Quel est le bilan carbone d'un panneau solaire photovoltaïque ?

Qu’est-ce que le bilan carbone d’un panneau solaire ?

Bilan carbone

Le bilan carbone d'un panneau solaire représente la quantité totale de gaz à effet de serre émis tout au long de son cycle de vie, depuis la fabrication jusqu'au démantèlement.

Le bilan carbone est exprimé en équivalent dioxyde de carbone (CO2eq). Cette unité, créée par le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat), permet de comparer les impacts des différents gaz à effet de serre en cumulant leurs émissions.

Cette mesure est essentielle pour comprendre l'impact environnemental global des panneaux solaires, malgré leur rôle clé dans la production d'énergie renouvelable.

Temps de retour carbone (TRC)

Le temps de retour carbone (TRC) est la durée nécessaire pour qu'un panneau solaire compense, par la production d'énergie propre, les émissions de gaz à effet de serre générées lors de sa fabrication. Cela signifie qu'après avoir atteint le TRC, le panneau solaire commence à produire une énergie qui contribue à réduire l'empreinte carbone globale

En France, le photovoltaïque remplace principalement la production électrique thermique au gaz ou au charbon, beaucoup plus émettrices de carbone. En 2019, il a été estimé qu'il fallait environ 3 ans pour compenser les émissions de carbone liées à l'installation d'un système photovoltaïque dans l'hexagone.

Temps de retour énergétique (TRE)

Le temps de retour énergétique (TRE) d'un panneau solaire photovoltaïque correspond à la durée nécessaire pour que le panneau produise une quantité d'énergie équivalente à celle utilisée pour sa fabrication. Passé ce délai, le panneau commence à produire de l'énergie nette, c'est-à-dire de l'énergie supplémentaire par rapport à celle utilisée pour le fabriquer.

Selon le rapport photovoltaïque publié en 2021 par l’institut allemand Fraunhofer-Gesellschaft, il est compris entre 1 et 1,5 an en Europe. La fabrication du module solaire (extraction du silicium, fabrication des cellules et assemblage du module) est le principal poste d'émissions.

Après avoir atteint le TRE, les panneaux solaires continueront à fonctionner pendant de nombreuses années, généralement 30 ans, produisant ainsi minimum 30 fois plus d'énergie utilisée pour leur fabrication sur l'ensemble de leur cycle de vie.

Quel est le bilan carbone d’un panneau solaire ?

En 2022, l’ADEME (Agence de la transition écologique) évalue le bilan carbone d’un panneau solaire photovoltaïque, en tenant compte du mix électrique utilisé pour la production du module, à :

• 25,2 g CO2eq/kWh pour un mix électrique de fabrication française ;
• 32,3 g CO2eq/kWh pour un mix électrique européen ;
• 43,9 g CO2eq/kWh pour un mix électrique chinois.

Une fabrication des panneaux solaires en France ou en Europe permet de diminuer considérablement l’empreinte carbone d’un panneau solaire, notamment en France grâce à son mix énergétique peu carboné. Le bilan carbone varie principalement en fonction du procédé et du lieu de fabrication des cellules.

Le bilan carbone solaire détaillé

L’exploitation d’une centrale photovoltaïque ne produit ni déchets de combustibles ni pollution de l’air. Cependant, sur l’ensemble de sa durée de vie, un système photovoltaïque fabriqué et installé en France émet en moyenne 23 à 25 g de CO2eq/kWh produit.

1/ Fabrication

La fabrication d’un panneau solaire n’inclut pas de terres rares. Toutefois, la production est énergivore. La fabrication d’un panneau solaire représente environ 60 % des émissions de CO2, et parmi ces 60 %, 23 % proviennent de la production du silicium. La fabrication des autres équipements solaires (onduleur, structures, câbles) comptent pour environ 35 % des émissions.

2/ Transport

Le transport représente environ 5 % du bilan carbone total d’un système photovoltaïque.

3/ Recyclage

À ce jour, le bilan carbone n'inclut pas les émissions liées au recyclage du module, principalement parce que ces émissions sont encore difficilement quantifiables. Cependant, des études récentes commencent à les évaluer et leur inclusion pourrait devenir standard dans les futures analyses.

Un panneau solaire photovoltaïque est recyclable jusqu’à 95 %. Plastiques, verre et silicium sont séparés pour être revalorisés.

Des mesures de soutien au photovoltaïque en France ?

Pour développer la puissance photovoltaïque française d’ici à 2050 et faire face à la rude concurrence asiatique, le Gouvernement a annoncé de nouvelles mesures de soutien :

• pacte solaire : renforcer les engagements entre l’État et les développeurs d’énergies renouvelables notamment par la réforme du calcul du contenu carbone des projets et valorisation des projets renforçant la résilience européenne. Mise en place de la certification InduScore ;
• soutien aux gigafactories : aide au développement des usines de production de cellules photovoltaïques Carbon (Bouches-du-Rhône) et Holosolis (Moselle) ;
• mise en place des critères du règlement européen Net Zero Industry Act (NZIA) pour soutenir l’industrie européenne du solaire et réduire la dépendance aux États hors UE.

Le photovoltaïque reste-t-il une solution d’avenir ?

La grande majorité des panneaux solaires photovoltaïques sont actuellement fabriqués en Chine, où le bilan carbone est de 43,9 g CO2eq/kWh. Le bilan carbone d'un panneau solaire, bien que comportant des émissions liées principalement à sa fabrication, reste relativement faible comparé aux sources d'énergie fossiles.

Grâce aux avancées technologiques et aux politiques de soutien, le secteur photovoltaïque continue de réduire son empreinte carbone, contribuant ainsi à la transition vers une énergie plus propre et durable.