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Consommation directe : l’avenir du solaire photovoltaïque en France ?

La transition énergétique en France, décliné pour la filière photovoltaïque, a pour objectif d’installer au moins 1,2 GWc de panneaux solaires photovoltaïques chaque année. Depuis 2013, seuls 0,8 GWc/an de solaire photovoltaïque sont installés. Alors que dans le monde, la filière connait une croissance très importante, elle peine à retrouver d’un second souffle sur le territoire français. La consommation directe de la production peut insuffler cette nouvelle dynamique.

Evolution et objectifs de puissance photovoltaïque raccordée en France

Pourquoi parle-t-on de plus en plus de l’autoproduction ?

Plusieurs facteurs expliquent, qu’aujourd’hui, les projets de solaire photovoltaïque incluent une réflexion sur la consommation directe de l’électricité produite :

• Les tarifs réglementés de la vente de l’électricité photovoltaïque baissent régulièrement et deviennent de moins en moins attractifs,
• Le coût d’une installation photovoltaïque continue de baisser et devrait encore connaitre des baisses significatives dans les années à venir,
• Le coût de l’électricité continue quant à lui d’augmenter (plus ou moins rapidement suivant les tarifs et les fournisseurs).

Les évolutions des tarifs d’achat de l’électricité produite par le photovoltaïque et des tarifs de vente de l’électricité amènent de plus en plus de projets à atteindre la parité réseau : le prix de l’électricité acheté au réseau national est égal ou supérieur au prix de vente de l’électricité photovoltaïque.

Le schéma ci-après présente les principaux cas possibles en fonction des différents tarifs.

Parité réseau : évolution des tarifs d’achat et de vente de l’électricité

L’ensemble de ces éléments amène à une économie financière du projet plus intéressante dans le cas d’une autoconsommation avec vente du surplus que dans le cas d’une vente totale. Il s’agit donc d’une opportunité pour la filière photovoltaïque en France de prendre un nouvel essor. La consommation directe d’une partie de la production locale compense en partie les baisses d’incitations des pouvoirs publics.

Par ailleurs, un appel d’offres portant sur l’autoconsommation des installations entre 100 et 500 kW a été lancé durant l’été 2016 et doit permettre d’avoir des retours d’expériences permettant de développer de mode de raccordement. Cela illustre l’intérêt des pouvoirs publics pour cette nouvelle dynamique.

Favoriser l’autoconsommation avec vente du surplus.

Lorsque la parité réseau est atteinte, l’autoconsommation avec vente du surplus possède deux atouts principaux :

• Economique d’une part : ce mode de fonctionnement permet d’avoir un temps de retour plus intéressant que dans le cas d’une vente totale de la production (gain de l’ordre de 10 %, en fonction des conditions tarifaires). La part de la consommation autoproduite permet en effet d’éviter l’achat d’électricité depuis le réseau électrique national, ce qui est plus avantageux que de vendre la production et d’acheter autant de kWh au réseau.
• Stratégique d’autre part : viser une autoconsommation totale de la production, reviendrait à limiter la surface de panneaux pour ne produire que ce que le bâti peut à tout instant consommer.

L’autoconsommation avec revente du surplus va dans le sens du déploiement du solaire photovoltaïque en France en créant des conditions plus avantageuses économiquement, et limite également le risque de « tuer le gisement » en ne restreignant pas l’installation à une autoconsommation totale.

Du point de vue technique, il y a peu de différences entre la vente totale et l’autoconsommation avec vente du surplus. Il s’agit juste d’un positionnement différent des compteurs de consommation et de production.

Un autre intérêt de la consommation directe de la production électrique est de rendre plus concrète la décentralisation des moyens de production d’électricité. Cet aspect de territorialisation de la stratégie énergétique peut être un des leviers permettant de favoriser la transition énergétique en France. Les citoyens peuvent par ce biais de réapproprier la stratégie énergétique de leur bâtiment: ils deviennent des acteurs de la transition énergétique.

Les caractéristiques pour une installation résidentielle

Pour une installation résidentielle, certaines caractéristiques sont peu favorables pour permettre aux usagers de bénéficier au mieux des bénéfices de l’autoconsommation:

• La temporalité des courbes de consommation et de production est telle que le taux d’autoconsommation « naturelle » est relativement faible : le pic de production (en milieu de journée) correspond à une période de faibles consommations alors que le pic de consommation (en début de soirée) correspond à une période de faible production,
• Les tarifs heures pleines/heures creuses sont également peu favorables à l’autoconsommation partielle.

