Les coûts d’investissement du photovoltaïque pourraient descendre à 166 €/kW d’ici 2050

Selon une nouvelle étude de l’université finlandaise LUT, le Capex du photovoltaïque devrait se situer entre 166 €/kW et 720 €/kW en 2050. L’étude intitulée « Perspectives du photovoltaïque solaire dans des scénarios de transition énergétique hautement renouvelables vers une source d’énergie dominante à l’avenir » a été publiée dans la revue Renewable and Sustainable Energy Reviews.

Les chercheurs précisent que la valeur de 166 € correspond à la convention standard exprimant des valeurs nominales en euros 2019, tandis que celle de 720 € est basée sur des euros 2017. « En résumé, toutes les valeurs de coûts antérieures à 2022 sont désormais ajustées de 20 % pour tenir compte de l’inflation », explique Christian Breyer, professeur d’économie solaire à LUT. « Les hypothèses concernant le photovoltaïque sont souvent pessimistes », souligne de son côté le co-auteur Dennis Bredemeier, ajoutant que les résultats des modèles énergétiques peuvent être fortement biaisés par une résolution spatiale ou temporelle insuffisante.

Les chercheurs ont mené une revue systématique de la littérature afin d’examiner le rôle du solaire photovoltaïque dans les scénarios de transition énergétique. Ils se sont notamment intéressés à l’influence des hypothèses de Capex sur la part projetée du PV dans le mix énergétique mondial, ainsi qu’à l’impact des choix de modélisation – résolution temporelle, granularité spatiale et représentation technologique – sur ces résultats. Ils ont également étudié la relation entre les heures de fonctionnement à pleine puissance du PV et les niveaux de déploiement propres à chaque pays, tout en évaluant comment les filières « power-to-X » pourraient renforcer le développement et la valeur systémique du photovoltaïque dans des systèmes énergétiques fondés sur les renouvelables.

Le jeu de données retenu a été filtré pour ne conserver que les études atteignant au moins 95 % d’électricité renouvelable d’ici 2050, en excluant le nucléaire. Une sélection supplémentaire a privilégié les études reposant sur des trajectoires de transition et des modèles d’optimisation reflétant une évolution réaliste des systèmes et leur efficacité économique. L’analyse a été limitée aux études couvrant les secteurs de l’électricité, de la chaleur et des transports, afin de prendre en compte les effets de couplage sectoriel. Les travaux à portée géographique limitée ou présentant des données insuffisantes ont été écartés afin de garantir la cohérence et la comparabilité. Les parts projetées du PV et de l’éolien dans la production d’électricité en 2050 ont également été examinées, en se basant sur la part dans l’électricité plutôt que sur la demande énergétique primaire totale. Les heures de fonctionnement du PV ont été estimées à partir de bases de données mondiales sur les ressources solaires.

Au final, 60 études répondant à ces critères ont été retenues, constituant un ensemble de données complet sur des scénarios de transition énergétique fortement renouvelables. Ces travaux présentent des différences marquées en termes d’hypothèses techno-économiques, de parts attribuées au solaire et à l’éolien, et de méthodes de modélisation. Malgré ces divergences, la plupart convergent vers un constat commun : d’ici 2050, le solaire photovoltaïque et l’éolien pourraient assurer ensemble entre 80 % et 100 % de la production d’électricité. Les parts combinées plus faibles s’expliquent généralement par la présence d’autres ressources renouvelables, comme l’hydroélectricité ou la géothermie, ou encore par des importations d’énergie.

L’analyse montre également que les hypothèses de Capex influencent fortement la part projetée du photovoltaïque : des coûts plus faibles conduisent généralement à un déploiement plus important. Les facteurs géographiques jouent aussi un rôle déterminant : les pays riches en hydroélectricité ou en géothermie affichent des parts de PV plus faibles, tandis que les régions bénéficiant d’un fort ensoleillement tendent à s’appuyer davantage sur le photovoltaïque.

« Les hypothèses sur le photovoltaïque sont souvent excessivement prudentes, tant en termes de coûts que de représentation technologique, souligne Christian Breyer. De nombreuses études reposent sur des projections de Capex supérieures aux niveaux actuels du marché, certaines estimations pour 2050 dépassant même les coûts déjà atteints aujourd’hui. Par ailleurs, le PV est fréquemment modélisé comme une technologie générique, ce qui ignore la diversité des solutions existantes : photovoltaïque flottant, bifacial, agrivoltaïque, intégré aux véhicules, intégré au bâti ou encore avec systèmes de suivi solaire. Cette simplification occulte des opportunités de réduction de l’usage des sols et de déploiement supplémentaire. En outre, certains choix de modélisation – notamment une faible résolution spatiale ou temporelle – peuvent encore fausser l’évaluation du rôle du solaire dans les systèmes énergétiques futurs. »

« Les coûts actuels et futurs du photovoltaïque dépendent fortement de la stabilité des chaînes d’approvisionnement mondiales, tandis que la montée des risques géopolitiques ajoute de l’incertitude, poursuit-il. Néanmoins, l’expérience passée montre que les chaînes de valeur de fabrication photovoltaïque peuvent être mises en place rapidement dans différentes régions, avec des hausses de coûts modérées. Cela suggère que, si les risques à court terme ne sont pas négligeables, ceux à moyen terme devraient rester gérables. Par ailleurs, les inquiétudes concernant les matières premières critiques sont limitées : les contraintes majeures, comme l’utilisation de l’argent dans la métallisation des cellules, devraient être levées grâce à des technologies de substitution attendues à partir de 2026, supprimant ainsi ce potentiel goulot d’étranglement ».

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