Route solaire : arrêtons de dépenser sans compter au nom de la transition

Olivier Appert et Olivier Daniélo

Olivier Appert est membre de l’Académie des technologies et ancien président du Conseil français de l’énergie.
Olivier Daniélo est rédacteur énergie.

La Cour des Comptes estime, dans un rapport récent(1), à 121 milliards d’euros le montant du soutien public aux énergies renouvelables auquel l’État s’est engagé par les contrats signés avant 2017(2). Elle estime qu’il faut « asseoir la politique énergétique sur des arbitrages rationnels fondés sur la prise en compte du coût complet des différentes technologies ».

Le Sénat vient de livrer de façon caricaturale une démonstration que le message de la Cour des Comptes n'est toujours pas passé. Dans le cadre de la discussion de la loi sur les Mobilités, la chambre haute vient en effet d’adopter un amendement permettant d’utiliser les recettes des certificats d’économies d’énergie (CEE) pour financer les routes solaires. Avant de prendre cette décision, les sénateurs ont-ils examiné le bilan désastreux des projets lancés ? 

Rappels des faits. Fin 2015, la société Colas lance l’idée de produire de l’électricité par des panneaux solaires sur les routes dans la perspective de remplacer les centrales photovoltaïques classiques. Ce projet résulte de travaux réalisés dans les laboratoires de l’INES à Chambéry sur une piste de 10 mètres de long seulement...

La ministre de l’environnement, Ségolène Royal, trouve l’idée géniale, lumineuse. Elle tweete le 31 janvier 2016 : « la route solaire, innovation française, sera installée sur 1 000 km en France. Grands travaux ». Le 22 décembre, elle inaugure dans l’Orne une route d’un kilomètre (surface de 2 800 m2). Le financement est assuré par une subvention de 5 millions d’euros. Or, le coût de l’électricité de la route solaire est beaucoup plus élevé que celui de l'électricité issue des centrales au sol, des ombrières solaires de parking et du solaire en toiture. L'écart est même astronomique. Deux ans après, quels enseignements peut-on tirer ?

La route solaire plaît à certains élus car elle est visible.

La production a été deux fois plus faible que prévu en 2017 et elle l'a été encore davantage en 2018 comme l'indique le site spécialisé BDPV(3) qui a suivi la production mois après mois. Par ailleurs, la route solaire a dû faire l’objet d’importants travaux tout au long de l'année 2018. En outre, une limitation de vitesse a été introduite pour réduire les nuisances sonores. Aucun retour d’expérience n’a été communiqué pour que les sénateurs puissent prendre une décision réfléchie. In fine, le coût de ces investissements aberrants qui se sont développés de façon virale, de la Vendée à la Picardie, sera supporté par le consommateur final. La route solaire plaît à certains élus car elle est visible. 

Il y avait deux marchés en perspective pour Colas : celui de masse et celui de niche. Le premier a été abandonné. En effet, la route solaire de Tourouvre « ne sera pas notre modèle de commercialisation », a admis le directeur de Wattway dans le cadre d'une interview pour le média Le Perche le 6 mars 2019, ajoutant que « sur l'autoroute, le trafic est plus conséquent, les nuisances seront donc plus fortes. Ce n'est pas le meilleur endroit pour une route solaire, c'était un coup de communication ». Le projet de Ségolène Royal, annoncé à quelques mois de l'élection présidentielle de 2017, relevait donc clairement d'une opération de « PR » (Public Relations). Financée par les contribuables.

Pour alimenter par exemple des feux de signalisation, il existe des solutions concurrentes bien meilleur marché…

Concernant le marché de niche, autrement dit les applications en bord de route pour alimenter par exemple des feux de signalisation, il existe des solutions concurrentes bien meilleur marché. C'est ce qu'a souligné Richard Loyen, délégué général d'Enerplan, syndicat des professionnels de l'énergie solaire, en réaction à la décision des sénateurs présents le jour du vote. L'aide publique accordée à Colas biaise ce marché de niche. Pour Richard Loyen, si la route solaire reste plus chère au kWh produit que d'autres solutions comme les ombrières, les murs solaires anti-bruit et les petites centrales au sol, alors elle ne trouvera tout simplement pas de marché. La sélection naturelle de Darwin est à présent perturbée par l'artifice des CEE.