En résidentiel, une installation classique (3 kWc, 1100 kWh/kWc) permet d’espérer un taux d’autoconsommation de 20 à 25 %, un taux d’autoproduction de 30 à 50 %, une économie sur la facture 25 à 40 % et un temps de retour sur investissement de 18 à 20 ans (contre 23 à 25 ans sans autoconsommation).

Dans le cas particulier des bâtiments résidentiels collectifs, il n’existe pas de solution simple permettant la consommation directe de l’électricité produite. Les options possibles sont :

• Soit d’avoir une autoconsommation uniquement destinée à subvenir aux besoins des consommations liées aux parties communes (ventilation, éclairage des espaces communs, ascenseur …),
• Soit de diviser l’installation collective en une multitude d’installations individuelles, ce qui, économiquement, rend cette solution très peu pertinente.

Les caractéristiques pour une installation tertiaire/industrie

A contrario, les caractéristiques pour les projets de consommation directe en tertiaire ou en industrie sont les suivantes :

• Une simultanéité naturelle entre la production et la consommation, donc un taux d’autoconsommation naturel relativement élevé,
• Des bâtiments régulièrement équipés de GTB/GTC, qui peuvent éventuellement permettre un pilotage de la courbe de consommation pour augmenter le taux d’autoproduction,
• Des tarifs de l’électricité relativement faibles (en fonction des contrats de fourniture d’électricité) la parité réseau n’est donc que très rarement atteinte pour ces conditions tarifaires,
• Des surfaces de toitures disponibles pour le photovoltaïque souvent importantes du fait que les toitures terrasses sont plus nombreuses (elle permettent d’orienter au mieux les panneaux solaires).

Ces éléments, à la fois positifs et négatifs, permettent aux bâtiments tertiaires et industriels d’être plus propices à accueillir des installations d’autoconsommation que ceux du secteur résidentiel.

Lexique

La terminologie utilisée en ce qui concerne la consommation directe d’une production d’électricité en provenance d’une installation solaire photovoltaïque mérite d’être éclaircie. A cet effet, les termes autoproduction, autoconsommation et taux de couverture ont été explicités par le groupe de travail sur l’autoproduction de l’électricité renouvelable animé par la Direction Générale de l’Energie et du Climat (DGEC) :

• L’autoconsommation concerne la production : le taux d’autoconsommation est égal au rapport entre la production consommée sur site (la zone hachurée en rouge sur le schéma ci-dessous) et la production totale du site (la zone en bleu sur le schéma),
• L’autoproduction concerne la consommation : le taux d’autoconsommation est donc égal au rapport entre la production consommée sur le site (la zone hachurée en rouge) et la consommation totale du site (la zone en violet clair),
• Le taux de couverture quant à lui représente une vue plus globale. Alors que l’autoconsommation et l’autoproduction sont fonction de la simultanéité entre la production et la consommation, le taux de couverture est défini par le rapport entre la production totale et la consommation totale du site.

Définition de l’autoconsommation et de l’autoproduction

Une autoconsommation totale suppose, aux heures où le potentiel de consommation d’électricité est très faible, que la production reste inférieure (ou égale) à la consommation. Ce n’est pas souhaitable puisqu’alors le dimensionnement de l’installation est limité pour ne pas produire plus, à tout instant, que le bâti ne peut en consommer.

L’autoproduction totale, qui revient à dire qu’aucune énergie n’est soutirée au réseau électrique national (cas de l’autonomie énergétique), n’est économiquement pas viable. Dans ce cas il faut en effet que dans le cas le plus défavorable (forte demande d’électricité et peu de production), les panneaux (et également des batteries) puissent satisfaire 100 % du besoin.

Quand on parle d’autoconsommation/autoproduction d’électricité photovoltaïque, il s’agit donc dans la quasi-totalité des cas d’une autoconsommation/autoproduction partielle, avec revente du surplus.

Aller plus loin

• Webinar présenté par HESPUL
• Rapport sur l’autoconsommation et l’autoproduction de l’électricité renouvelable, DGEC
• Note de positionnement et décryptage, HESPUL
• Note comparative de solutions de comptage pour l'autoconsommation collective de la production photovoltaïquel'autoconsommation collective de la production photovoltaïque, HESPUL
• L'autoconsommation dans le tertiaire dans le tertiaire et l'industrieL'autoconsommation dans le tertiaire dans le tertiaire et l'industrie, HESPUL
• Webconférence les 31/01 et 01/02 : Autoconsommation et projets de territoires, quelles contradictions, quelles opportunités ?