Les experts mondiaux de l’énergie solaire appellent fortement à un engagement en faveur de la croissance continue de la fabrication et du déploiement du photovoltaïque (PV) pour alimenter la planète, arguant que sous-estimer les projections de croissance du PV en attendant un consensus sur d’autres voies énergétiques ou l’émergence de miracles technologiques de dernière minute « n’est plus une option ».
Le consensus atteint par les participants aux 3rdL'atelier Terawatt de l'année dernière fait suite aux projections de plus en plus ambitieuses de nombreux groupes du monde entier quant à la nécessité d'une installation photovoltaïque à grande échelle pour stimuler l'électrification et la réduction des gaz à effet de serre. L'acceptation croissante de la technologie photovoltaïque a incité les experts à estimer qu'environ 75 térawatts, voire plus, de production photovoltaïque à l'échelle mondiale seront nécessaires d'ici 2050 pour atteindre les objectifs de décarbonation.
L'atelier, animé par des représentants du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL), de l'Institut Fraunhofer pour l'énergie solaire en Allemagne et de l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées au Japon, a réuni des experts du monde entier dans les domaines du photovoltaïque, de l'intégration au réseau, de l'analyse et du stockage d'énergie, issus d'instituts de recherche, du monde universitaire et de l'industrie. La première réunion, en 2016, avait pour objectif d'atteindre au moins 3 térawatts d'ici 2030.
La réunion de 2018 a encore relevé l'objectif, le portant à environ 10 TW d'ici 2030, puis à trois fois ce montant d'ici 2050. Les participants à cet atelier ont également prédit avec succès que la production mondiale d'électricité photovoltaïque atteindrait 1 TW dans les cinq prochaines années. Ce seuil a été franchi l'année dernière.
« Nous avons réalisé de grands progrès, mais les objectifs nécessiteront un travail continu et une accélération », a déclaré Nancy Haegel, directrice du Centre national du photovoltaïque du NREL. Mme Haegel est l'auteure principale du nouvel article paru dans la revue.Science« Photovoltaïque à l'échelle multitérawatt : attendre n'est pas une option. » Les coauteurs représentent 41 institutions de 15 pays.
« Le temps presse ; il est donc crucial de nous fixer des objectifs ambitieux et réalisables, qui auront un impact significatif », a déclaré Martin Keller, directeur du NREL. « Des progrès considérables ont été réalisés dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque, et je sais que nous pouvons accomplir encore davantage en continuant d'innover et d'agir avec urgence. »
Le rayonnement solaire incident peut largement fournir l'énergie nécessaire aux besoins énergétiques de la Terre, mais seul un faible pourcentage est réellement utilisé. La quantité d'électricité produite mondialement par le photovoltaïque a considérablement augmenté, passant d'une part négligeable en 2010 à 4-5 % en 2022.
Le rapport de l'atelier souligne que « la marge de manœuvre pour agir à grande échelle afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en répondant aux besoins énergétiques mondiaux futurs se réduit de plus en plus ». Le photovoltaïque se distingue comme l'une des rares options pouvant être immédiatement utilisées pour remplacer les combustibles fossiles. « Un risque majeur pour la prochaine décennie serait de se fonder sur de mauvaises hypothèses ou de commettre des erreurs dans la modélisation de la croissance nécessaire du secteur photovoltaïque, puis de réaliser trop tard que nous avons eu tort de sous-estimer les besoins et qu'il faut accélérer la production et le déploiement à des niveaux irréalistes ou non durables. »
Selon les auteurs, atteindre l'objectif de 75 térawatts imposera des exigences considérables aux fabricants de panneaux photovoltaïques et à la communauté scientifique. Par exemple :
- Les fabricants de panneaux solaires en silicium doivent réduire la quantité d’argent utilisée pour que la technologie soit durable à une échelle de plusieurs térawatts.
- L’industrie photovoltaïque doit continuer à croître à un rythme d’environ 25 % par an au cours des prochaines années critiques.
- L’industrie doit continuellement innover pour améliorer la durabilité des matériaux et réduire son empreinte environnementale.
Les participants à l'atelier ont également déclaré que la technologie solaire doit être repensée dans une optique d'écoconception et de circularité, bien que le recyclage des matériaux ne soit pas une solution économiquement viable à l'heure actuelle pour les demandes de matériaux étant donné les installations relativement faibles à ce jour par rapport aux demandes des deux prochaines décennies.
Comme le souligne le rapport, l'objectif de 75 térawatts de puissance photovoltaïque installée « constitue à la fois un défi majeur et une voie à suivre. L'histoire récente et la trajectoire actuelle suggèrent qu'il est atteignable. »
Le NREL est le principal laboratoire national du Département de l'Énergie des États-Unis pour la recherche et le développement sur les énergies renouvelables et l'efficacité énergétique. Il est géré par l'Alliance for Sustainable Energy LLC pour le compte du Département de l'Énergie des États-Unis.
Date de publication : 26 avril 2023