mercredi 11 mai 2016

États-Unis : Quelle surface solaire théorique pour produire 100% de l’électricité ?

Source : GOOD Magazine
11 mai 2016

Le magazine américain GOOD a mis en ligne fin avril une vidéo (en bas d’article) indiquant que les États-Unis pourraient satisfaire l’intégralité de leurs besoins électriques à partir du solaire en recouvrant 0,6% de la superficie nationale de panneaux photovoltaïques. Cette vidéo réalisée avec Solar City (société d’installation de panneaux aux États-Unis, détenue par Elon Musk) a le mérite d’interpeller et de reposer la question de l’empreinte au sol des unités de production électrique. Il convient toutefois d’en nuancer plusieurs aspects.

D’après les dernières données de l’EIA américaine, la production électrique totale des États-Unis a atteint 4 000 TWh en 2015 (soit 4 millions de GWh comme indiqué dans la vidéo) dont environ deux tiers ont été générés à partir de centrales à charbon et à gaz et environ 0,6% à partir de l’énergie solaire (photovoltaïque et thermodynamique confondus).

En s’appuyant sur une étude du NREL (laboratoire américain sur les énergies renouvelables) de juin 2013, la vidéo indique que la production de 1 GWh pourrait être satisfaite par une surface « solaire » de 2,8 acres (soit environ 0,011 km2). Cette emprise au sol correspond, selon le NREL, aux installations solaires les plus « performantes » au regard de ce critère, c’est-à-dire des grandes centrales photovoltaïques de plus de 20 MW constituées de panneaux à concentration à 2 axes. Dans le cas de panneaux fixes sur des toitures de particuliers, l’emprise au sol avoisinerait par exemple 4,4 acres pour atteindre une production annuelle de 1 GWh.

Plusieurs grandes questions ne sont par ailleurs pas abordées dans cette vidéo dont celle des coûts d’installation et de production ou celle du stockage : L’énergie photovoltaïque étant par nature intermittente (et non nécessairement corrélée à la demande), il convient de stocker l’électricité par moments et de la restituer à d’autres, ce qui constitue un défi économique et technique important à grande échelle. Les centrales thermodynamiques intègrent cette contrainte du stockage mais ont une emprise au sol supérieure selon le NREL (au moins 3,5 acres pour une production annuelle de 1 GWh).

Outre la question centrale des coûts (celui des panneaux photovoltaïques est en baisse constante mais quid de ceux du raccordement) se pose la question du lieu d’implantation de ces centrales photovoltaïques, nécessairement dans des zones disposant d’un bon ensoleillement (ici localisées dans le sud-ouest du pays) et à plusieurs milliers de kilomètres de certaines grandes zones de consommation. L’étude du NREL suppose un ensoleillement double de celui constaté en France (où le facteur du charge du photovoltaïque avoisine 15%). Cette vidéo présente donc un calcul théorique réducteur mais n’en rappelle pas moins le potentiel considérable du solaire qui se développe rapidement aux États-Unis, bien que sa contribution au mix électrique américain soit encore très limitée.


 Vidéo: https://youtu.be/v2IVTM0N2SE
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