On parle de plus en plus de l’empreinte carbone. De fait, si on veut freiner le réchauffement planétaire, il faut réduire nos émissions de gaz à effet serre (GES), et principalement nos émissions de carbone. Cela passe par l'achat de produits et matériaux peu transformés et locaux, par les déplacements actifs, par les choix alimentaires...

Dans le domaine de l'habitation, il faut considérer l’énergie intrinsèque du bâtiment, mais également par l’énergie que l’on consomme. Alors qu’au Québec l’électricité vient principalement de la force hydraulique, est-il pertinent d’installer des panneaux solaires sur nos toits ou nos terrains? Ça dépend! Lisez plutôt.

Panneaux solaires photovoltaïque: les avantages au Québec

Les panneaux photovoltaïques présentent bien des avantages:

  • Très performants, même ici, puisque notre apport solaire est excellent (le potentiel au Québec est meilleur que celui de l’Allemagne!). De plus, plus la température est basse, plus les panneaux sont efficaces: ils produisent plus d’énergie pour un même ensoleillement.
  • Leur durée de vie peut être de plusieurs décennies, s’ils sont de qualité.
  • 90 % de leur poids peut être recyclé (aluminium, verre, silicium).
  • Aucun GES émis en opération.
  • De plus en plus abordables.
  • Impact moindre que n’importe quelle énergie fossile (gaz, mazout, charbon, propane, pétrole…).

Panneaux solaires PV: les limites au Québec

Ce qui dérange principalement, c’est le processus de fabrication des cellules et panneaux.

90 % du marché PV utilise le silicium, fabriqué à partir de quartz. Bien qu’il soit l’un des minéraux les plus abondants de la planète, le processus de fabrication est énergivore. En effet, le quartz doit passer dans des fours à 2 700° F, alimentés au charbon, principalement. Le silicium obtenu ainsi est alors liquéfié avec de l’acide chloridrique, nettoyé à l’acide sulfurique et recouvert de cuivre ou palladium, puis soudé avec du plomb.

Malgré le fait que le lieu de fabrication influe sur l’empreinte globale d’un panneau PV, reste que le cycle de production est polluant, en plus d’être énergivore !

Produire de l’énergie: toujours des coûts environnementaux associés

Cela dit, il faut garder en tête que toute production d’énergie a un coût environnemental lié. Il n’existe pas de moyen sécuritaire de se débarrasser des déchets nucléaires, les compagnies pétrolières sont responsables de déversements et catastrophes naturelles, de pollution des eaux, d’émissions de GES et bien d’autres méfaits, la construction de barrages hydroélectriques inonde des vallées et détruit des écosystèmes…

Saviez-vous que bien qu'Hydro-Québec soit confronté à des surplus d’électricité pratiquement à l’année longue, sa production d'électricité, couplée aux achats effectués auprès des partenaires québécois de production (éolienne, biomasse, etc.) ne suffit généralement pas à alimenter tous les clients pendant la période de pointe hivernale? Les grands froids posent de nombreux casse-tête aux stratèges de l'énergie.

Pour choisir, des analyses cycle de vie et des comparaisons s’imposent. Car si l’utilisation d’énergies fossiles émet des impacts négatifs tout au long de son cycle de vie, il n’en est pas de même pour l'hydroélectricité, l’énergie éolienne ou solaire.

Pour déterminer quelle source d'énergie choisir, il faut faire des analyses cycle de vie
Pour déterminer quelle source d'énergie choisir, il faut faire des analyses cycle de vie © Ricardo Gomez, Unsplash

Analyse cycle de vie des panneaux solaires photovoltaïques

Quel est l'impact environnementale des panneaux solaires photovoltaïques? En 2004 déjà, le National Renewable Energy Laboratory (NREL) estimait un retour sur l’investissement écologique en seulement 4 ans. Avec des émissions estimées à 64 grammes éq. CO2/kWh (émissions qui proviennent presque exclusivement de leur fabrication), on est donc bien loin des 879 grammes émis par le charbon et le mazout, ou même du 620 grammes par le gaz naturel (CIRAIG, 2014).

Par contre, au Québec, l’hydroélectricité est évaluée à 6 grammes éq. CO2/kWh, selon une étude indépendante du Centre international de référence sur le cycle de vie des produits, procédés et services (CIRAIG).

Les panneaux sont donc une excellente alternative à n’importe quelle énergie fossile. Mais peut-on les choisir plutôt que d’utiliser l’énergie fournit par le réseau hydroélectrique?

