Énergie solaire en Allemagne

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Parc solaire de Waldpolenz (40 MW) à Brandis en Saxe.

L'énergie solaire en Allemagne tient une place bien plus importante que dans la plupart des pays.

La filière photovoltaïque, au départ limitée à des niches de faible taille telles que l'alimentation électrique de sites isolés, a pris progressivement son envol au cours des années 2000 grâce à la mise en place de subventions sous la forme de tarifs d'achat très supérieurs aux prix de marché. Elle fournissait 4,5 % de la production nationale d'électricité en 2013.

L'Allemagne détient le 1er rang des producteurs européens d'électricité photovoltaïque en 2013, devant l'Italie et l'Espagne. En termes de puissance installée, elle se situe également au 1er rang européen, ainsi qu'en termes de puissance installée par habitant, avec 2,87 fois la moyenne européenne.

En 2012, l'Allemagne était également au 1er rang mondial pour la production d'électricité solaire avec 26,8 % du total mondial.

L'industrie allemande de fabrication de modules photovoltaïques, très puissante jusqu'en 2011, année où l'Allemagne était le 4e producteur mondial de cellules photovoltaïques, a connu à partir de la fin 2011 une hécatombe : la plupart des entreprises ont disparu et Q-Cells, ex-leader mondial du secteur, a été racheté par le sud-coréen Hanwha.

La filière solaire thermique est également au 1er rang européen, mais en surface de capteurs par habitant l'Allemagne se trouve seulement au 4e rang, avec tout de même 2,4 fois la moyenne européenne. En 2013, le solaire thermique a fourni 4 % de la production de chaleur.

Potentiel solaire de l'Allemagne[modifier | modifier le code]

Carte de l'irradiation solaire annuelle globale horizontale en Allemagne.

Alors que l'irradiation solaire annuelle globale horizontale (IGH) en France est en moyenne de 1 274 kWh/m², on peut constater sur la carte ci-contre que seules les régions méridionales de l'Allemagne (Bade-Wurtemberg et Bavière) atteignent ce niveau.

Solaire thermique[modifier | modifier le code]

Le solaire thermique comprend surtout les chauffe-eau solaires individuels ou collectifs.

En 2013, le marché des capteurs solaires thermiques a été en Allemagne de 1 040 000 m² ; cette surface équivaut à une puissance de 728 MWth et place l'Allemagne au 1er rang européen, loin devant le n°2, l'Italie (297 000 m²). Le parc cumulé atteint 17,2 millions de m² fin 2013 (12 055 MWth), au 1er rang européen, loin devant le n°2, l'Autriche (5 millions de m²) ; avec 0,214 m² de capteur par habitant (2,4 fois la moyenne européenne de 0,089 m²), l'Allemagne se situe au 4e rang européen, derrière Chypre, l'Autriche et la Grèce[1].

Le marché de 2013 est en baisse de 11 % par rapport aux 1 170 000 m² de 2012 ; selon le BSW Solar, association de l'industrie solaire allemande, ce recul observé depuis plusieurs années doit être relativisé, car la part de constructions neuves équipées de systèmes solaires augmente ; la baisse s'explique par la moindre performance du solaire thermique sur le marché du remplacement des appareils de chauffage ; le recul du marché est également lié à la crise économique et au ralentissement de la construction ; depuis mai 2014, la nouvelle loi EnEV sur les économies d'énergie impose le remplacement des chauffage fioul ou gaz de plus de 30 ans ; or les nouveaux systèmes de chauffage fossile sont souvent vendus couplés à des capteurs solaires thermiques afin d'augmenter la performance de l'ensemble[1].

Les associations européennes des filières du solaire thermique (Estif), de la géothermie (Egec) et de la biomasse (Aebiom) ont attiré le 19 mars 2014 l'attention du Conseil européen sur la nécessité d'investir dans les énergies renouvelables thermiques pour réduire la dépendance de l'Europe aux importations de gaz russe[1].

Photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Parc solaire Lieberose (52,8 MW) dans le Brandebourg.

Production d'électricité[modifier | modifier le code]

Le solaire photovoltaïque a produit 26,4 TWh en 2012 et 30 TWh en 2013[2].

En 2012, l'Allemagne était de loin le premier producteur mondial d'électricité solaire : 26,8 % du total mondial, devant l'Italie (18,0 %), les États-Unis (14,3 %) et l'Espagne (11,4 %)[3].