Pour rappel, Colas annonçait initialement être en mesure de faire baisser le coût d'investissement de 14 €/W (dans le cas de Tourouvre) à 2-3 €/W à un horizon d'environ une décennie. Cet objectif - même s'il avait été atteint - avait été considéré comme absurde par plusieurs experts, y compris ceux de l'agence américaine Bloomberg New Energy Finance, étant donné que le coût d’investissement d’installations photovoltaïques classiques était déjà inférieur à 1 €/W et était encore appelé à baisser parallèlement. À présent que le marché de masse a été abandonné par Colas, il est en outre peu probable qu'une telle baisse se produise. Ce sont des milliards et des milliards de dollars qui ont été investis, notamment en Chine, pour faire baisser les coûts du solaire photovoltaïque classique depuis une décennie…

Par ailleurs, le CAPEX (coût d'investissement) n'est qu'une composante du coût total du kWh. Il faut aussi intégrer les OPEX (dépenses d’opération et de maintenance), la durée de vie des installations (la route solaire de Tourouvre a été garantie 3 ans par Colas, l’installation vendéenne agonisait au bout de seulement un an et a été intégralement remplacée alors qu'une centrale solaire classique a une durée de vie de près de 30 ans) mais aussi l'évolution du rendement du système au cours du temps ainsi que les taux d'intérêt. 

La décision du Sénat relative à la route solaire est ainsi particulièrement inopportune alors que se développent des débats sur le poids des taxes pesant sur les consommateurs d’énergie et sur l’efficacité du dispositif des Certificats d’économie d’énergie. Les défis énergétiques et environnementaux sont suffisamment sérieux pour s’interdire des annonces qui relèvent plus de l'optimisation de la Corporate Value que de l’expérimentation de technologies prometteuses. Ce genre de projet discrédite les approches technologiques sérieuses indispensables pour relever les défis futurs.

Olivier Appert est membre de l’Académie des technologies et ancien président du Conseil français de l’énergie.
Olivier Daniélo est rédacteur énergie.

Sources / Notes
  1. « Le soutien aux énergies renouvelables », Communication de la Cour des Comptes à la commission des finances du Sénat.
  2. L’échéance la plus tardive des contrats attribués intervient en 2046. « La charge annuelle des engagements passés ne diminuera donc significativement que postérieurement à 2030, lorsque le poids des engagements antérieurs à 2011 s’estompera », indique la Cour des Comptes.
  3. La production de la route solaire de Tourouvre a produit 149,5 MWh en 2017, contre 297,7 MWh de production attendue par an selon le site BDPV.

Commentaire

EnergEye

"The ever increasing number of cycles these batteries last until they've lost 20% of capacity. All commercial lithium variants started with ~1000x but NMC 111 is already being sold as 8000x. That means those batteries are on track to far outlast the car... Also means using them to stabilize the grid (using V2G) becomes a much more interesting proposition."
https://twitter.com/AukeHoekstra/status/1110626275515863041

Hervé

Votre article est trop optimiste. Il existe des batteries lithium qui peuvent faire bcp de cycles, d'autres qui ont une forte capacité, d'autres qui sont robustes, d'autres qui durent "longtemps"(ce critère reste toujours relativement mauvais pour le moment). Mais il n'y en a pas qui ont toutes ces qualités en même temps.
En pratique selon si vous faites des satellites, des voitures ou des PC,ou du stockage d’énergie, vous ne choisissez pas les mêmes types de batteries lithium.
Les batteries de VE sont un compromis entre la capacité spécifique et la durée de vie.
Les applications de stockage s’intéresse prioritairement à la durée de vie et au cout.

Au vu des caractéristiques de l'infrastructure déployée actuellement, personne ne semble croire à du V2G sur le court terme.

Hervé

les conditions méteo a hawai sont sensiblement différentes de ce qu'on a en France. Leurs condition hivernales sont bien meilleures. Donc leur profil de sollicitation des stockages est différent. Vous noterez aussi que 10cents le Kwh stocké c'est le prix d’achat actuel pour le particulier du Kwh en france (et deux fois celui de l'industriel)...

EnergEye

Avec un potentiel aussi élevé pour les STEP (22.000 TWh, haute efficience) le stockage saisonnier hydrogène (basse-efficience) sera-t-il vraiment utile pour passer de 95% à 100% d'EnR ?
"Au total, 530.000 sites ont été trouvés totalisant 22.000 TWh, soit un cinquième de la consommation énergétique mondiale pour une année entière"
https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/energie-renouvelable…

Hervé

Quand on voit la difficulté pour réaliser la moindre petite installation hydroélectrique actuellement en France, j'ai de sérieux doutes sur les possibilités de porter les STEP à 1.4TWH préconisé par l'article dans notre pays.
L'autre ennui, c'est que la localisation des sites potentiels n'est pas forcement optimale, ce qui aura de graves conséquences sur les capacité de transport à mettre en œuvre.

