des infrastructures de plaine 

Avantages 

  • Exploitation d’infrastructures existantes

  • Pas de nuisance pour le paysage

  • Coûts d’investissement plus bas

  • Acceptation sociale 

Inconvénients 

  • Peu d’heures d’ensoleillement, production moindre

  • Faible efficacité, car uniquement petites surfaces disponibles

  • De nombreux propriétaires doivent se décider pour une installation, ce qui peut retarder la réalisation. 

Sources