Les systèmes photovoltaïques en toiture ont atteint la parité réseau sur les principaux marchés de l’Union européenne

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Si tous les toits de l’Union européenne adaptés étaient équipés de systèmes photovoltaïques, 680 TWh d’énergie solaire pourraient être produits. Cela représenterait 24,4 % de la consommation actuelle d’électricité des États membres de l’Union européenne (UE). Telle est la conclusion principale de l’étude A high resolution geospatial assessment of the roofop solar photovoltaic potential in the European Union, réalisée par le Centre commun de recherche (CCR) de la Commission européenne et l’Institut européen d’innovation et de technologie (EIT).

En 2017, la capacité totale installée des systèmes photovoltaïques dans l’UE était de 107 GW, générant un total de 114 TWh d’énergie solaire. L’étude estime la part des systèmes photovoltaïques privés à 28 % et celle des systèmes sur toitures commerciales à 18 %. Dans le contexte de l’objectif de l’UE d’atteindre une part de 32 % d’énergies renouvelables dans la production totale d’énergie d’ici 2030, il est nécessaire d’installer des millions de nouveaux systèmes de toitures photovoltaïques en Europe. Le photovoltaïque devrait atteindre une part d’au moins 65 % dans le secteur de l’électricité pour atteindre cet objectif de 30 % et ainsi fournir 440 TWh d’énergie solaire par an.

Les auteurs de l’étude ont confronté des données spatiales et statistiques afin d’évaluer le potentiel technique des toitures pour une exploitation photovoltaïque de tout bâtiment dans l’UE. Le modèle, qui fait également appel à l’apprentissage machine (machine learning), a été utilisé pour quantifier la surface totale de toiture disponible pour les systèmes photovoltaïques.

Faire correspondre les données

Les scientifiques ont utilisé un outil statistique spatial permettant de comparer les données fournies par la European Settlement Map – un ensemble de données cartographiant la présence urbaine en Europe à partir des images satellites SPOT5 et SPOT6 – et les données liées aux propriétés des bâtiments.

Cette comparaison a montré une surestimation d’un facteur de 2 à 5, de sorte que les chercheurs ont également dû utiliser les données de Corine Land Cover (un inventaire informatisé de la couverture terrestre dans les 28 États membres de l’UE et d’autres pays européens) et de l’Atlas urbain européen, qui fournit des données comparables sur l’utilisation et la couverture terrestres pour de grandes zones urbaines. Cela a permis aux chercheurs d’ajuster leurs estimations et d’harmoniser leurs données.

« La méthodologie utilisée pour déterminer la couverture paneuropéenne harmonisée a permis d’obtenir une carte de densité de l’UE à une résolution de 100 mètres », indique l’étude. Et avant tout, l’espace total disponible en toiture a été réduit à des surfaces compatibles avec le photovoltaïque, en tenant compte des pertes du système et de la dégradation des modules.

Coûts de production d’électricité pour les systèmes photovoltaïques en toiture par rapport au prix de l’électricité

La méthodologie a permis aux chercheurs d’identifier les marchés de l’UE où les coûts de l’électricité produite par des systèmes photovoltaïques en toiture pouvaient être très compétitifs. « Certains pays comme l’Allemagne, la France, l’Italie et l’Espagne se distinguent sur les cartes parce qu’ils ont le potentiel économique le plus élevé, ce qui implique davantage d’options pour des investissements intéressants », écrivent-ils dans l’étude. Si l’on considère les prix de l’électricité pour les consommateurs privés, qui se situent selon les pays entre 16,9 et 30 centimes d’euro par kilowattheure, les systèmes photovoltaïques en toiture permettraient de produire de l’électricité moins chère de 49 % en Allemagne, de 44 % en Espagne et de 42 % en Italie. En France, le taux de réduction s’élèverait à 23 %.

Les chercheurs ont identifié d’importantes différences régionales dans les coûts de production d’électricité (LCOE) pour ce type de systèmes photovoltaïques. Selon l’étude, les coûts varient entre 6,19 et 32,15 centimes par kilowattheure. En revanche, dans les États membres d’Europe de l’Est comme la Bulgarie, la Hongrie, la Roumanie et l’Estonie, les prix de l’électricité pour le consommateur final sont très bas, entre 9,50 et 12 centimes le kilowattheure. L’analyse pour les systèmes photovoltaïques en toiture identifie un total de neuf marchés sur lesquels la parité réseau est encore loin d’être atteinte en raison des prix bas de l’électricité. Tous sont situés en Europe de l’Est : Roumanie, Pologne, Hongrie, République tchèque, Slovaquie, Croatie, Lituanie, Lettonie et Estonie.

Comparaison des coûts d’investissement moyens et des coûts LCOE pour les systèmes de toitures photovoltaïques dans les États membres de l’UE.

Graphique tiré de l'étude de l'UE "A high resolution geospatial assessment of the rooftop solar photovoltaic potential in the European Union".

À l’inverse, le Portugal est présenté comme un marché dont les conditions cadres sont très favorables, telles qu’un fort rayonnement solaire, une bonne disponibilité de financement et des prix élevés de l’électricité pour les clients (environ 22 centimes le kilowattheure). L’Allemagne obtient également de très bons résultats en termes de coûts moyens pondérés du capital (WACC, weighted average cost of capital, qui correspond au coût de financement des investissements dans de nouveaux projets). L’étude a révélé d’importantes différences à cet égard : ils sont les moins élevés en Allemagne avec 3,5 %, alors qu’ils sont de 11 % à 12 % dans les pays d’Europe de l’Est.

En France, l’étude estime qu’entre 20 % et 30 % de la consommation annuelle en électricité pourraient être couverts par la production d’énergie issue des systèmes solaires en toiture. Le potentiel technique est estimé à 120 TWh par an. « Un tel potentiel, associé au faible coût du capital [WACC de 5 %], permet de développer des systèmes de toiture dans des conditions avantageuses », précise l’étude.