Puissance installée[modifier | modifier le code]

Carte de la puissance PV installée par habitant dans les länder allemands.
source données : EPIA[4]
  •      10 - 50 Watts
  •      50 - 100 Watts
  •      100 - 200 Watts
  •      200 - 350 Watts
  •      350 - 500 Watts
  •      500 - 750 Watts
  •      >750 Watts
Centrale photovoltaïque de Mederns près de Friederikensiel en Basse-Saxe.

Le solaire photovoltaïque, avec 36 GW installés fin 2013, dont 65 MW hors réseau, se classe au 1er rang européen et au 1er rang mondial ; le 2e européen, l'Italie, n'a que 17,6 GW ; l'Allemagne à elle seule a 45,7 % de la puissance installée totale en Europe[2].

Les nouvelles installations ont atteint 3 310 MW en 2013 contre 7 609 MW en 2012 ; cette chute devrait se poursuivre en 2014 selon les analystes[2].

La puissance installée par habitant atteignait 447,2 Wc fin 2013, soit 287 % de la moyenne européenne (155,8 Wc) ; pour comparaison, l'Italie est à 295,1 Wc et la France à 71,6 Wc[2].

Facteur de charge et irrégularité de la production[modifier | modifier le code]

Production d'électricité en Allemagne les lundi 17 et mardi 18 juin 2013 (solaire en jaune et éolien en bleu).

À partir de la production 2013 et de la puissance installée moyenne de l'année, on peut calculer le taux d'utilisation moyen de la puissance installée (facteur de charge) : 10,0 %.

Le graphique ci-contre présente le diagramme de la production d'électricité allemande sur deux jours de juin 2013 ; la production solaire (en jaune) est maximale en mai et juin ; on remarque la très forte concentration de la production sur une dizaine d'heures en milieu de journée et l'absence totale de production pendant près de dix heures de nuit.

Productions mensuelles d'une installation photovoltaïque de 1 kWc en Allemagne du Nord.

La production est également fortement saisonnière : le graphique ci-dessus montre les variations saisonnières d'une installation située en Allemagne du Nord. On constate que la production mensuelle varie dans un rapport de un à six entre l'hiver et l'été.

Principales centrales photovoltaïques[modifier | modifier le code]

Parc solaire de Senftenberg, Brandebourg.
Parc solaire de Templin/Groß Dölln, Brandebourg.

La production photovoltaïque est, contrairement à la production éolienne, concentrée dans le sud : la Bavière produisait en 2011 à elle seule 7,16 TWh, soit 37 % du total national, et le Bade-Wurtemberg 3,27 TWh (17 %) ; la durée moyenne d'utilisation de la puissance installée était de 1 074 heures/an dans le Bade-Wurtemberg contre 825 heures/an dans le Mecklembourg[5].

Liste des principales centrales photovoltaïques allemandes[6] :

Nom du parc Commune Land Surface MWc* Type* Date
mise en service
Opérateur
Senftenberg (Meuro)[n 1],[7],[8] Senftenberg Brandebourg 353 ha 166 2011-12 Saferay GmbH et GP Joule
Neuhardenberg[n 2] Neuhardenberg Brandebourg 240 ha 145 2012
Templin/Groß Dölln[n 3] Templin Brandebourg 214 ha 128 First Solar 2013
Brandenburg-Briest[n 4] Brandebourg-sur-la-Havel Brandebourg 65 ha 91 Q-Cells 2011
FinowTower I et II[n 5] Schorfheide Brandebourg 315 ha 84,7 2010-2011 Solarhybrid AG
Eggebek Eggebek Schleswig-Holstein 83,6 2011
Finsterwalde[n 6] Finsterwalde Brandebourg 198 ha 80,7 LDK Solar (chinois) et Q-Cells 2010-2011 fonds d'investissement
Alt Daber Wittstock/Dosse Brandebourg 68 Belectric 2011
Strasskirchen Bavière 54 Q-Cells 2009
Lieberose[n 7],[9] Turnow-Preilack Brandebourg 162 ha 52,8 First Solar 2009-2011 juwi Holding AG
Tutow Mecklembourg-Poméranie-Occidentale 52 2009-2011 juwi Holding AG
Waldpolenz[n 8],[10] Brandis Saxe 142 ha 52 First Solar 2008-09 juwi Holding AG
Köthen[n 9] Köthen Saxe-Anhalt 45 2009-2010 RGE Energy AG
Jännersdorf Brandebourg 40,5 2012
* MWc : Puissance maximale théorique en Mégawatt-crête (MWc) ; Type : constructeur des modules PV.

