Dans un contexte où les prix de l’électricité distribuée par les fournisseurs d’énergie ne cessent d’augmenter, on peut s’interroger sur l’opportunité de produire son électricité à usage domestique et de la consommer sur place, au moins partiellement.

Nous verrons que cette pratique est amenée à se développer grâce à la filière photovoltaïque dont les coûts de production ont fortement baissé ces dernières années. Elle pourrait ainsi accompagner la pénétration des énergies renouvelables dans le mix énergétique français avec un ratio prévisionnel de 40% à l’horizon 2030, au lieu de 23% en fin d’année 2019. Bien entendu, l’efficacité énergétique et la maîtrise de la demande d’électricité doivent être recherchées pour accroître la rentabilité de ces opérations. En effet, la puissance réellement disponible sur une toiture reste limitée malgré la nette amélioration des rendements de conversion.

Le dimensionnement du générateur photovoltaïque

Plusieurs technologies permettent de produire localement l’électricité d’origine renouvelable mais seule la production photovoltaïque (PV) retiendra notre attention. En effet, toutes les tentatives visant à promouvoir les petites éoliennes à axe horizontal ou vertical ont échoué commercialement et ce pour deux raisons essentielles :

– les nuisances sonores susceptibles d’entraîner des conflits de voisinage ;

– la production d’électricité aléatoire, sans lien avec les profils de consommation.

Grâce à la baisse constante des coûts de production de l’électricité photovoltaïque, l’autoconsommation de tout ou partie de la production peut devenir économiquement attractive chez les particuliers comme dans les secteurs tertiaire, industriel et agricole. Dans cette perspective, le bon dimensionnement de l’installation PV devient indispensable afin d’éviter deux écueils :

– le sous-dimensionnement de l’installation qui limite les bénéfices escomptés sur la facture d’électricité ;

– le surdimensionnement de l’installation qui diminue la rentabilité de l’opération car l’électricité réinjectée sur le réseau est faiblement rémunérée.

Générateur photovoltaïque en toiture

Par ailleurs, la durée d’amortissement de l’installation dépendra des conditions d’usage. Plus précisément, il conviendra de trouver une corrélation entre les besoins d’électricité et le profil de la production au cours d’une journée. S’agissant des secteurs tertiaire, agricole et industriel, les besoins d’électricité sont pratiquement en phase avec la source d’énergie solaire. Dans tous les cas, on pourra intervenir sur le pilotage de la demande d’électricité pour une meilleure approche technico-économique.

 

Concernant les installations domestiques de la métropole, l’autoconsommation peut devenir pertinente si les équipements énergivores (chauffe-eau électrique, chargeur de véhicule électrique…) sont alimentés pendant les heures diurnes. Le stockage d’énergie électrochimique dans des batteries permet également de valoriser la production mais son rendement électrique reste faible (70% au lieu de 90% pour l’eau chaude sanitaire).

Dans les territoires non desservis par un réseau, notamment dans les DOM-TOM, l’autoconsommation avec stockage d’énergie représente une bonne alternative par rapport à la production d’électricité traditionnelle et carbonée. Elle réduit entre autres l’impact financier sur les factures d’électricité qui est lié au fonctionnement diurne des climatiseurs.

Le soutien législatif des pouvoirs publics

De nouvelles dispositions réglementaires ont été introduites dans une loi de février 2017. Cette loi a permis de doter la France d’un cadre légal qui facilite le développement de l’autoconsommation grâce à des aides financières. Parallèlement, des arrêtés ont fixé les tarifs de rachat de l’électricité photovoltaïque avec revente totale et d’autres arrêtés ont instauré une prime à l’investissement pour les installations avec vente du surplus. Sur la base de cette législation, l’autoconsommation résidentielle commence à se développer dans l’hexagone et 50% des nouvelles demandes de raccordement de générateurs photovoltaïques enregistrées par ENEDIS portent sur l’autoconsommation totale ou partielle de la production PV. Par ailleurs, les nouvelles installations PV sont équipées systématiquement d’un compteur Linky qui a pour avantage de relever l’énergie consommée et l’énergie injectée sans faire appel à un deuxième compteur. C’est dans ce contexte que la filiale d’EDF (EDF-ENR) se présente comme le pionnier de l’autoconsommation avec l’offre « Mon Soleil & Moi » lancée en 2016.

A la fin de l’année 2019, la puissance cumulée du parc photovoltaïque français atteignait pratiquement 10 000 MW (voir le graphe ci-dessous), mais il s’agit d’une puissance installée, c’est-à-dire une puissance crête que l’on obtient avec un ensoleillement de 1000 W/m2. Concrètement, cette puissance assure une production d’électricité annuelle équivalente à celle d’un réacteur nucléaire de nouvelle génération fonctionnant 24h/24. On notera toutefois que cette production d’énergie diurne évite de solliciter des centrales au charbon pendant les heures de pointe, ce qui est favorable au mix énergétique sans carbone.

Des perspectives d’évolution indéniables

Désormais, on observe une hausse continue des tarifs de l’électricité (en moyenne 3% par an) et une baisse continue des tarifs de rachat par les fournisseurs d’énergie. Dans ces conditions, beaucoup de petits producteurs d’électricité photovoltaïque cherchent à consommer leur production et à revendre uniquement le surplus.

Le choix d’un système d’autoconsommation se justifie pleinement dans des zones non interconnectées avec un réseau centralisé, comme dans les DOM-TOM. Ce choix reste également pertinent sur les grandes toitures des secteurs tertiaire, industriel et agricole et ce, sans avoir recours à un stockage d’énergie.

Pour les installations domestiques, et dans l’attente d’une baisse supplémentaire des coûts de la production PV, un dispositif de soutien gouvernemental est encore nécessaire pour réduire le temps de retour d’investissement.

En conclusion, l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) considère que la rentabilité de l’autoconsommation est déjà une réalité économique pour les grandes toitures photovoltaïques offrant plus de 250 kW-crête avec un taux d’autoconsommation de 90%. Par contre, les installations résidentielles, dont le taux d’autoconsommation n’excède pas 50%, n’affichent pas encore une attractivité économique suffisante, même avec les nouvelles conditions tarifaires et fiscales de 2017.

Les estimations de l’entreprise RTE (Réseau de Transport de l’Electricité) sont plus optimistes car elle entrevoit quatre millions d’auto-consommateurs résidentiels à l’horizon 2035, sans faire appel à des subventions.

René Revol

Références :

• Les avis de l’ADEME (février 2018) – www.ademe.fr
• Statistiques RTE publiées en 2019 – www-rte.france.com