Produire son électricité est-il rentable ?

Je commence une série d’articles sur la question de la production autonome d’électricité. Je ne parlerai dans celui-ci que du photovoltaïque. Je dois dire, pour commencer que je n’ai pas réponse à tout, que le marché évolue rapidement, mais que je me suis posé un grand nombre de question, des questions de « bon sens » comme on dit, qui pourront intéresser beaucoup de gens parce qu’à mon avis ce sont celles que celui qui souhaite produire son électricité se pose aussi.

Depuis des mois, je suis littéralement harcelé le publicités pour installer des panneaux solaires sur ma maison, peut-être comme beaucoup d’entre vous. On peut voir aussi beaucoup de pubs dans les journaux, sur le web… Certains vont jusqu’à promettre un revenu de 2000 euro par an… à vie… !

Et parfois même ça se termine en drame

Mon objectif, ici, c’est voir ce qu’il en est réellement.

Il y a énormément de mensonges sur internet.

Globalement, je pense que la production d’électricité photovoltaïque décentralisée est une mouvement vers lequel on se dirige inexorablement. Je pense aussi que le temps des grosses installations de production, thermiques classiques est révolu. Pas seulement pour des raisons de sûreté et de sécurité, mais d’une manière plus comptable à court terme. En effet, le prix de l’électricité des unités de production thermiques ou nucléaire augmente inexorablement, celui des systèmes décentralises de production et de stockage diminue. Inévitablement, un jour, les deux courbes vont se croiser. La question est quand ? Pour certains, c’est déjà le cas. Je pense qu’ils anticipent un peu trop, il est difficile de le savoir exactement, mais à mon avis, dans 10 ans ce sera fait. Cela a deux conséquences principales:

a) Le nucléaire de papa est mort. C’est objectivement une erreur de se lancer dans la construction de nouvelles unités de production, lesquelles seront opérationnelles quand elles ne seront plus concurrentielles vis-a-vis les systèmes décentralisés. Les unités existantes, au contraire, peuvent aider à faciliter la transition, encore 10 ou 20 ans. L’argument ici ne fait pas référence à la sûreté ou a la sécurité, même si bien sûr ils sont très importants.

b) Chaque fois que cela est possible, il faut commencer à préparer l’avenir en anticipant l’irruption du photovoltaïque à court terme, c’est-à-dire moins de 10 ans. Comment ? En orientant intelligemment les toitures des construction nouvelles et en adaptant l’aménagement urbain, en privilégiant l’achat de terrains orienté au sud, (même s’ils sont encore aujourd’hui inconstructibles) qui sont dépourvus d’ombrages, d’immeubles de voisinages et d’arbres trop élevés. Même si ces toitures, ces terrains, ne sont pas équipés aujourd’hui, il est possible qu’on se félicite bientôt, et même assez rapidement, d’avoir fait l’effort de les acquérir.

Une petite parenthèse : comment fait-on de l’électricité ?

Petite parenthèse historique et technique pour ceux qui aiment l’histoire des techniques :

en gros, depuis plus de 150 ans qu’on sait fabriquer de l’électricité de manière industrielle, c’est à dire en grande quantité, on n’a su le faire pendant très longtemps que d’une seule manière, en faisant tourner un alternateur (ou une génératrice). Pour faire tourner cet alternateur il n’y a classiquement que deux solutions :

  • 1 faire couler de l’eau (les ouvrages hydrauliques)
  • 2 la faire bouillir (les turbines à vapeur).

On laissera de coté les groupes électrogènes qui peuvent s’assimiler aux turbines, et la force du vent qui peut s’assimiler a l’hydraulique. Ces deux procédés sont très minoritaires.

Et puis, depuis une trentaine d’années, les rendements des capteurs photovoltaïques (qui existaient depuis plus de 100 ans) se sont améliorés, le prix de ces capteurs a baissé au point qu’aujourd’hui le prix de kW.h photovoltaïque est devenu comparable à celui des autres procédés. Demain il sera moins coûteux, et notamment parce qu’avec les production décentralisées, on fait l’économie d’une partie du prix du transport (mais on doit ajouter celui du stockage).

L’apparition de la production photovoltaïque de masse, qui n’est une possibilité technique et économique seulement depuis 20 ou 30 ans est la véritable nouveauté dans la production énergétique. Tous les autres procédés sont des évolutions des 2 techniques l’exploitation de la force de l’eau ou de la vapeur. Nucléaire compris.