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Panneaux PV: quand sont-ils rentables au Québec? Une question de coûts et d’impacts

D’ici 2025, le coût de la production d’énergie par le PV sera le plus bas parmi toute les sources de production, selon le U.S. Energy Information Administration. Mais pour le moment, si on veut produire son électricité, il est encore difficile de la rentabiliser (à moins d’habiter loin des infrastructures).

Les coûts d’achat initiaux des installations PV étant élevés, et les coûts de l’hydroélectricité bas, on rentabilise une installation photovoltaïque en plus ou moins 30 ans au Québec... Soit la durée de la garantie des panneaux, sachant qu'ils produiront encore de l'électricité bien au-delà de la durée de la garantie.

Bien entendu, tout dépend de la connexion au réseau, et des calculs. Car il y a deux principales possibilités d’une installation solaire PV:

  • en autonomie (complètement autonome et donc non-branché sur Hydro-Québec). Beaucoup plus coûteux qu’une installation en production distribuée parce qu’il y a plus équipements (contrôleur de charge et surtout accumulateurs).
  • en production distribuée (branché sur Hydro-Québec).

... et différents calculs : la période de rentabilisation de 30 ans fait référence à une installation en production distribuée. Et provient du calculateur d’Hydro-Québec, dans lequel ce dernier estime le coût d’installation (en production distribuée) à 3 $/W, installation comprise.

Mais certains distributeurs au Québec calculent plutôt une rentabilité variant entre 15 et 20 ans. Jean-Pierre Desjardins, chargé de cours à l’UQAM et formateur pour Écohabitation, a pour sa part vu des soumissions de 2018 et 2019 bien en deçà de 3 $/W, et même une à moins de 2 $/W, installation comprise.

Par contre, selon lui, il existe à cet effet une épée de Damoclès au-dessus de nos têtes :

« Hydro-Québec veut modifier le programme mesurage net pour plutôt créditer les autoproducteurs au coût évité estimé par lui à 2,96 ¢/kWh, au lieu de créditer au prix vendu. Ce qui rendrait le retour sur investissement nettement plus long. »

Voir le dossier R-4057-2018 à la Régie de l’énergie pour en savoir plus sur les modifications proposées par Hydro-Québec au programme mesurage net. 

Quoi qu’il en soit, les prix des installations PV ont chuté drastiquement les dernières années, ce qui rend de plus en plus intéressant un système solaire PV en autonomie si on est loin des réseaux d’Hydro-Québec. Pour déterminer si l’installation sera rentable monétairement, il suffit de faire le calcul de vos besoins :

  • Au Québec, un kWh de puissance produit environ 1 200 kWh d’électricité (selon l’orientation, l’angle, l’ombre etc.).
  • Consultez un spécialiste qui pourra vous aider à évaluer adéquatement vos besoins, et la rentabilité attendue.
  • Suivez une formation en ligne sur les énergies renouvelables et procédez vous-même aux calculs.

Côté impacts environnementaux, si on compare l’empreinte carbone, le choix est simple: si on peut se connecter au réseau existant, on opte pour l’hydroélectricité comme source principale d’électricité.

Évaluer adéquatement ses besoins, dimensionner les panneaux et calculer la rentabilité attendue de l'installation photovoltaïque
Évaluer adéquatement ses besoins, dimensionner les panneaux et calculer la rentabilité attendue de l'installation photovoltaïque

Panneaux PV: intéressants pour réduire notre demande d'énergie en période de pointe hivernale

Les panneaux PV sont toutefois très intéressants dans une perspective de réduction de la demande à la pointe hivernale. La production pourrait ainsi soutenir le réseau, en plus de se protéger des pannes, grâce au stockage.

L’intérêt de notre projet de démonstration d’une maison Net Zéro à Mascouche est là : en couplant une voiture électrique qui fait office de batterie à la maison, on obtient que des avantages !

Une formation en ligne pour en savoir plus sur les énergies renouvelables

Vous voulez explorer les possibilités d’une autoproduction chez vous? Cette formation théorique et pratique de 27 heures, sera donnée par Jean-Pierre Desjardins à distance entre octobre et décembre 2020. Modules photovoltaïques, éoliennes et installations micro-hydroéléctriques… Vous apprendrez comment estimer vos besoins, connaître les systèmes de production, évaluer leur dimensionnement et connaître le montage et l’installation des systèmes.

Cette formation en ligne est donnée en direct tous les mercredis soirs, et disponible sur demande également!

Pour en savoir plus ou pour s’inscrire à la formation énergies renouvelables.
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Sources