Aux États-Unis, le Département de l'Énergie envisage un essor considérable du solaire

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Parc solaire photovoltaïque de Grand Ridge

Parc solaire photovoltaïque de Grand Ridge dans l'Illinois. (©Invenergy)

Aux États-Unis, l’énergie solaire pourrait satisfaire près de 40% des besoins électriques en 2035 et jusqu'à 45% en 2050 selon une étude du Département de l’Énergie (DoE)(1) publiée le 8 septembre.

Une multiplication par 20 des capacités solaires d’ici 2050 ?

Dans son étude réalisée avec le National Renewable Energy Laboratory (NREL), le DoE américain étudie 3 scénarios : un scénario de référence, un autre de décarbonation (dit « Decarb ») et un troisième incluant en plus une forte électrification des usages (dit « Decarb + E »).

C’est dans ce dernier scénario que l’administration de Joe Biden envisage un déploiement spectaculaire des capacités solaires aux États-Unis : ces dernières, qui s’élevaient à environ 76 GW en 2020 (photovoltaïque et thermodynamique cumulés), atteindraient jusqu’à… 550 GW en 2030, 1 000 GW en 2035 et près de 1 600 GW à l’horizon 2050 (dont près de 200 GW sur toitures). Cette trajectoire impliquerait, à court terme, d'installer près de 30 GW de capacités solaires par an entre 2020 et 2025 et 60 GW par an entre 2025 et 2030, soit quatre fois le rythme actuel de développement(2).

Déploiement du solaire envisagé par le DoE dans le cadre d'une décarbonation du mix électrique américain

En matière de production, le solaire pourrait, selon le DoE, satisfaire 37 à 42% de la demande américaine d’électricité en 2035 et 44 à 45% en 2050 (avec un mix décarboné à 100% reposant également sur l’éolien, le nucléaire, l’hydrogène, la biomasse ou encore la géothermie), contre seulement près de 3% en 2020. Pour rappel, les différentes filières renouvelable cumulées ont fourni près de 21% de l'électricité aux États-Unis en 2020, le reste de la production provenant du gaz naturel (40%), du nucléaire (20%) et du charbon (19%).

Évolution possible du mix électrique américain dans un scénario de décarbonation

Surcoûts et bénéfices des scénarios de décarbonation

Pour pallier la variabilité de la production solaire, un déploiement massif des capacités de stockage est également attendu d’ici à 2050 (« plus de 1 600 GW en 2050 »). Par ailleurs, les réseaux électriques « interrégionaux augmenteraient de 90% dans le scénario Decarb + E », précise le DoE.

L'administration américaine écarte les différentes objections pouvant constituer un frein à la décarbonation du mix national. Le déploiement massif des capacités solaires pourrait même se faire « sans que cela entraîne des augmentations du prix de l’électricité d’ici à 2035 » selon le DoE : les coûts « de décarbonation et d'électrification » pourraient en effet être, selon l’étude, « entièrement compensés par les économies réalisées grâce aux améliorations technologiques et à une flexibilité accrue de la demande ».

Selon cette étude, les investissements liés au scénario « Decarb + E » seraient supérieurs de 25% à ceux du scénario de référence sur la période 2020-2050. Mais le scénario de forte décarbonation entraînerait dans le même temps de nombreuses externalités positives (amélioration de la qualité de l’air, réduction des dégâts liés aux événements climatiques, etc.) qui surpasseraient largement ces coûts supplémentaires selon le DoE(3).

Dans le scénario « Decarb + E », « la disponibilité des terres ne limiterait pas le déploiement solaire », juge par ailleurs le Département de l’Énergie américain. À l’horizon 2050, son rapport estime que les installations solaires au sol nécessiteraient « une superficie maximale équivalente à 0,5 % de la superficie des États-Unis » (il est estimé que les conflits d’usages avec des « terres de grande valeur » pourraient être évités en ayant entre autres recours à des terrains « contaminés impropres à d’autres fins »). Le DoE estime enfin dans ses scénarios de décarbonation que près de 500 000 à 1,5 million de personnes pourraient travailler pour l’industrie solaire aux États-Unis en 2035.

Surface nécessaire à un très fort développement du solaire
Sources / Notes
  1. Solar Futures Study, Department of Energy (DoE), septembre 2021.
  2. Photovoltaïque et thermodynamique.
  3. Cette évolution s’inscrirait dans un contexte de fort hausse de la consommation : + 30% entre 2020 et 2035, en raison de l’électrification des transports, de processus industriels et d’usages dans les bâtiments (chauffage).
  4. Sur la période 2020-2050, les surcoûts du scénario « Decarb + E » sont estimés à 562 milliards de dollars par rapport au scénario de référence mais les bénéfices atteindraient près de 1 700 milliards de dollars.

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