Quelques pronostics sur l’évolution du prix de l’électricité (notes écrites début 2018)

Le marché de l’électricité a beaucoup évolue depuis 20 ans. Déréglementation, introduction de la concurrence n’ont pas fait baisser les prix. Ils ont augmenté, et cela plus rapidement que l’inflation. Le mouvement devrait continuer, les « tarifs réglementés » devraient disparaître, la situation en France s’aligner progressivement sur celle des autres pays d’Europe, où l’électricité est généralement plus coûteuse. Au niveau mondial, le prix de l’électricité est lié à celui du pétrole, qui lui augmentera plus vite que l’inflation, puisqu’on sait maintenant qu les réserves diminuent, que les découvertes nouvelles diminuent aussi chaque années . Les pétroles de schiste ne sont qu’un tragique feu de paille pour des populations qui auront à en subir les conséquences pendant des générations. En fait, tous les éléments militent pour que le prix de l’électricité continue à augmenter, sans compter les coûts supplémentaires induits pas la sûreté nucléaire, les problèmes nouveaux liés à la sécurité, ou l’instabilité du marché mondial du pétrole.

On a actuellement un kW.h à 15/16 centimes, il est très vraisemblable qu’il gagne 1 centime par an pendant les 10 prochaines années, voire davantage. A la fin des années 20, on peut penser que le prix du kW.h aura doublé.

Il est donc vraisemblable que l’on ait :

2018 : 15/16 cent

2023 : 20 cent

2028 : 25 cent

A partir de ces données, peut-on dire qu’installer du photovoltaïque aujourd’hui est rentable ?

Pour faire une simulation, prenons comme données d’entrée :

1 Absence d’aides ou bien aides et subventions déjà comprises dans les propositions commerciales.

2 Auto consommation totale, donc pas de tarif de rachat, seulement l’économie d’une consommation évitée au prix du marché.

3 On peut faire une hypothèse à 20 cent /kW.h les 10 premières années, 25 les dix années suivantes.

4 Durée de vie des capteurs de 20 ans (en fait, il serait plus précis d’envisager une baisse progressive de performance à partir de 15 ans pour aller à un remplacement à 25 ans au plus tard par forte dégradation des performance ou obsolescence des matériels).

5 Conditions optimales en France métropolitaine (sud est méditerranéen + Corse) : 1200 kW.h/an pour chaque kWc installé. Ces conditions optimales sont supposées durables : bonne exposition, pas d’ombrages, pas de construction aux abords, pas de pannes (panneaux, onduleurs), déneigement assuré.

Calcul de retour sur investissement :

Cas de la proposition commerciale à 7500 euro pour 3 kWc crête installé. C’est ici

On produit donc 3600 kW.h/an à 0,2 euro/kW.h pendant dix ans, soit 7200 euro. On rentre à peu près dans ses frais au bout de 10 ans, ensuite, la production est gratuite :

3600 kW.h/an x 10ans x 0,25 c/kW.h = 9000 euro.

Ce la signifie que si tout va bien, dans la configuration la plus favorable (pas de panne, pas de casse, pas de vol, pas d’arbre de voisinage, etc..), alors, je peux espérer commencer à gagner (ou économiser) 900 euro/an dans 10 ans… a condition de tout consommer moi-même.

Est-ce un bon investissement selon vous ?

Merci de vos commentaires et de vos critiques.

 

Photo by Andreas Gücklhorn on Unsplash

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5 pensées sur “Produire son électricité est-il rentable ?

  • 22 février 2018 à 3 h 30 min
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    Félicitations pour cette vision du futur, l’exercice n’est jamais évident.

    Pour vos hypothèses sur l’évolution du prix de l’électricité, vu les augmentations ces dernières années, vo chiffres semblent plausibles (mais “les performances passées ne présagent en rien des performances futures”, comme diraient nos amis banquiers).

    Concernant le photovoltaïque, vos chiffres me semblent également cohérents, aussi bien sur le productible (1200 kWh/kWc), que sur les prix.

    Pour avancer sur le sujet, il y a 2 autres variables à prendre en compte à mon avis :
    -la réglementation : tout semble fait pour impose des maison à énergie Positive (Bepos) dans les 5 prochaines années (la RT 2020 ? rien n’est encore officiel). C’est à dire que chaque maison devra produire à l’échelle d’ne année l’ensemble de l’énergie qu’elle consomme. Objectif louable, même si je suis septique quant à la pertinence d’installer des centrales de si faible puissance. A ce jour il semblera que des centrales de tailles moyennes (0.5 MW à 10 MW soient plus pertinentes au niveau technique et économique).
    C’est pour cette raison principalement que je veut tenter le défi une maison Bepos pour mon projet de construction en cours.

    -L’adéquation production consommation photovoltaïque : le problème principal des énergies renouvelables c’est qu’elles ne produisent pas automatiquement l’énergie au moment où l’on en a besoin. Ce qui nécessite des installation de stockage. Pour le photovoltaïque, un seul choix pertinent aujourd’hui : les batteries. Et cela rejoint le point précédent. Que chacun produise sa propre énergie renouvelable et soit obligé de la stocker à la maison me semble une stratégie à remettre en cause.

    Qu’en pensez-vous ?