Dave B

Noter que l'éolien offshore flottant type Hywind, installé en Ecosse en 2017, conçu pour le large, affiche pour l'instant un facteur de capacité de 65%, si on en croit les premières publications. OK, c'est peut-être de la chance (mais il ne semble pas que la météo depuis 2017 ait été idéale au large de l'Ecosse). Mais à 65%, on quitte reste peut-être dans le "non-pilotable" tout doucement l'"intermittence". Quant au coût par KWH, il est certes pour l'instant élevé, mais c'est toujours le cas pour un prototype. Une production/installation en masse, sur des bateaux usines géants type Pioneering Spirit (lui aussi tout neuf) pourraient faire chuter les coûts dans les prochaines années, sans les problèmes de pollution visuelle et sonore de l'éolien terrestre, et d'emprise au sol et de faible ERoEI du PV. L'éolien offshore est en train de devenir une option sérieuse pour les pays de haute latitude, dans lesquels je classe bien sûr tout ce qui entoure la Mer du Nord, mais aussi la France - et même l'Espagne. Cordialement. DB

BMD

Dave B, un facteur de charge de 65 % ? A mon avis une Fake News. Cela signifierait que le vent souffle entre 50 et 100 km/h les deux-tiers du temps. Les anticyclones existent aussi au large ! De plus le vent au large, contrairement à la légende urbaine, change beaucoup plus brusquement de vitesse qu'à terre parce qu'il n'est pas amorti par la rugosité du sol. Les meilleures performances en mer du Nord sont de 40 à 45 %. Je ne vois pas comment il pourrait en être autrement car le facteur de charge est lié aux variations de vitesse du vent, pas à la technologie. Donnez-moi SVP le lien vers ces publications flatteuses !

Dave B

Demande très légitime, BMD. Dont acte, par exemple: https://www.windpowerengineering.com/business-news-projects/worlds-firs…
Après, on peut toujours suspecter que le chiffre soit un peu "publicitaire", quand il provient d'un acteur du micro-cosme, et, in fine, d'Aquinor lui-même. Et noter que les mois d'hiver sont aussi les plus ventés. Mais si c'est vraiment au-dessus de 50% durablement, ça peut être changeur de paradigme (et de croyances). Comme vous, j'attends la vérification de ces chiffres dans les mois qui viennent - et ceux fournis par la deuxième ferme de ce type, qui est en train d'être mise en place, cette fois dans les eaux norvégiennes.

Dave B

En fait, si vous googlez "hywind capacity factor" vous tombez tout de suite sur plusieurs articles qui reprennent ce 65%. Mais bon, en anglais.
Plus de 50%, est-ce vraiment si surprenant ? Sur la moyenne des dernieres années, les danois annoncent aussi dépasser ici et là le 45% de facteur de charge:
http://energynumbers.info/capacity-factors-at-danish-offshore-wind-farms
Les installations écossaises étant plus grandes, et dans une zone statistiquement encore "mieux" ventée, il n'est pas tout à surprenant que Hywind/Scotland performe encore mieux.
Je rêve, personnellement, qu'un pays comme la France, qui a derrière lui les réussites industrielles de masse que furent/sont encore Airbus et Arianespace, et qui est béni des Dieux en terme de façade maritime ventée, décide de créer avec des voisins intéressés un acteur sérieux dans ce domaine. Et créent des emplois qui ne pourront pas facilement se délocaliser en Chine.
- Plutôt que de remplir les poches de Colas et de fabriquants de panneaux suisses, pour une chimère voulue par une politicienne délirante (qui n'aide pas à remonter l'ENA dans mon estime.) 5 mio d'Euros à la poubelle, et une route qu'il faudra, visiblement, prochainement reconstruire...

BMD

Dave B, merci pour ces documents: je note que: 1-Il s'agit du facteur de charge sur les 3 mois les plus ventés de l'année. C'est intentionnel Le lecteur distrait ne retiendra que cette valeur, et les politiciens peuvent le brandir pour justifier le développement de l'éolien flottant 2 - votre document sur l'éolien danois montre que la moyenne de l'éolien offshore danois ,ne fait que 41 ,8 % avec deux parcs aux environs de 45 %. Je ne vois pas très bien pourquoi il en serait différemment pour l'éolien flottant, même en Ecosse 3- les profils annuels de l'éolien à terre et de l'éolien en mer sont homothétiques, ce qui montre que la fable du vent en mer plus régulier qu'à terre n'est qu'une fable. Je dispose d'enregistrements à pas de temps horaires pour des parcs éoliens en mer qui montrent que les variations de vitesse de vent sont en fait plus brutales qu'à terre. Le facteur de charge est plus élevé parce que la vitesse moyenne du vent est un peu plus élevée et qu'on est plus souvent proche de la puissance nominale qu'à terre
Bref, je ne crois pas que l'éolien flottant fasse beaucoup mieux que 45 % sur les meilleurs sites, et peut-être moins parce que la maintenance y sera plus difficile et plus longue.
Comme le démontre le document ci-joint , voir en particulier la figure 5, les productions éoliennes sont à peu près en phase dans les 18 pays d'Europe étudiés. Quand il y a panne de vent, elle concerne donc toute l'Europe. Je ne cois pas que l'éolien flottant y change grand chose, parce que la raison en est que les anticyclones et les dépressions sont très souvent à l'échelle de l'Europe Occidentale tout entière.
https://www.vgb.org/studie_windenergie_deutschland_europa_teil2.html?df…

