Le marché mondial des installations photovoltaïques devrait croître entre 3,5% et 21% cette année, selon IMS Research qui le situe ainsi entre 27,8 GW et 32,6 GW en 2012, après 26,9 GW l'an passé. La part de l'Europe tomberait de 69% l'an passé à 50% cette année. La société britannique d'études de marché, qui vient d'être rachetée par l'Américain IHS, considère qu'il faut regarder au-delà des quelques pays européens phares comme l'Allemagne, l'Italie et la France, pour qu'une image positive se dessine …

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Le nombre de pays avec un marché PV d'envergure serait en effet en nette progression. Ainsi, selon IMS Research, au moins 23 pays auraient installé plus de 100 MW de puissance PV au 1er trimestre 2012, contre 17 pays au 1er trimestre 2011. L'Allemagne devrait toutefois rester le plus important marché cette année encore, avec au moins 6 GW voire 8,5 GW, malgré la vaste révision de son cadre tarifaire. Optimiste, IMS Research reconnaît se baser sur des rumeurs de chiffres d'installations en très forte progression outre-Rhin au 1er trimestre 2012. La Chine devrait arriver en 2e position en terme de puissance installée sur l'ensemble de l'année. IMS Research entrevoit ainsi « la possibilité d'un marché de près de 8 GW. »

Selon Solarbuzz, la Chine, qui aurait connu une croissance de 470% en 2011 pour devenir le 3e marché du PV, devrait encore fortement progresser cette année, à quelque 5 ou 6 GW. Le marché serait tiré par le tarif d'achat de 0,12 €/kWh (un peu plus dans certaines régions comme, par exemple, dans la province du Qinghai : 0,14 €/kWh) ainsi que par les programmes Solar Rooftop pour quelque 150 à 200 MW et Golden Sun pour 1 GW. A fin février 2012, le grand nombre de projets en cours ou à l'étude totaliserait une puissance de 25 GW.

Pour Lux Research, qui analyse le plus long terme, la baisse des tarifs d'achat ne devrait pas avoir trop d'impact sur la croissance globale. Le marché mondial des installations photovoltaïques devrait ainsi atteindre 38,3 GW en 2017, à comparer aux 26,5 GW l'an passé. Les pays émergents du Sud-Est asiatique pèseraient alors 4,5 GW (contre 1 GW l'an dernier). La Chine tirerait le marché des grandes centrales PV utilitaires qui passeraient, au niveau mondial, de 6,3 GW en 2011 à 13,8 GW en 2017. A court terme, 2012 serait par contre une année noire, avec seulement 400 MW de croissance.

Les Appels à Manifestation d’Intérêt (AMI) « Solaire » et « Photovoltaïque » du programme des Investissements d’Avenir lancés en mars 2011 par l'Ademe avaient attiré 64 candidatures de projets portés par 227 entreprises et laboratoires de recherche. L'Agence vient maintenant de dévoiler les 14 projets retenus dans un premier temps pour un financement de 130 millions d'euros (subventions et avances remboursables) sur un budget total qui devrait dépasser 380 millions d'euros …

Ces projets ont en commun de réduire les coûts des systèmes énergétiques basés sur la ressource solaire, d’en améliorer la performance globale et d’en diminuer l’impact environnemental. L'Ademe considère en effet que, pour réduire d’ici 2020 la dépendance énergétique de la France et ses émissions de gaz à effet de serre, les technologies solaires s’imposent comme l’une des principales solutions.

Huit projets sélectionnées dans le photovoltaïque
La filière silicium cristallin : les projets Isopem (Photosil Industries/FerroPEM) et PV800Export (ECM Technologies) visent à produire un silicium de qualité solaire à partir d'une voie métallurgique et non plus chimique, ce qui devrait permettre de réduire l'impact environnemental de la production de silicium et de diviser par deux le prix de revient du kilogramme de silicium. Le projet Demos (SolarForce) prévoit de réaliser des tranches de silicium ultraminces à partir d'un ruban souple (plutôt que par découpe) afin de réduire le volume de silicium nécessaire et d'obtenir des cellules à la fois bon marché et performantes.

La filière couches minces : des cellules solaires obtenues par application directe de matériau(x) semiconducteur(s) sur un support, par exemple du verre, ont l'avantage d'être moins coûteuses que celles issues de la filière cristalline, mais aussi plus légères et plus faciles à intégrer au bâti. Leur rendement est toutefois inférieur à celui des cellules en silicium cristallin. Les projets PVCIS (Nexcis) et S3 (Solsia) devraient aboutir à des démonstrateurs préindustriels de grandes dimensions, aux rendements performants, pour un coût de moins de 0,5 €/Wc grâce à une moindre utilisation de matières premières.

Le solaire photovoltaïque à haute concentration avec les projets Guepard (Soitec), pour une technologie CPV avec un rendement amélioré de 27 à 37%, et HCPV1024Soleils (Heliotrop), pour une technologie CPV à très haute concentration (1024 fois).

