Energie solaire : définition, types, avantages et autoconsommation solaire en entreprise

L’énergie solaire serait-elle la solution pour un avenir plus radieux ? Les énergies renouvelables sont au cœur de la lutte contre le changement climatique. Après le vent et l’eau, pourquoi ne pas se tourner vers un autre élément naturel facilement exploitable : le soleil. En 2021, l’énergie solaire photovoltaïque représentait 5,8 % de la production d’électricité dans l’Union Européenne avec une puissance de 200 gigawatt (GW), contre 52 GW en 2011. 

L’évolution des technologies, l’accessibilité pour les particuliers et la demande croissante pour des énergies plus vertes sont aujourd’hui de véritables moteurs du développement de l’énergie solaire. Alors comment l’exploiter et quel est l’état des lieux de l’énergie solaire en France ? Éléments de réponse avec Big média.

L’énergie solaire : définition et fonctionnement

Même caché derrière les nuages, le soleil est toujours présent. Pour en tirer parti, l’énergie solaire exploite son rayonnement électromagnétique pour le transformer en électricité ou en chaleur. C’est une énergie renouvelable (ENR), durable, qui ne produit ni déchet ni CO2, disponible en illimité mais intermittente, puisqu’elle dépend d’une météo favorable. 

Comment est produite l’énergie solaire ? Cette énergie, et plus particulièrement les rayons du soleil, est captée par des panneaux solaires, composés de cellules photovoltaïques ou thermiques, qui la convertissent en courant électrique continu, lui-même transformé pour être compatible avec le réseau électrique dans lequel il sera ensuite distribué. L’énergie peut y être immédiatement injectée ou stockée dans des batteries pour être disponible plus tard, par exemple lorsque la météo n’est pas assez ensoleillée.

Les différents types d’exploitation de l’énergie solaire

La première image qui vient en tête lorsqu’on parle d’énergie solaire, ce sont ces grands panneaux noirs couvrant des champs entiers ou des toits de maison. Il existe pourtant plusieurs manières d’exploiter l’énergie solaire. Visuellement, la différence n’est pas toujours criante, mais chaque système fait appel à des technologies particulières et n’a pas les mêmes capacités ou objectifs. 

Le solaire photovoltaïque : produire l’électricité à partir du rayonnement solaire

La méthode photovoltaïque (PV) est la plus répandue pour capter l’énergie solaire. Le principe est simple : le rayonnement solaire est capté par des panneaux solaires composés de cellules photovoltaïques qui transforment le courant continu en courant électrique alternatif grâce à un onduleur. 

Ce procédé rend l’énergie compatible avec le réseau sur lequel l’énergie est ensuite distribuée : en autoconsommation (elle est injectée directement dans le réseau du logement ou du bâtiment) ou via un compteur d’énergie (qui permet la revente de l'électricité sur le réseau). L’onduleur peut également être relié à une batterie, afin de stocker l’électricité produite et de l’utiliser ultérieurement sur demande.

L’énergie solaire thermique : produire de la chaleur en captant les rayons du soleil

Dans le cas des panneaux solaires thermiques, la surface capte les rayons du soleil qui réchauffent un fluide caloporteur placé sous la surface. Le fluide va ensuite dans un ballon de stockage et réchauffe l’eau sanitaire (utilisée dans la douche, la baignoire et l’évier…). Le système peut également être combiné pour que le ballon alimente le circuit des appareils de chauffage, comme les sols chauffants ou les radiateurs à eau. 

Le solaire thermique se décline sous plusieurs formes d’équipements, selon l’utilisation qui en est faite : 

• Le chauffe-eau solaire individuel (CESI), pour la production d’eau chaude sanitaire chez les particuliers ;
• Le système solaire combiné (SSC), qui combine production d’eau chaude sanitaire et chauffage ; 
• Le marché de l’eau chaude collective, qui permet de fournir 40 à 60% des besoins et est réalisé sur-mesure.

Le solaire thermodynamique : concentrer les rayons du soleil à l’aide de miroirs

Le solaire thermodynamique convertit lui aussi le rayonnement solaire en énergie thermique grâce à la concentration optique. Grâce à des miroirs, les rayonnements du soleil sont concentrés pour chauffer un fluide caloporteur (entre 250 et 2000°C), lequel produit de la vapeur d’eau via un échangeur. Cette vapeur à haute température fait tourner une turbine qui permet de produire de l’électricité. Un système thermodynamique peut être équipé d’un réservoir de stockage du fluide chauffé, ce qui lui confère un avantage certain par rapport à l’énergie photovoltaïque, qui est entièrement dépendante de l’ensoleillement et de la météo.

Il existe plusieurs méthodes de concentration de l’énergie solaire pour le procédé thermodynamique : 

• ponctuelle, à tour fixe ou paraboles mobiles ; 
• linéaire, par collecteurs Fresnel ou cylindro-paraboliques (parabole-Stirling). 