Boret

Tous ces politiques ont sans doute des enfants et petits enfants, ils ne pensent même pas qu'à adhérer à de telles dépenses tend à leurs assombrir leur futur budget.

sail49

quelqu'un connait-il ou a-t-il un lien qui permette de voir dans le détail, la ventilation des 121 milliards annoncés et sur combien d'années ces engagements courent ils ?
Sans cette donnée essentielle, impossible de tirer la moindre conclusion ... même à l'Ademe, ils n'en savent rien, c'est dire la pifométrie du chiffre avancé !!

En ce qui concerne, la route solaire, il ne faut pas être bien inspiré pour ne pas comprendre que ce n'est massifiable qu'uniquement sur infrastructures légères comme les pistes cyclables (et encore ... à quel coût ???) !

Bruno LALOUETTE

Route solaire, éolien, EPR et le nouveau délire d'hydrogène, c'est nous les bourricots qui payons les impôts!

rochain

Oui mais sur les 3 seuls deux n'ont pas produit le moindre watt, l'éolien si !

Fontaine

Oui quand j'ai vu cette proposition je me suis demandé si nos élus étaient bien raisonnables, il ne faut pas "sauter " sur toutes les nouveautés sans faire d'évaluation rationnelle. Malheureusement c'est souvent le cas avec l'argent public, ça sortirait de leur poche ils reflechiraient à 2 fois.

Hervé

Oh que oui!
Construire la mème chose maintenant couterait bien moins cher pour une perf meilleure.
Il faudra presser sur reset et recommencer de manière intelligente (oui, c'est possible!)

Jack Teste-Sert

Il y a bien mieux à faire..., tel en Grande Bretagne avec des stations de recharge solaire avec bornes ultra-rapides (adossées à une ferme solaire) équipée de tout ce qui permet aux voyageurs de se restaurer et de se reposer !

sarpion

Si le problème est le CO2 et le réchauffement climatique il n'y a pas d'autre solution, chez nous, économiquement valable, que le nucléaire pendant quelques décennies..... Il faut attendre que les renouvelables puissent prendre le relai avant de fermer le nucléaire !

Dave B

Coquille glissée dans ma contribution, vue trop tard. Lire "[MAIS ON QUITTE] tout doucement l'intermittence."

Paul Henry

Je ne pense pas que le but de ces routes solaires, que ce soit Wattway chez nous, Solar Road aux Pays-Bas ou Solar Roadways en Allemagne, soit de concurrencer les installations photovoltaiques classiques ou les autres types d'énergie, même à long terme.

Pour l'instant il s'agit de prototypes qui permettent certes de produire de l'énergie mais aussi de tester la durabilité de matériaux qui pourront être fixés sur la chaussée et incorporer d'autres éléments que des cellules photovoltaiques : capteurs, circuits électiques, éclairage...

Concernant le coût d'une telle technologie, il est claire que l'on ne peut demander à des prototypes produits en petite série de concurrencer le prix des panneaux chinois. Cela pourra cependant avoir du sens quand la technologie sera plus mature et que la production à plus grande échelle (ou délocalisée) permettra une baisse du prix de revient de l'énergie.
C'est à ce moment que l'on verra si les routes solaires seront capables de trouver leur place dans le mix énergétique. Je pense notamment au fait de concurrencer les ombrières solaires qui nécéssitent de monter une structure et qui ne peuvent être posées dans les endroit trop venteux, ou encore pour produire de l'électricité localement là où le réseau EDF n'est pas accessible.

Quand à l'argent dépensé aujourd'hui, tout dépendra de la réussite de ce genre de projets à long terme et du retour d'expérience sur les matériaux utilisés. Cela peut être du gachi (comme souvent pour les recherches qui n'aboutissent pas) tout comme un succès. Le projet français étant en partie chapeauté par le CEA, un succès futur devrait pouvoir leur assurer quelques royalties.

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