Marché photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Centrale photovoltaïque de Krempendorf (Brandebourg), 24,2 MW.
Parc solaire de Jännersdorf (Brandebourg), 40,5 MW.

La filière photovoltaïque se développe massivement dans plusieurs pays (Allemagne, Espagne, Italie, États-Unis, Chine, Inde), ce qui contribue à en diminuer les coûts. Selon GTM Research, les coûts de production des modules premium des marques chinoises renommées ont diminué de plus de 50 % entre 2009 et 2012, passant de 1 €/W à 0,46 €/W ; cette baisse devrait se ralentir, mais continuer jusqu'à 0,33 €/W en 2015, grâce à de nouvelles innovations techniques[11].

En 2011, l'Allemagne était le 4e producteur de cellules photovoltaïques (2 508 MWc, 6,7 % du total mondial) après la Chine (57,3 %), Taïwan (11 %) et le Japon (6,9 %), mais aucune entreprise allemande ne figurait dans le classement mondial 2011 des 10 plus grands producteurs de cellules photovoltaïques, dont 7 sont chinois et 3 nord-américains ; le no 1 mondial Suntech Power est chinois, le no 2 First Solar est américain[12], mais possède plusieurs usines en Allemagne ; à partir de la fin de 2011, l'Allemagne a connu une série de faillites parmi ses industriels du photovoltaïque, du fait de la concurrence asiatique et de la diminution des subventions :

  • Solon dépose le bilan en décembre 2011[13] ;
  • Solar Millenium en décembre 2011[14]
  • Solarhybrid en mars 2012[15] ;
  • Q-Cells, ex-leader mondial du secteur, en avril 2012, après une brillante ascension avant de connaître de graves difficultés à partir de 2008 ; le 26 août 2012, Q-Cells a annoncé son rachat par le groupe sud-coréen Hanwha[16] ;
  • Sovello en mai 2012[17].

En 2013, aucune entreprise européenne ne figure dans le classement des dix principaux fabricants de modules photovoltaïques, qui compte cinq chinois, deux américains, un canadien, un japonais et un coréen[2].

Une guerre commerciale s'est développée entre les États-Unis et l'Europe d'une part, la Chine de l'autre, sur des accusations de soutiens étatiques aux fabricants de panneaux solaires photovoltaïques ; les aides et subventions étant massives dans tous les pays, il est difficile de dire si l'un ou l'autre exagère… Les États-Unis ont institué en octobre 2012 des droits de douanes dissuasifs sur les panneaux chinois, et l'Europe a lancé une enquête antidumping, ce qui a eu pour effet un ralentissement marqué du développement du photovoltaïque[18],[19].

Cependant, la Chine importe de grandes quantités de silicium d'Europe et des États-Unis ; la Chine a annoncé en octobre l'ouverture d'une enquête antidumping sur les importations de silicium polycristallin en provenance de l'Union européenne, après avoir fait de même en juillet pour celles des États-Unis ; le gouvernement allemand, dont l'industrie exporte et investit massivement en Chine, presse pour une solution amiable[11] ; le 4 juin 2013, Bruxelles avait conclu au dumping de la part de l'industrie chinoise, qui affiche avec l'Europe un excédent commercial de 21 milliards de dollars dans les équipements solaires, et annoncé le relèvement de ses droits de douane de 11,8 % dans un premier temps avant de les augmenter de 47,6 % à partir du 6 août. Un accord a été négocié et conclu en juillet 2013 sur un prix minimum de vente de 0,56 €/W solaire fourni et sur un volume maximum d'exportation vers l'Europe de 7 GW, soit 60 % du marché européen, alors que les Chinois ont pris en 2012 80 % du marché, mettant en faillite une trentaine d'entreprise européennes[20].

Politique énergétique[modifier | modifier le code]

Parc solaire d'Untermöckenlohe (Bavière).

La coalition SPD/Verts arrivée au pouvoir en 1998 a lancé une nouvelle politique, dite de modernisation énergétique, menée par le ministre de l’écologie, Jürgen Trittin, concrétisée le 29 mars 2001 par l'adoption de la loi Erneuerbare Energien Gesetz (Loi sur les énergies renouvelables) : le tarif d’achat est garanti sur 20 ans, à un prix connu d’avance et permettant au producteur de rentabiliser son investissement ; le surcoût est répercuté sur le consommateur final sous la forme de la surtaxe EEG-Umlage.