État des lieux de l’énergie solaire en France et en Europe

Il fait bon vivre au soleil, et il fait encore meilleur lorsqu’on profite pleinement de cette énergie naturelle. D’après l’institut statistique Eurostat, l’énergie solaire est celle ayant la croissance la plus rapide dans l’Union Européenne, avec une évolution de 52 GW en 2011 à 200 GW en 2021, et son avenir s’annonce tout aussi prometteur. En 2021, 5,8 % de la production d’électricité européenne provenait de l’énergie solaire (source : Toute l’Europe), et l’Europe a fixé un objectif de 320 GW en 2025 et 600 GW d’ici 2030 pour le secteur.

Dans le classement dans pays producteurs d’énergie solaire en Europe, l’Allemagne se place en tête (50 000 GWh), devant l’Italie (25 039 GW), l’Espagne (21 922 GW) et la France, qui arrive en quatrième position avec 15 732 GWh produit en 2021. Au premier trimestre 2023, la puissance du parc photovoltaïque français a atteint 17,2 GW, soit 13 % de plus qu’à la même période l’année précédente, preuve d’une véritable croissance du secteur. 

En effet, l’énergie solaire photovoltaïque se développe sur l’ensemble du territoire français, et particulièrement chez les particuliers. La crise énergétique et la hausse des tarifs du gaz et de l’électricité, ainsi que les aides d’Etat accordées pour développer la filière solaire et les ENR, ont largement contribué à augmenter le nombre d’utilisateurs individuels : d’après Enedis, il a augmenté de 77 % entre 2022 et 2023. Cependant, les grands projets ont du mal à se développer, en raison de coûts importants et de démarches administratives complexes.

4 raisons pour se mettre à l’autoconsommation solaire en entreprise

Bonne pour le porte-monnaie et pour la planète, l’énergie solaire a de quoi séduire les particuliers, mais elle présente également de nombreux avantages pour les entreprises. Du toit au parking de votre organisation, elle peut être installée à divers points de vos locaux et apporte de nombreux bénéfices, tant économiques que pour votre réputation. Réduction de l’empreinte carbone, amélioration de l’image de marque, preuve d’engagement RSE et méthode d’autoconsommation : autant de raisons de se mettre au soleil pour autre chose que le bronzage.

1. Faire des économies grâce à l’énergie solaire

Les énergies renouvelables sont des sources d’économie non négligeables dans la consommation énergétique. L’installation de panneaux photovoltaïques permet à votre entreprise de faire des économies sur les factures. Selon la méthode employée (photovoltaïque ou thermique), vous pouvez couvrir une partie de vos besoins en électricité ou en eau sanitaire et en chauffage. Attention toutefois, l’énergie solaire ne peut pas représenter 100 % de votre consommation et nécessite un complément. 

Consommer ce que l’on produit via une source d’énergie renouvelable : voilà le principe de l’autoconsommation en entreprise. Elle peut s’avérer particulièrement rentable, notamment car le site et les équipes sont, dans la plupart des cas, actifs en journée, quand les panneaux solaires sont les plus efficaces. D’après EDF, les entreprises économisent entre 10 et 30 % de leur facture grâce à l’autoconsommation photovoltaïque. L’ADEME propose également un accompagnement pour la mise en place d’installations photovoltaïques en autoconsommation individuelle, afin d’encourager les entreprises à développer cette solution.

Cela permet également de sécuriser le prix du kWh consommé. Finis les tarifs en montagnes russes, l’autoconsommation en entreprise permet d’éviter les fluctuations du marché et de garantir un coût stable - contrairement à la météo qui n’en fait qu’à son gré.

2. Diminuer l’empreinte carbone de votre entreprise

L’énergie solaire est une énergie renouvelable qui n’émet que peu de gaz à effet de serre (GES) et aide votre entreprise à contribuer à la neutralité carbone. Les panneaux photovoltaïques ne sont pas neutres en carbone, du fait de leur processus de fabrication, mais leur durée de vie (entre 20 et 30 ans) les rend très rentables sur le long terme. 

D’après l’association SolarPowerEU, la production d’électricité solaire émet 93% moins d’émissions carbone que le gaz et 96 % de moins que le charbon. 

Se tourner vers l’énergie solaire renouvelable engage votre entreprise sur le chemin de la sobriété énergétique et contribue à la neutralité carbone à l’échelle nationale pour atteindre l’objectif de réduction des émissions de GES de 33 % d’ici 2030.

3. Valorisez votre image et votre engagement RSE

Tout comme il remonte le moral, le soleil améliore votre réputation. S’engager dans les énergies renouvelables en développant le solaire est un engagement supplémentaire dans votre démarche RSE et bénéficie ainsi à l’image de marque de votre entreprise. Cela permet également de valoriser des infrastructures sous-exploitées à fort potentiel, comme le parking (grâce à l’installation d’ombrières), les toitures ou des terrains pollués ou inutilisés ne représentant pas d’enjeux environnementaux majeurs. 

