Le Soleil est une source d’énergie inépuisable (on a 4,5 milliards d’années devant nous). Chaque seconde, le soleil émet dans l’espace l’équivalent de 500 000 années de consommation de l’humanité en énergie. Un petit milliardième de cette énergie finit sur Terre, le reste va dans l’espace ou sur d’autres astres. Ce petit milliardième correspond à tout de même environ 1,5 milliards de TWh, soit l’équivalent de l’électricité produite par 180 millions de centrales nucléaires de 1 000 MW(1), ou encore 16 000 fois les besoins en énergie de l’humanité (2).
En recouvrant ne serait-ce que 1% des terres émergées (3), soit une surface moindre que la totalité des toitures sur terre, avec des panneaux au rendement moyen (4) de 17,35%, on aura à disposition une capacité équivalente à 90 000 réacteurs nucléaires (5) produisant chaque année 800 000 Twh, soit 9 fois les besoins de l’humanité. Avec 1% des terres émergées couvertes, on a de quoi alimenter 9 milliards d’humains (la population en 2050) ayant la même consommation d’énergie qu’un américain moyen de 2009…
Un exemple théorique pour la France
En France, chaque français consomme en moyenne 4,3 TEP (tonne équivalent pétrole) (7), soit un besoin de 275 MTep pour 64 millions d’individus que nous sommes (3000 Twh environ). Admettons qu’on arrive à baisser d’1/4 notre consommation d’énergie (appareils économes…) d’ici 2020 et que l’on veuille fournir ne serait-ce qu’un quart de notre énergie en solaire sous forme d’électricité, et ¼ sous forme de chauffage. Nous aurons besoin produire 560 Twh d’électricité solaire (plus que ce que produisent nos 58 réacteurs nucléaires en 2009) et 560 Twh de chauffage.
Pour cela, il suffit de couvrir 5 600km² (8) en panneaux solaires (la campagne ne sera donc pas couverte de panneaux solaires) et de 1 000 km² de panneaux solaires thermiques. La France, disposant de plus de 10 000 km² (9) de toit, permet d’installer tous ces panneaux sans empiéter sur notre belle campagne. Ouf ! Et pour la nuit ou les jours de nuage, on peut envisager d’utiliser l’excédent d’électricité solaire pour produire de l’hydrogène et remonter l’eau des barrages, afin de « stocker » l’électricité sous forme d’eau
First solar, leader, arrive à produire ses panneaux pour 1 dollar le WC. Et d’ici 2015, le prix du Wc sera de l’ordre de 60 centimes de dollars (0,40€) (10). Un mètre de panneau solaire contenant 100 Wc, le coût total des panneaux photovoltaïques serait de 224 milliards d’euros. En admettant que le prix du panneau thermique soit le même au mètre carré que le photovoltaïque, en raison de meilleurs rendements (80% vs 15%), le coût ne sera que de 42 milliards d’euros, soit 270 milliards d’euros. Avec la solution du nucléaire, on aurait besoin de construire 95 Réacteurs de type EPR, soit au bas mot 200 milliards d’euros si le prix de l’EPR diminue de moitié par rapport à 2009…
De tels panneaux permettraient d’éviter de consommer l’équivalent de 103 Millions de tonnes d’équivalent pétrole tous les ans. En admettant que ces panneaux se substituent au pétrole et au gaz consommé en France, il permettra d’éviter le rejet dans l’atmosphère de 4 à 5 milliards de tonnes de co2 sur les 20 ans de la durée de vie des panneaux solaires. Au prix actuel du gaz et du pétrole (11), cela permettra d’éviter de dépenser 20 à 35 milliards d’euros en importations en énergie par an. En tablant sur un doublement du prix moyen de l’énergie ces 20 prochaines années, le solaire, c’est accepter de dépenser 270 milliards pour éviter d’importer 600 à 1000 milliards en énergie fossile. Ecologie, Rentabilité, mais aussi création d’emploi , tel est le prix d’une politique écologique volontariste.
Sources du dossier
(1) Surface de la Terre exposée au soleil (équivalent à plat) pi * r² = 3,14 * 6378² = 127,7 millions de km². Le rayonnement moyen du soleil est de 1 400 W.m² (1 350 à 1 450 Watts selon la saison) environ.
(2) L’humanité consomme 8,1 milliard de TEP/an (source http://fr.wikipedia.org/wiki/Ressources_et_consommation_%C3%A9nerg%C3%A9tiques_mondiales), 1 TEP =11628 Kwh (source: http://forums.futura-sciences.com/habitat-bioclimatique-isolation-chauffage/136234-info-kw.html
(3) Les terres émergées représentent 29% de la surface de la Terre.
(4) Un panneau solaire photovoltaique moyen a un rendement de 15%, un thermique 80%. Pour un besoin de 25% en thermique et de 75% en électricité, les surfaces seront couvertes à 3,61% en panneaux thermiques et 96,39% en photovoltaïque, soit un rendement moyen de 17,35%.
(5) Production = Potentiel total * 29% (part des terres émergées ) * 1% (surface des terres couvertes) * rendement moyen
(6) Un américain consomme en moyenne 8 TEP/an (source : http://www.thedifferentmagazine.com/tendances/kultura/lhydrogene-dans-tous-ses-etats.html), soit 93 024 Kwh.
(7) http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_en_France
(8) 1m² de panneau photovoltaique produit en moyenne 100 Kwh/an voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Watt-cr%C3%AAte
(9) http://www.manicore.com/documentation/solaire.html
(10) http://fr.wikipedia.org/wiki/First_Solar
(11) 1000m3 de gaz = 0,9 TEP = 250 USD soit 280 USD/Tep ; Pétrole : 70 USD/baril soit 480 USD/TEP environ. En euros, cela donne : Gaz : 200€/TEP ; Pétrole : environ 350€/TEP