En 2011, après l’accident de Fukushima, un paquet de lois (Gesetzpaket) adopté durant l'été décide, à côté de la sortie du nucléaire d'ici 2022 :

  • des objectifs de réduction des émissions de GES de 40 % en 2020 et de 80-95 % en 2050 par rapport à 1990 et de la consommation d’énergie primaire de 20 % d’ici 2020 et de 50 % d’ici 2050 par rapport à 2008,
  • l'objectif de produire avec les EnR en 2050 plus de 50 % de la consommation d’énergie primaire et, dès 2020, 35 % de la consommation finale d’électricité.

En 2014, l'Allemagne est en pleine renégociation de sa transition énergétique (Energiewende) ; la question de la hausse du prix de l'électricité a fortement pesé sur les élections législatives ; la grande coalition CDU-SPD a défini une ligne commune : l'objectif de part des énergies renouvelables dans la consommation d'électricité sera fixé à 40-45 % pour 2025 et 55-60 % pour 2035 ; les dispositifs de soutien seront concentrés sur les technologies les plus prometteuses (solaire et éolien) aux dépens de la biomasse ; ils introduiront davantage de mécanismes de marché ; un compromis a été trouvé au sujet des exemptions de taxes EEG pour les entreprises électro-intensives et celles soumises à la concurrence internationale : ces exemptions, dénoncées par de nombreuses associations, ont fait l'objet d'une enquête de la Commission européenne qui soupçonnait des aides illégales ; finalement, environ 500 entreprises (sur 2 379 en 2014, pour un montant de 5 milliards €) perdront cette exemption ; les particuliers et les PME continueront donc à supporter pour l'essentiel les coûts de la transition énergétique[2]

Tarifs d'achat de l'électricité photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Le prix d'achat moyen versé par kWh en 2011 était de 401 €/MWh ; les tarifs d'achat des nouvelles centrales baissent fortement : de 56 à 244 €/MWh en 2012, selon la catégorie ; en comparaison, le prix moyen du marché de gros à la bourse de l'électricité fluctue autour de 50 €/MWh[5].

Du fait des prix très élevés de l'électricité en Allemagne, la parité réseau est atteinte depuis avril 2012 : le coût de l'électricité produite par les nouvelles installations photovoltaïques est inférieur à tous les tarifs résidentiels de l'électricité du réseau ; en août 2013, il est de 10,25 à 14,80 c€/kWh (tarif d'achat réglementé) au lieu de 24,42 à 40,28 c€/kWh ttc (tarif réseau moyen selon consommation d'après Eurostat database[21]) et les tarifs d'achat de l'électricité produite par des installations de 10 kWc et plus (surface > 80 m2) sont inférieurs (10,25 à 14,04 c€/kWh) au tarif industriel moyen de l'électricité du réseau (17,27 c€/kWh pour 500 à 2000 MWh par an)[22]. Le gouvernement allemand a donc décidé de supprimer, à partir du 1er janvier 2014, la prime à l’autoconsommation devenue inutile[23].

Un programme de subvention pour le stockage dédié à l'autoconsommation photovoltaïque a été lancé en mai 2013, avec un budget de 25 M€ ; la subvention est plafonnées à 600 € par kW, et le producteur doit s'engager à réduire la puissance de son installation connectée au réseau de 40 % ; la réforme de la loi EEG qui entre en application le 1er août 2014 soumet la production auto-consommée à l'EEG-Umlage (équivalent allemand de la CSPE française)[2].

Énergie solaire thermodynamique[modifier | modifier le code]

La filière solaire thermodynamique à concentration n'est pas exploitée en Allemagne car elle nécessite des taux d'irradiation solaire élevés.

