Panneaux photovoltaïques : quelle production après 30 ans d’installation ?
Dans les démarches de transformation du système de production d’énergie, les panneaux solaires connaissent une croissance sans précédent. L’énergie solaire reste en tête de liste des énergies renouvelables dans le mix énergétique global. Cette montée en flèche fulgurante du solaire peut s’expliquer par ses nombreux avantages, dont son important potentiel de rentabilité sur le long terme, la durabilité de ses matériaux, sa flexibilité et son caractère inépuisable. D’ici 2040, on prévoit qu’environ 39% de l’électricité de l’Union européenne pourrait provenir de l’énergie solaire. On estime que la durée de vie moyenne de ces panneaux photovoltaïques oscille entre 20 et 40 ans. Après 30 ans d’utilisation, quel niveau de performance peut-on attendre des panneaux photovoltaïques ?
Performance initiale et taux de dégradation
La majorité des fabricants de panneaux solaires estiment leur performance initiale à son maximum jusqu’à leurs 25 ans d’installation. A partir de là, leur efficacité dépend de la durabilité de leurs composants et de divers facteurs extérieurs.
Pour déterminer la durée de vie des installations solaires, il reste important de faire la distinction entre la garantie du produit et celle de sa production ou de son rendement. La première concerne le bon fonctionnement des matériaux sur une certaine durée. La seconde indique le niveau minimum de production d’électricité verte de l’installation photovoltaïque.
La capacité initiale
Durant les 12 premières années, la performance des panneaux solaires peut être assurée à 90%. Au fil de son utilisation, et avec les facteurs pouvant influencer sa fiabilité, cette capacité peut diminuer à 80% une fois qu’ils atteignent leurs 25e années. Quelles sont les causes de cette régression ? Cette baisse de performance peut être due aux modules photovoltaïques (mono ou polycristallins, entre autres) et aux dégradations des matériaux (corrosion, rupture de vitre, décoloration, etc.).
Le taux de dégradation
Le taux annuel moyen de perte de performance est évalué à environ 0,5 à 1% par an. Pour obtenir ce résultat, il faut considérer les facteurs de dégradation et la durée de fonctionnement du module photovoltaïque durant une année. L’hypothèse du taux de dégradation est un élément à prendre en considération avant de se lancer dans des projets de centrales solaires.
Plusieurs études estiment que ce taux est d’environ 0,4 à 0,5% par an pour les panneaux solaires dotés de la technologie du silicium. Pour les installations solaires munies de la technologie à couche mince, ce taux de dégradation est évalué à 0,5% par an.
Des professionnels en gestion des actifs et en gestion technique peuvent procéder à l’évaluation de la dégradation des panneaux solaires pour une estimation plus précise.
Les différents facteurs influençant la durabilité des panneaux photovoltaïques
Avec le temps, la performance des panneaux photovoltaïques peut diminuer progressivement. Cela s’explique par l’influence de plusieurs facteurs.
Les matériaux et la technologie déployée
Les composants des installations solaires et les technologies déployées peuvent grandement influencer leur durabilité. Le panneau solaire monocristallin est le plus utilisé. Sa durée de vie est de 25 ans. Cependant, à comparer au panneau solaire polycristallin, elle reste moindre puisque celui-ci dure plus de 30 à 35 ans. Toutefois, le monocristallin reste plus esthétique avec un meilleur rendement. Chaque technologie dispose ainsi de ses propres avantages et inconvénients. D’autres technologies sont également disponibles, telles que l’amorphe et l’hybride.
L’onduleur est l’un des éléments le moins durable des installations solaires. Les onduleurs centraux ont une durée moyenne de 8 à 12 ans. Les micro-onduleurs ont une longévité pouvant aller jusqu’à 25 ans. Certains modèles durent même plus de 50 ans. Quant à la batterie, sa durabilité dépend de sa technologie. La durée de vie est donc à estimer sur l’ensemble de l’installation solaire. Elle ne peut être limitée à la technologie seulement ou à l’un des composants.
Conditions environnementales
Mis à part les technologies et le matériau, d’autres conditions externes peuvent aussi impacter la durée de vie des panneaux solaires, dont principalement l’influence du climat. Parmi quelques-uns qu’on pourrait citer, on peut mentionner :
- Et une humidité prolongée.
- Une forte intensité des rayons UV,
- Des températures élevées,
- Un changement brusque de température,
- Des températures extrêmement basses
- De la grêle,
- Et une humidité prolongée.
Quelques études de cas et données réelles
Baptisée « Centrale Phébus 1 », la première station solaire de France est installée en 1992 à Lhuis, dans le département de l’Ain, grâce au financement d’actionnaires citoyens de l’association Phébus. Cette installation photovoltaïque a été couplée au réseau électrique. Elle disposait de 10m² de panneaux solaires produisant à peine 1 kW d’énergie verte, implantée sur la toiture de Georges David qui s’est porté volontaire pour prêter son toit. Après presque 31 ans de production, ces panneaux ont été testés. Il a été approuvé qu’ils continuent de produire environ 79,5 % de leur puissance initiale.
D’autres exemples de panneaux solaires vieux de plus de 30 ans peuvent encore être mentionnés et qui continuent toujours de produire de l’énergie verte. Il y a, entre autres, la centrale TISO en Suisse qui a fonctionné pendant plus de 40 ans. Son taux de dégradation a été estimé à environ 0,2?à 0,7?% par an.
Les implications économiques
Avec un taux de dégradation moindre, les panneaux photovoltaïques fournissent une haute performance sur le long terme. Au bout de 30 ans d’usage, une grande majorité d’entre eux affichent toujours une production de près de 80%.
L’entretien est l’une des précautions permettant d’augmenter la durée de vie des centrales solaires et d’optimiser leur rendement. Le nettoyage des panneaux est requis pour les débarrasser des poussières. Les composants de l’installation solaire doivent aussi être vérifiés périodiquement.
En plus de la durabilité des panneaux photovoltaïques pouvant s’étendre jusqu’à plus d’une quarantaine d’années, ils sont recyclables à presque 95%. Ils sont généralement constitués d’alu, de verre et de semi-conducteurs réutilisables.