L'encapsulation : le projet Isocel (Arkema) vise la mise au point d'une solution plus légère, moins coûteuse et plus facilement recyclable, en remplaçant le verre - matériau couramment utilisé aujourd'hui - par des polymères avancés, pour l'isolation électrique et la protection des cellules solaires contre les agressions extérieures comme l'humidité, la pluie, la neige, les poussières, la corrosion ou les chocs.

Six projets sélectionnés dans le solaire thermique et thermodynamique
La filière solaire thermodynamique : le projet Microsol (Schneider Electric) vise l’électrification rurale dans des pays en voie de développement avec des microcentrales solaires, avec cogénération locale de chaleur et d’électricité pour des applications de dessalement et de purification de l’eau. Le projet LFR500 (Solar Euromed) vise à concevoir et expérimenter un module solaire Fresnel adapté à la génération directe de vapeur plus performant que ce qui est actuellement possible, tandis que le projet eCARE (CNIM) consistera à installer une centrale électrique expérimentale au Maroc, en conditions réelles. Le projet STARS (Areva Renouvelables) porte sur une solution de stockage qui permettra de produire de l’électricité même en l’absence de soleil.

La filière solaire thermique : le projet Systheff (Viessmann) a pour objectif le développement d'une nouvelle génération de systèmes solaires thermiques pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Le projet Smart Grid Solaire Thermique (Clipsol) ambitionne de mettre au point une filière française intégrant le solaire aux réseaux de chaleur. Le démonstrateur financé permettra d’expérimenter cette solution.
(Pour chaque projet, le nom de la société officiant comme coordonnateur du projet figure entre parenthèses.

Pour consulter les fiches détaillées, aller sur le site de l'Ademe, à Investissements d'avenir – projets lauréats

La société Cefem Solar Systems, filiale du groupe familial et indépendant Cefem Technologies créé en 1987 et spécialisé dans la conversion d'énergie, arrive sur le marché du photovoltaïque. Elle démarre en effet la commercialisation d'une gamme d'onduleurs comprenant d'emblée trois modèles triphasés avec transformateur HF, qui a été développée en partenariat avec l'INES. Les produits seront fabriqués en France dans l'usine de Saint-Michel-de-Boulogne (Ardèche) de la société. En parallèle, Cefem lance également des coffrets de jonction et des coffrets de coupure pour le PV …



Appelée Trio-Top, la gamme d'onduleurs sera disponible mi mai 2012. L'usine de Saint-Michel-de-Boulogne est actuellement en cours d'agrandissement de 1750 m2 afin de pouvoir abriter l'activité de fabrication et d'assemblage des onduleurs. Selon l'Usine nouvelle, l'investissement s'élèverait à environ 1 million d'euros. D'autres produits photovoltaïques, encore confidentiels, sont également en cours de développement chez Cefem.

La filiale Cefem Solar Systems a été créée en 2010 en vue du développement d'une offre d'onduleurs pour le photovoltaïque au sein du groupe Cefem Technologies fondé, lui, en 1987 avec pour vocation la fabrication de transformateurs. L'entreprise a étendu ses activités à la mise en sécurité des personnes et des équipements avec la reprise de la division « interrupteurs à coupure visible » du groupe Ferraz en 1999, puis a élargi son offre de transformateurs avec le rachat d'ASB (Atelier Spécial Bobinage) en 2005, année où une unité de production a également été mise en place en Roumanie afin d'améliorer la compétitivité. Cefem avait néanmoins fait le choix de maintenir une unité de production sur l'Hexagone, à proximité de son bureau d’études. Le groupe exporte aujourd’hui plus de 50 % de sa production, et est présent sur les cinq continents au travers d'un réseau de partenaires et de distributeurs spécialisés.

Dans son offre photovoltaïque, Cefem proposera aussi un logiciel de surveillance et un portail Web pour le monitoring à distance des installations PV, avec accès gratuit, pour connaître à tout instant la puissance reçue, la puissance instantanée produite, l’énergie journalière, l’énergie totale produite, le niveau de rayonnement solaire, etc. Toutes ces informations sont disponibles pour un onduleur en particulier ou pour le cumul de tous les onduleurs d'une installation.

Les trois onduleurs de la gamme Trio-Top, référencés 10TR, 12TR et 15TR pour les puissances de 10, 12 et 15 kW, seront les premiers de leur catégorie à avoir été développés en France. Compatibles avec tout type de modules PV, ils affichent un rendement européen de 96,5%, sont équipés d'un interrupteur industriel à coupure visible pour une sécurité optimale, et ne contiennent pas de condensateur chimique (pour une meilleure longévité). La plage de tension d’entrée de 350 à 750 V leur permet de s’adapter à toutes les installations PV. Ils pèsent 45 kg et sont aisément maniables grâce à des poignées intégrées.