Une petite centrale à tour solaire à vocation expérimentale (1,5 MWe) a été construite à Juliers par l'Institut solaire de Jülich (Solar-Institut Jülich) et le Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR - Centre allemand pour l'aéronautique et l'aérospatiale) ; mise en service en 2009, cette centrale équipée de 2153 héliostats sur 8 hectares et d'une tour de 60 m au sommet de laquelle est installé le récepteur de 22 m² en éléments céramiques qui échauffe à 700°C l'air qui circule à l'intérieur ; la chaleur ainsi produite peut être utilisée, par exemple, pour produire de la vapeur destinée à la production d'électricité, ou pour produire de l'hydrogène ; les essais et recherches conduits sur ce pilote viseront à préparer la construction de centrales thermodynamiques pour l'exportation[24].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Senftenberg, construite sur une ancienne mine de lignite, est composée de 2 parcs : celui de GP Joule, Senftenberg II, mis en service en juillet 2011 sur 153 ha avec 305 856 modules PV ; celui de Saferay, Senftenberg III (coût : 150 M€), mis en service en septembre 2011 sur 200 ha avec 330 000 modules PV ; avec 166 MW au total, c'était selon ses constructeurs le plus grand complexe photovoltaïque du monde en 2011.
  2. Neuhardenberg, construit sur le terrain d'un ancien aérodrome militaire et d'une ancienne caserne.
  3. construit sur le terrain de l'ancien aérodrome militaire de Templin/Groß Dölln.
  4. construit sur le terrain de l'ancien aérodrome militaire de Brandenburg-Briest.
  5. FinowTower, construite sur le terrain d'aviation Finow, un ancien aérodrome militaire, était en 2011 la plus grande centrale photovoltaïque d'Europe.
  6. la centrale photovoltaïque de Finsterwalde, construite sur une ancienne mine de lignite, bénéficie d'un tarif de rachat subventionné à hauteur de 0,3194 €/kWh pendant 20 ans ; elle a été lors de sa création l'un des plus grands parcs solaires du monde.
  7. Lieberose, construite sur un ancien terrain d'exercices militaire, que Juwi s'est engagé à déminer et décontaminer, est composée de 700 000 modules PV First Solar à couche mince d'une surface totale de 500 000 m2 ; elle a coûté 160 M€ ; tarif de rachat garanti : 0,3194 €/kWh pendant 20 ans, alors que le prix de marché est de 0,06 €/kWh en 2011 ; elle produit environ 52 GWh/an.
  8. Waldpolenz, construite sur un ancien aérodrome militaire soviétique, produit 40 GWh/an et a coûté 130 M€.
  9. Köthen, construite sur un ancien aérodrome militaire à partir de 2008.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c EurObserv'ER : Baro solaire thermique et thermodynamique, mai 2014.
  2. a, b, c, d, e, f et g Baromètre photovoltaïque 2014, EurObserv'ER, avril 2014.
  3. La production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde - 15è inventaire - édition 2013 - chapitre 2 - aperçu des dynamiques régionales par filière, EurObserv'ER, 2013.
  4. (en) "Global Market Outlook for Photovoltaics 2014-2018", page 24
  5. a et b (de)[PDF]BDEW, « Erneuerbare Energien und das EEG: Zahlen, Fakten, Grafiken (2013) », BDEW,‎ 2013 (consulté le 07-03-2013)
  6. (en)Large-Scale Photovoltaic Power Plants, site PVresources.
  7. (de)Weltgrößter Solarpark geht ans Netz, sur le site Klimaretter.info.
  8. (de)Größte Fotovoltaikanlage der Welt ist am Netz, sur le site du journal Lausitzer Rundschau.
  9. (de)Solarpark Lieberose in Zahlen, sur le site du parc solaire de Lieberose.
  10. (de)Sachsen LB will Geschäft mit Öko-Energie ausbauen, sur le site du journal Markenpost.
  11. a et b Baromètre photovoltaïque 2013, sur le site EurObserv'ER.
  12. Tour d'horizon des principaux producteurs de cellules solaires, sur le site Enerzine.
  13. « Solaire: faillite du fabricant allemand Solon », sur smartplanet,‎ 15 décembre 2011 (consulté le 14 juillet 2012)
  14. (en)Solar Millennium AG filed for insolvency on 14 December 2011, sur le site de Solar Millenium.
  15. « L’allemand Solarhybrid dépose le bilan », sur Usine Nouvelle,‎ 21 mars 2012 (consulté le 14 juillet 2012)
  16. « Photovoltaïque : Hanwha rachète Q-Cells », Le Figaro, 26 août 2012.
  17. « L'Allemand Sovello, dernière victime de la crise de l'industrie solaire », sur Le Monde,‎ 15 mai 2012 (consulté le 14 juillet 2012)
  18. Les États-Unis approuvent des droits d'entrée sur les produits solaires chinois, sur le site business-internet-chine.com
  19. Solaire : le conflit entre Bruxelles et Pékin se durcit, sur le site des Echos
  20. Panneaux solaires : accord entre Bruxelles et Pékin, sur le site de La tribune consulté le 30 juillet 2013.
  21. Base de données - Energie, site Eurostat consulté le 28 décembre 2013.
  22. Parité réseau pour l'électricité photovoltaïque, sur le site Energeia consulté le 29 décembre 2013.
  23. L’autoconsommation, sur le site Photovoltaïque.info consulté le 29 décembre 2013.
  24. (de)Der Solarturm Jülich: Testanlage für kommerzielle Turmkraftwerke, site DLR consulté le 25 juin 2014.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]