L’impact environnemental des panneaux solaires
Les panneaux solaires sont-ils polluants ? Ce serait le comble. Pour répondre à cette question, découvrez un guide complet étayé par les chiffres officiels. A chaque chapitre, nous vous proposons une sélection d’articles pour creuser des sujets spécifiques.
Sommaire
Impact de la fabrication des panneaux solaires
Impact de l’extraction des matières premières
Comme tout produit fini, les panneaux solaires sont constitués de matières premières dont l’extraction n’est pas neutre du point de vue environnemental.
Dans le cas des panneaux solaires, il faut prendre en compte l’extraction du silicium.
C’est le matériau semi-conducteur qui permet au panneau solaire de produire un courant électrique, c’est dire s’il est crucial !
Aujourd’hui, une grande partie du silicium impliqué dans la fabrication des cellules photovoltaïques est extrait en Asie.
Or l’approvisionnement en silicium représente l’impact carbone le plus fort d’un panneau solaire.
Dualsun a donc fait le choix d’un silicium bas carbone afin de limiter l’extraction de matières premières.
Bon à savoir : il n’y a pas de terres rares dans les panneaux solaires monocristallins ! Eh oui, c’est une intox largement relayée par les détracteurs des panneaux solaires. Les terres rares comptent précisément 17 éléments dont aucun n’est utilisé pour la fabrication des panneaux solaires !
Pour en savoir plus sur l’impact environnemental des panneaux solaires Dualsun, consultez notre article détaillé.
Impact de la transformation des matières premières
L’étape de purification du silicium est particulièrement énergivore, bien que nécessaire pour obtenir le silicium le plus pur.
Et ainsi fabriquer le panneau solaire le plus performant.
Rappelons que plus un panneau solaire produit d’énergie, plus il est en mesure de rembourser sa dette énergétique (c’est-à-dire la quantité d’énergie nécessaire à sa fabrication) rapidement !
L’impact de cette étape de fabrication sur l’environnement va bien évidemment dépendre du mix énergétique du pays où elle est réalisée.
Aujourd’hui, elle est surtout réalisée en Asie.
C’est pourquoi il faut voir d’un bon œil les efforts du gouvernement chinois pour décarboner son mix énergétique grâce aux énergies renouvelables ou au nucléaire, notamment.
Pour aller plus loin :
Tout savoir sur la fabrication d’un panneau solaire en 2024
Quel est l’impact du glycol sur l’environnement ?
Impact environnemental du transport des panneaux solaires
La plupart des panneaux solaires dans le monde sont soit :
- fabriqués totalement en Asie
- équipés de cellules solaires importées d’Asie
Dans les deux cas, il est nécessaire d’acheminer les panneaux ou les cellules solaires en Europe par bateau.
Le fret maritime est donc pris en compte pour évaluer l’impact environnemental des panneaux solaires.
Impact pendant l’utilisation des panneaux solaires
Le point fort des panneaux solaires, c’est que leur utilisation n’entraîne aucune émission de gaz à effet de serre !
Chaque kilowatt-heure produit et consommé (ou injecté sur le réseau pour être ensuite consommé) est donc neutre en carbone.
En réalité, les premiers kWh produits vont rembourser la dette carbone, puisque nous l’avons vu, la fabrication et le transport des panneaux solaires entraîne des émissions de CO2 dans l’atmosphère.
Or bonne nouvelle : on estime qu’il faut en moyenne 1,5 à 2,5 ans à un panneau solaire pour restituer toute l’énergie nécessaire à sa fabrication.
Autre bonne nouvelle : les panneaux solaires ont une durée de vie dépassant 40 ans.
Par ailleurs, les fabricants comme Dualsun travaillent en continu à l’amélioration du rendement des panneaux solaires dans le temps.
Le but : réduire l’usure naturelle des panneaux solaires pour qu’ils produisent toujours plus de kWh, et ce même au bout de 40 ans d’utilisation !
Pour aller plus loin :
Fin de vie et recyclage des panneaux solaires
Lorsqu’un panneau solaire arrive en fin de vie, il est pris en charge gratuitement par la filière de recyclage.
En France, celle-ci est gérée par l’éco-organisme SOREN (ex-PV Cycle).
En moyenne, un panneau solaire est recyclable à 94,7%.
Il faut dire qu’il est principalement composé de verre, d’aluminium et de cuivre. Des matériaux dont le recyclage et la réutilisation sont totalement maîtrisés !