Lancé début mars, le projet de R&D européen Fast Track vise à développer et optimiser des cellules solaires à couches minces en silicium à jonctions multiples de hautes performances. Il devrait aboutir d'ici trois ans avec un prototype industrialisable affichant un rendement de conversion de 14%, permettant de réaliser des panneaux photovoltaïques avec un rendement de 12%. Fast Track regroupe 18 industriels et centres de recherche européens et bénéficie d'une subvention de 9,3 millions d'euros de l'Union européenne pour un budget total de 14,4 millions d'euros …

Le projet est coordonné par l'institut de recherche allemand Forschungszentrum Jülich. Le projet Fast Track a réuni tous les participants lors de la conférence de lancement pendant deux jours fin mars à Jülich (près de Karlsruhe, en Allemagne).



Les travaux devraient porter sur l'utilisation de nanomatériaux (notamment du dioxyde de silicium nanocristallin) et sur une complète étude du process de fabrication. L'objectif coût a été placé à 0,50 €/Wc pour des panneaux PV de 12% de rendement.

Pour plus d'informations, cliquer ici

Les centrales photovoltaïques de grande envergure font en général appel à des onduleurs centralisés de forte puissance. Sur l'Hexagone, Danfoss Solar Inverters France propose désormais une architecture distribuée, en coopération avec la société Augier, un spécialiste de la conversion et du transport d'énergie, avec des onduleurs multi-strings associés à des transformateurs. De premiers exemples de réalisations existent, avec notamment une centrale PV de 84 MWc à Eggebek, dans le Nord de l'Allemagne. Avantages : gain en performance énergétique, moins coûteux, plus facile à réaliser …

Les onduleurs centraux existent aujourd'hui jusqu'à des puissances de 1 à 2 MW, avec des prix en hausse importante en fonction de la puissance, qui tirent vers le haut le coût de réalisation d'une centrale photovoltaïque. Cette dernière peut toutefois être considérée comme un ensemble modulaire de panneaux PV. D'où l'idée de chercher des solutions alternatives à l'architecture classique, en modularisant également la partie conversion, par opposition aux systèmes centralisés considérés de fait, et peut-être à tort, comme la seule solution adaptée aux champs solaires.

Pour développer le concept d’architecture distribuée pour les centrales photovoltaïques, Danfoss Solar Inverters France et la société Augier ont associé leurs métiers et produits respectifs, c'est-à-dire le savoir-faire dans les onduleurs et les modèles triphasés TLX de 10 à 15 kW pour le premier ainsi que l'expérience dans le transport d’énergie électrique sur grandes distances et les transformateurs EST pour le second. Danfoss Solar Inverters dispose aujourd'hui de références de champs PV de plusieurs MWc (hors France) démontrant la supériorité en terme de production et de coût de sa solution à onduleurs multi-strings surtout si l'on tient compte des coûts de construction dans leur ensemble ainsi que des coûts d'exploitation sur le long terme.



L’étude de l’architecture distribuée « Early Efficient » proposée par Augier et Danfoss Solar Inverters doit être affinée au cas par cas, mais reste globalement valable à des échelles comprises entre 5 MWc et 20 MWc. Au-delà, il est nécessaire d’ajuster certains aspects. « En termes purement de coût en €/W, un grand nombre d'onduleurs multi-strings ne peut rivaliser avec un onduleur centralisé de puissance équivalente, mais le surcoût de ce choix est compensé par les économies réalisées sur l’absence de câblage DC de grandes sections et de boites de jonction avec les protections associées », nous a précisé Boris Préauchat, responsable technique chez Danfoss. La réalisation de projets concrets a en outre permis de montrer d’autres sources d'économies (opérations de manutention, de génie civil, accès viabilisés, tranchées, fondations des shelters, mise en service) de 10 à 30% selon les cas.

Selon Danfoss, avec des panneaux photovoltaïques à 0,60 €/Wc, il serait possible d'atteindre un coût global de réalisation d'un projet aux alentours de 1,25 à 1,30 €/Wc, hors coût de raccordement. Avec les gains associés en termes de productible, les retours sur investissement sont améliorés de plusieurs points, rendant à certains projets viables. Les qualités des solutions Augier « Early Efficient » (transformateurs enterrables, immergeables, connectiques éprouvées et très simples de mise en œuvre, ...) ont été validées dans le cadre d’un projet labellisé par le pôle de compétitivité Capenergies.

Pour Sascha Möhring, pd-g de Möhring Energie, développeur de la centrale PV de 84 MWc citée plus haut, seule la technologie multi-strings a permis de réaliser le projet : « Le rendement énergétique sera beaucoup plus élevé qu'avec des onduleurs centraux. En outre, comparée à d'autres solutions d’onduleur string, la technologie e Danfoss avec trois MPP Trackers optimise le rendement en réduisant les pertes d'ombrage au minimum. »

Pour plus d'informations, consulter le document technique