Votre entreprise est également soumise à des obligations, notamment avec la loi d’accélération des ENR qui prévoit que 50 % des toitures de parkings de plus de 15 000 m2 doivent être équipées de panneaux solaires. Faites donc d’une pierre deux coups : les véhicules des collaborateurs sont protégés des intempéries et votre entreprise peut profiter de l’énergie solaire renouvelable pour son réseau électrique.

Comment investir dans l’énergie solaire en entreprise

Se mettre au solaire oui, mais à quel prix ? Investir dans les énergies renouvelables est souvent rentable sur le long terme, mais l’investissement de départ peut être élevé pour une entreprise. Primes, obligations d’achat, PPA (Power Purchase Agreement) et actions vertes : il existe de nombreux dispositifs de soutien pour vous aider à investir dans le photovoltaïque ou le solaire thermique.

Les aides à l’investissement dans l’énergie solaire

L’installation de panneaux solaires est un investissement conséquent pour une entreprise et fait l’objet de démarches administratives lourdes. Pour encourager la démocratisation de l’énergie solaire, il existe des aides et des primes à l’installation.

• La prime à l’autoconsommation, ou prime à l’investissement, permet de financer une partie de l’installation des panneaux pour les entreprises qui optent pour une revente de surplus. Elle concerne les installations dont la puissance est comprise entre 3 kWc et 100 kWc. Au quatrième trimestre 2024, elle peut aller de 100€/kWc à 370€/kWc selon la puissance de l’installation.
• L’aide de l'État sur l’obligation d’achat (OA) auprès d’EDF consiste à vendre le surplus d’électricité produit et non consommé lorsque l’installation photovoltaïque est égale ou inférieure à 500 kWc.
• La réduction de l'imposition forfaitaire des entreprises de réseaux (IFER) si l’installation photovoltaïque est d’une puissance supérieure à 100 kWc.
• La récupération de la TVA allant jusqu’à 20% du montant total de l’installation.
• La réfaction photovoltaïque, augmentée à 60% en 2022, qui s’applique au coût de raccordement de l’installation photovoltaïque.
• Les aides régionales ou des collectivités locales (mairie, communauté de commune…).

Du côté de l’administration, plusieurs mesures ont été mises en place pour faciliter le développement du photovoltaïque dans les entreprises. L’installation de panneaux ou d’ombrières sur des bâtiments ou des parkings existants ne sont ainsi plus soumis à des obligations environnementales et les autorisations d’urbanisme peuvent être directement délivrées par le maire de la commune si celle-ci est dotée d’un Plan Local d'Urbanisme (PLU).

Le Power Purchase Agreement (PPA)

Un Power Purchase Agreement (ou PPA, littéralement “contrat d’achat d’électricité”) est un contrat d’achat direct d’électricité renouvelable entre un producteur d’énergie et un consommateur, valable sur une longue période (10 à 20 ans). Il s’agit d’un contrat entre deux parties, qui détaille les conditions de la vente de l’électricité produite, de la quantité au prix.

Les PPA offrent des avantages économiques avec des prix plus stables que ceux du marché tout en contribuant à la transition vers une énergie décarbonée. 

Acheter des actions ou des obligations vertes pour un placement responsable

Il est également possible de participer au développement de l’énergie solaire durable à travers des investissements bancaires. Les obligations vertes sont des emprunts obligataires effectués par les entreprises sur les marchés financiers afin de soutenir des projets durables. 

Ces green bonds peuvent être investies dans la production d’énergie renouvelable et le développement d’installations photovoltaïques ou la rénovation énergétique de certaines infrastructures. 

Vous pouvez également vous tourner vers des actions vertes ou dans des entreprises actives dans le secteur de l’énergie solaire. Ces investissements sont de plus en plus populaires et bénéficient à la fois au secteur des énergies renouvelables et à l’investisseur.

Enjeux et avenir de l’énergie solaire en France

L’énergie solaire a de beaux jours devant elle, si suffisamment d’efforts sont faits pour soutenir son développement. Afin de répondre aux objectifs de 2030 et 2050 fixés à l’échelle de l’UE et de l’Hexagone, il est nécessaire d’investir dans cette filière. Si elle présente de nombreux avantages, par sa très faible empreinte carbone et sa disponibilité, l’énergie solaire a également ses limites avec lesquelles il faut composer pour développer un mix énergétique renouvelable solide et fiable.

Les avantages de l’utilisation de l’énergie solaire

L’avantage premier de l’énergie solaire, c’est que le soleil n’est pas près de disparaître. Son énergie est donc renouvelable et n’émet que très peu de CO2, tout en étant disponible - presque - en illimité. L’exploiter, c’est tirer profit d’une ressource naturelle tout en réduisant notre dépendance aux énergies fossiles. 

