Les experts mondiaux en énergie solaire insistent fortement sur la nécessité de s’engager dans la croissance continue de la fabrication et du déploiement de l’énergie 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 auquel sont parvenus les participants au 3rdL'atelier Terawatt de l'année dernière fait suite aux projections de plus en plus optimistes de nombreux groupes à travers le monde concernant la nécessité d'un déploiement massif du photovoltaïque pour stimuler l'électrification et réduire les émissions de gaz à effet de serre. L'adoption croissante de la technologie photovoltaïque a conduit les experts à suggérer qu'environ 75 térawatts, voire plus, de capacité photovoltaïque déployée 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 internationaux du photovoltaïque, du raccordement au réseau, de l'analyse et du stockage de l'énergie, issus des institutions de recherche, du monde universitaire et de l'industrie. La première réunion, en 2016, s'était penchée sur l'objectif d'atteindre une capacité de production d'au moins 3 térawatts d'ici 2030.
La réunion de 2018 a revu l'objectif à la hausse, le fixant à environ 10 TW d'ici 2030 et à trois fois ce montant d'ici 2050. Les participants à cet atelier avaient également prédit avec succès que la production mondiale d'électricité photovoltaïque atteindrait 1 TW dans les cinq années suivantes. Ce seuil a été franchi l'an dernier.
« Nous avons réalisé de grands progrès, mais atteindre les objectifs nécessitera des efforts continus et une accélération », a déclaré Nancy Haegel, directrice du Centre national de photovoltaïque du NREL. Mme Haegel est l'auteure principale du nouvel article paru dans la revue.Science« Le photovoltaïque à l’échelle multi-térawatt : l’attente n’est pas une option. » Les coauteurs représentent 41 institutions issues de 15 pays.
« Le temps presse, il est donc essentiel de se fixer des objectifs ambitieux et réalisables qui aient un impact significatif », a déclaré Martin Keller, directeur du NREL. « Des progrès considérables ont été accomplis dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque, et je sais que nous pouvons faire encore mieux en continuant d'innover et d'agir avec célérité. »
Le rayonnement solaire incident pourrait largement couvrir les besoins énergétiques de la Terre, mais seule une faible proportion est effectivement utilisée. La part de l'électricité produite à l'échelle mondiale par l'énergie photovoltaïque a considérablement augmenté, passant d'un niveau négligeable en 2010 à 4-5 % en 2022.
Le rapport de l'atelier a souligné que « la fenêtre d'opportunité 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 remplacer immédiatement les énergies fossiles. « Un risque majeur pour la prochaine décennie serait de formuler des hypothèses erronées ou des erreurs de modélisation de la croissance nécessaire du secteur photovoltaïque, et de réaliser ensuite trop tard que nous avions sous-estimé la croissance et qu'il nous fallait accélérer la production et le déploiement à des niveaux irréalistes ou non durables. »
Pour atteindre l’objectif de 75 térawatts, les auteurs prévoient que cela imposera des exigences importantes aux fabricants de panneaux photovoltaïques et à la communauté scientifique. Par exemple :
- Pour que cette technologie soit durable à l'échelle de plusieurs térawatts, les fabricants de panneaux solaires en silicium doivent réduire la quantité d'argent utilisée.
- L'industrie photovoltaïque doit continuer à croître à un rythme d'environ 25 % par an au cours des prochaines années cruciales.
- L'industrie doit innover en permanence pour améliorer la durabilité des matériaux et réduire son empreinte environnementale.
Les participants à l'atelier ont également déclaré que la technologie solaire devait être repensée dans une optique d'écoconception et de circularité, même si le recyclage des matériaux n'est pas une solution économiquement viable à l'heure actuelle compte tenu du nombre relativement faible d'installations réalisées à ce jour par rapport aux besoins des deux prochaines décennies.
Comme le souligne le rapport, l’objectif de 75 térawatts de puissance photovoltaïque installée « représente à la fois un défi majeur et une voie possible pour l’avenir. L’histoire récente et la trajectoire actuelle laissent penser qu’il est réalisable. »
Le NREL est le principal laboratoire national du département de l'Énergie des États-Unis pour la recherche et le développement dans le domaine des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique. Il est géré pour le compte du département par Alliance for Sustainable Energy LLC.
Date de publication : 26 avril 2023