Ainsi, le recyclage des panneaux solaires présente moins une méthode pour traiter des déchets qu’une façon de créer de la matière première.
Pour aller plus loin :
3 méthodes pour mesurer l’impact environnemental des panneaux solaires
Bilan carbone des panneaux solaires
Il faut savoir que le Bilan Carbone® est une analyse monocritère.
Elle est basée sur les émissions de gaz à effet de serre uniquement.
Développée par l’ADEME puis par l’Association Bilan Carbone, c’est la méthode de comptabilité carbone la plus répandue en France.
Depuis octobre 2011, le Bilan Carbone® est une marque déposée désignant un outil et une méthode de comptabilité carbone. L’utilisation de la marque Bilan Carbone® est ainsi réservée aux membres et licenciés de l’Association Bilan Carbone.
L’analyse du cycle de vie (ACV)
C’est une méthode largement utilisée en Europe qui fait l’objet d’une standardisation internationale ISO 14040/44.
L’analyse du cycle de vie est une analyse multicritères.
Elle permet d’estimer l’impact environnemental d’un produit ou d’un service tout au long de son cycle de vie.
De ce fait, l’analyse du cycle de vie englobe le bilan carbone ainsi que d’autres impacts environnementaux comme l’eutrophisation, l’écotoxicité…
L’utilité de l’analyse du cycle de vie est de mettre en lumière quel type d’impact est dominant ou quels sont les éléments ou les étapes qui pèsent le plus sur l’environnement. Pour ensuite pouvoir agir sur les facteurs concernés.
Voyons le cas de l’analyse du cycle vie panneau solaire et du calcul de son énergie primaire.
L’énergie primaire d’un système photovoltaïque permet de calculer le temps de retour énergétique, par rapport à l’énergie habituellement utilisée et on y substitue la production photovoltaïque.
Il est admis qu’il faut 1,5 à 2,5 ans en moyenne à un système photovoltaïque pour produire autant d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer. La variation dépend de l’ensoleillement et donc du lieu de l’installation.
Avec le perfectionnement des technologies, l’impact environnemental du panneau solaire diminue à mesure que le rendement des cellules augmente. Cela est aussi lié aux concepteurs des systèmes qui prennent soin d’optimiser la production.
Consultez ici le résumé de la synthèse sur l’ACV photovoltaïque.
L’Évaluation Carbone Simplifiée (ECS)
La troisième méthode que l’on va détailler ici est l’évaluation carbone simplifiée (ECS). C’est également une méthodologie monocritère française.
Elle a été développée par la Commission de Régulation de l’Énergie (CRE).
Comme son nom l’indique, l‘ECS est une étude simplifiée par rapport à l’ACV ou au Bilan Carbone.
L’ECS permet de facilement calculer les émissions de gaz à effet de serre spécifiques à la fabrication d’un panneau solaire photovoltaïque (hors cadre).
Le calcul se fait depuis l’extraction de ses matières premières jusqu’à son assemblage.
La quantité de gaz à effet de serre par kWc* (G) est définie selon la formule suivante :
Il faut savoir que l’ECS est obligatoire pour les appels d’offres de la CRE relatifs aux projets supérieurs à 100 kWc.
Des notes sont attribuées en fonction de l’ECS obtenu.
Elle représente jusqu’à 33% de la note d’un projet, l’impact environnemental de la phase de fabrication d’un panneau est donc très important lors des appels d’offres.
L’Évaluation Carbone simplifiée du solaire hybride Dualsun
Avec le bureau d’expert SOLSTYCE, nous avons travaillé cette méthode pour notre panneau solaire hybride SPRING.
Il est à noter que la fabrication de notre panneau hybride émet 435.3 kgCO2 par kWc (valeur relative au panneau solaire hybride Dualsun de 1ère génération).
“Le résultat de l’ECS du panneau Dualsun est très bon, parmi les meilleurs résultats du marché. Cela démontre que la fabrication du panneau Dualsun est peu énergivore et très bien réfléchie.” – Nicolas Planchenault, Ingénieur SOLSTYCE, expert sur les ECS et ACV
Pour ce qui est de Dualsun, l’évaluation carbone simplifiée (ECS) a démontré des résultats excellents et nous faisons tout notre possible pour réduire notre impact au maximum.