    Julien

    Répondre
    • 22 février 2018 à 23 h 58 min
      Permalink

      Merci de votre commentaire,
      qui en appelle beaucoup d’autres. Je complèterai mon point de vue sur un aspect : des producteurs solaires décentralisés, mais pas séparés du réseau. On est tellement habitués qu’on ne réalise pas l’intérêt d’avoir un reseau maillé interconnecté. Il est extrêmement solide, il pardonne la defaillance d’unités de production ou de ligne de transport. Il est extrèmement stable en fréquence et en tension, infiniment plus que ne pourront jamais l’être des producteurs indépendants, quel qu’ils soient. Et ceci sans moyen de stockage, le grand point faible de la production isolée. Et, puis si le réseau est grand, il fait toujours soleil quelque part. L’idéal serait de connecter 3 grands déserts, en Amerique centrale, en Afrique et en Asie, reliés, ainsi que tous les petits producteurs, à une boucle supraconductrice de 1 mégavolt, on plus même. Tout le monde se brancherait dessus, mais on en conviendra, il y a beaucoup de problèmes politiques à résoudre avant, pour faire prévaloir l’intérêt commun. Comme la production sera aussi décentralisée, cela signifie que même sans stockage, au heures de production correspondent aussi les heures de consommation. Donc peu de courant voyage sur le réseau, donc peu de pertes en ligne et des sections de cables plus raisonnables. Le réseau est là pour stabiliser tension/fréquence et aussi en cas de secours. Cela permet des petites unités de production (des maisons positives en énergie comme celle que vous envisagez) comme de gros (projet “desertec”, ou d’autres choses encore, qu’on ne saura pas miniaturiser… en thermodynamique, “small is not beautiful”). Il n’est pas facile d’identifier aujourd’hui l’optimum économique, environnemental, social… Tout au plus sait-on ce que ça n’est pas : la charbon, les banques privées, etc…
      Encore merci pour votre commentaire qui m’a donné plein de nouvelles idées.

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  • 4 mars 2018 à 1 h 32 min
    Permalink

    Votre analyse est intérréssante et pertinente, j’ajouterais deux éléments prometteurs qui vont changer le coût d’une solution autonome qui semble être une volonté de 72% de nos concitoyens.

    – loi de swanson : observe que le prix d’une cellule photovoltaïque tend à chuter de 20 % lorsque la capacité de production mondiale de cellules double, reste a jouer les prophètes pour les années a venir. Personnellement je pense que cette baisse va continuer.

    – le graphène : matériau que je qualifie de composant du XXI siècle, comme le radium de Marie Curie au XXéme siècle. Le graphène est encore mal connu du grand public.
    Des feuilles de graphène perforées et dopées au silicium ont été testées pour remplacer les anodes traditionnelles en graphite, permettant de tripler la capacité des batteries. La société SiNode Systems a réussi une levée de fonds de 1,5 million de dollars pour un projet de batterie lithium-ion graphène d’une capacité équivalente à 10 fois une batterie classique. Pour ce faire, les chercheurs ont combiné le graphène avec des particules de silicium, ce qui permet de multiplier par dix la capacité de stockage d’énergie: 3 200 mAh/g contre 300 mAh/g pour les batteries lithium-ion classique.

    Pour terminer : la principale énergie consommée par nos maisons c’est le chauffage et l’eau chaude,
    il y a une alternative au stockage sur batteries, c’est le ballon tampon si vous avez garder votre vieille installation chaudière avec circuit eau chaude. L’énergie solaire produite de jour peut être stockée sur un ou plusieurs ballons tampons, l’offre existe déjà et peut être couplée avec une pompe à chaleur.

    Alors oui nous sommes à l’aube du Photovoltaïque !

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    • 4 mars 2018 à 9 h 36 min
      Permalink

      Bonjour et merci de votre commentaire. Je pense effectivement en termes de production brute, les courbes se sont croisées. Les investissements à long terme dans les grandes installations de production « classiques » sont largement compromis dès maintenant. Reste la question de l’intermittence jour/nuit et donc du stockage, dans le cas où on n’et pas couplé à un réseau. En ce qui concerne le graphène, il semble qu’il y a de belle perspectives en Espagne, le monde des accumulateurs est peut-être à la veille d’une petite révolution [ http://roulezelectrique.com/la-production-de-batteries-revolutionnaires-au-graphene-commence-en-espagne/ ]. Je pense qu’il y a deux autres voies qui peuvent être des solutions de stockage : la synthèse de l’hydrogène, (il y a un groupe FB très actif sur le sujet) et la production d’air comprimé. Enfin, à mon avis, il y a effectivement les deux activités que vous décrivez (la production de chaleur et la production d’eau chaude sanitaire) qui peuvent aisément s’accommoder d’une certaine intermittence (on pourrait envisager l’équivalent de « poeles de masse » électriques photovoltaïques à l’avenir). De même, en ce qui concerne la production de froid : je pense qu’il y a d’ores et déjà sur le marché des matériels frigorifiques qui ont une inertie telle qu’ils peuvent s’adapter à une intermittence jour/nuit. ce sont des bon candidats pour une production PV. Cette question du stockage et de la gestion de l’intermittence fera l’objet d’un prochain article sur le sujet, les choses évoluent très rapidement.
      PhF

      Répondre

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