Un autre avantage non négligeable : sa capacité d’adaptation, car exploiter l’énergie solaire ne nécessite pas forcément de grosses infrastructures. S’il existe des immenses centrales, les panneaux solaires peuvent se glisser sur les toits de la majorité des bâtiments, en ombrière sur les parkings, sur des terrains inutilisés ou les entrepôts industriels, transformant ces structures passives en sources d’énergie. Une fois les panneaux installés, les précieux rayons sont convertis en électricité ou en chauffage qui peuvent être revendus selon la production de l’installation, devenant à leur tour en investissement fructueux. 

Par ailleurs, les installations de panneaux solaires sont des investissements de longue durée, avec un cycle de vie de 20 à 30 ans. La plus ancienne centrale solaire d’Europe, inaugurée à Lugano en Suisse en 1982, est par exemple encore opérationnelle aujourd’hui. Autre avantage, les panneaux solaires photovoltaïques sont principalement composés de verre, d’aluminium, de cuivre, d’argent et de silicium cristallin, et sont donc recyclables à 94%. Ils ne contiennent pas de terres ou de métaux rares et le silicium peut même être réutilisé pour fabriquer de nouvelles cellules photovoltaïques. La seule partie non recyclable est la cadre en plastique du panneau. Les fabricants sont également tenus à une obligation de récupérer gratuitement les produits en fin de vie.

Quelles sont les limites de l’énergie solaire ?

L’énergie solaire a aussi ses défauts. Les panneaux solaires sont principalement produits en Chine et doivent donc être importés, représentant une forte empreinte carbone. Leur production est également polluante, notamment à cause du raffinage de silicium cristallin et le rejet des déchets qui en résulte. 

En 2022, moins de 3% des modules photovoltaïques étaient produits en Europe. Pour inverser la tendance et prendre en main cette industrie en plein développement, la Commission européenne a approuvé la création d’une alliance pour l’industrie solaire photovoltaïque composée d’acteurs industriels, d’instituts de recherche, d’ONG et d’associations de consommateurs. En France, l’entreprise industrielle CARBON a ainsi annoncé la mise en service de la première usine de produits photovoltaïques sur le territoire d’ici 2025. 

L’installation de panneaux solaires demande un investissement élevé mais qui est de plus en plus soutenue par les États et les collectivités, afin d’encourager les particuliers et les entreprises à investir dans l’énergie solaire. 

Et même si le soleil ne disparaît jamais, il est parfois peu présent. Le solaire reste une énergie intermittente qui, à l’instar de l’éolien, ne peut être produite en continu. En hiver ou lors de journées nuageuses, la production peut s’avérer faible et l’énergie solaire ne peut donc pas fournir une habitation ou un bâtiment à 100% et demande un complément énergétique. Les régions du Sud bénéficient de davantage d’ensoleillement et sont donc celles pouvant investir le plus dans l’énergie solaire.

Un avenir radieux pour l’énergie solaire en France ?

En février 2022, Emmanuel Macron a fixé un objectif de 100 GW de puissance en 2050 pour le parc photovoltaïque. La PPE (programmation pluriannuelle de l’énergie) prévoit un objectif de développement entre 35,1 et 44 GW en 2028.

La loi sur l'accélération de la production des ENR (2023) a pour but de faciliter ce développement, tout en préservant l’environnement. Elle inclut une série de mesures pour soutenir le déploiement de l’énergie solaire photovoltaïque : 

• allégement des procédures administratives pour les petits projets (pas de permis de construire, pas d’évaluation environnementale, autorisations d’urbanisme délivrées par le maire…) ;
• développement de l’agrivoltaïsme, c’est-à-dire les « installations de production d’électricité utilisant l’énergie radiative du soleil et dont les modules sont situés sur une parcelle agricole où ils contribuent durablement à l’installation, au maintien ou au développement d’une production agricole » (définition dans l’article 54 du Code de l’énergie) ;
• installation facilitée de panneaux solaires sur des terrains artificialisés sans enjeux environnementaux (en bordure de route, aires de repos, friches, délaissés industriels…).

^{Sources : 
Solaire - Ministère de la Transition Ecologique
Le solaire photovoltaïque : une énergie en plein essor dans l’Union européenne - Toute l’europe
Chiffres clés des énergies renouvelables - Statistique gouvernement français
Loi du 10 mars 2023 relative à l’accélération de la production d’énergies renouvelables - Vie Publique
Renouveau de l’industrie solaire photovoltaïque en Europe - Horizon europe
Alliance européenne de l’industrie solaire photovoltaïque - Commission européenne
EU market outlook for solar power 2022-2026 - Solar Power Europe}