L’impact environnemental des autres sources d’énergie
Impact des énergies fossiles sur l’environnement
Les énergies fossiles sont les principales responsables des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES).
En 2022, elles représentaient environ 73% des émissions mondiales de CO2.
Le charbon est le plus polluant, avec des émissions de l’ordre de 820 g équivalents de CO2/kWh, contre 490 g équivalents de CO2/kWh pour le gaz naturel.
Ces sources d’énergie contribuent également à la pollution de l’air, libérant des particules fines, des oxydes d’azote (NOx), et du dioxyde de soufre (SO2), qui ont des effets néfastes sur la santé humaine et l’environnement.
L’extraction du pétrole et du gaz entraîne également des risques de fuites et de déversements, qui peuvent causer des dommages irréversibles aux écosystèmes marins et terrestres.
Ces chiffres sont issus de la dernière étude sérieuse sur le sujet, publiée par le GIEC en 2018.
Impact des énergies renouvelables sur l’environnement
Les énergies renouvelables génèrent beaucoup moins de GES.
Par exemple, l’énergie solaire produit en moyenne 41 g équivalents de CO2/kWh, principalement pendant la fabrication des panneaux.
L’énergie éolienne émet entre 3 et 12 g équivalents de CO2/kWh, tandis que l’hydroélectricité se situe autour de 24 g équivalents de CO2/kWh.
Impact du nucléaire sur l’environnement
L’énergie nucléaire est souvent citée pour sa faible empreinte carbone, avec des émissions d’environ 12 g équivalents de CO2/kWh.
Cependant, elle présente d’autres risques environnementaux, notamment la gestion des déchets radioactifs, qui peuvent rester dangereux pendant des milliers d’années.
Les incidents nucléaires, bien que rares, peuvent avoir des conséquences catastrophiques, comme cela a été le cas à Tchernobyl et Fukushima.
La production de l’uranium, utilisé comme combustible, génère également des déchets toxiques et des risques de contamination radioactive.
Conclusion
La fabrication et le transport des panneaux solaires jusqu’à la France ont un impact environnemental qui n’est pas neutre.
Toutefois, une fois fonctionnels, les panneaux solaires n’émettent plus de CO2 dans l’atmosphère !
En plus, ils vont sur-compenser leur impact en produisant une grande quantité d’énergie tout au long de leur durée de vie (estimée à plus de 40 ans).
Enfin, ils sont recyclables à 94,7%.
L’adoption des panneaux solaires est donc un excellent moyen de participer à son échelle à la transition énergétique tout en faisant baisser sa facture d’électricité !
Pour vous permettre d’y voir plus clair, voici un tableau récapitulatif de l’impact environnemental des différentes sources d’énergies, renouvelables ou fossiles :
| Charbon | gaz naturel | Nucléaire | Eolien | Hydroélectricité | Solaire | |
| Émissions de GES | 820 geqCO2 | 490 geqCO2 | 12 geqCO2 | 11 geqCO2 | 24 geqCO2 | 41 geqCO2 |
| Risque environnemental | Elevé | Elevé | Elevé | Faible | Moyen | Faible |
| Recyclabilité | Nulle | Nulle | Nulle | Moyenne | Nulle | Elevée |
FAQ
Questions fréquentes (FAQ)
-
Comment calculer l’impact environnemental d’un panneau solaire ?
Il existe trois façons de mesurer l’impact des panneaux solaires sur l’environnement. La plus connue est la méthode du bilan carbone. Sont aussi utilisées les méthode d’analyse du cycle de vie (ACV) et de bilan carbone simplifiée (ECS).
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Quel est le temps de retour énergétique d’un panneau solaire en France ?
Le temps de retour énergétique d’un panneau solaire est de 2,5 ans en Europe du Nord et de 1,5 an en Europe du sud. Il représente la quantité totale d’énergie nécessaire à sa fabrication divisée par la quantité d’énergie produite chaque année. Le temps de retour énergétique dépend donc non seulement du mix énergétique du ou des pays dans lesquels un panneau solaire est fabriqué. Il dépend également des conditions climatiques (durée d’ensoleillement annuelle, température moyenne, etc.).
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Les panneaux solaires sont-ils recyclables ?
Les panneaux solaires sont recyclables à 94,7 %. En France, c’est l’organisme SOREN qui s’occupe de collecter et recycler les modules solaires en fin de vie.
