L’avenir du photovoltaïque français passe par l’autoconsommation

Petit à petit, l'idée fait son chemin. Avec la baisse des prix des
modules photovoltaïques, certes contrariée par les mesures antidumping à
l'encontre des industriels chinois, et la hausse attendue des prix de
l'électricité, l'autoconsommation de l'électricité solaire est
aujourd'hui plébiscitée comme l'un des relais de croissance du
photovoltaïque en France. « Une évolution, voire même une révolution »
dixit la ministre Delphine Batho qui admet une adhésion bienveillante au
principe d'autoconsommation. Reste maintenant à passer de l'idée à la
technique, du concept à la réalisation concrète. Etat des lieux des
réflexions en cours !

Lors du colloque du SER le 28 mai dernier à la Défense intitulé «
Repenser l'énergie localement », le nouveau président de l'Ademe, Bruno
Léchevin, a prononcé un discours qualifié de « discours fondateur pour
l'autoconsommation » par de nombreux observateurs présents. Pour Bruno
Léchevin, l'autoconsommation relève du truisme énergétique : « Cette
évolution doit permettre de préparer l'évolution vers un financement non
subventionné du PV devenu compétitif et de réduire la pression sur les
réseaux, à la fois en termes d'investissement et de conditions
d'exploitation.: de ce point de vue, l'autoconsommation peut représenter
à relativement court terme un moyen de faciliter l'intégration du
photovoltaïque sans mettre à mal les réseaux actuels, sous réserve bien
entendu de trouver les bonnes incitations tarifaires et sans remettre
l'équilibre de l'économie générale du système » a-t-il proclamé.

L'autoconsommation doit satisfaire le désir d'autonomie tout en s'inscrivant dans l'infrastructure du réseau

Quelques minutes auparavant, dans son discours d'ouverture du colloque,
la ministre Delphine Batho s'était montré très favorable à
l'autoconsommation, y voyant plus qu'une évolution mais bien une «
révolution » à mener. « Ce qui est frappant lorsque l'on interroge les
citoyens, c'est leur désir d'autonomie. Déjà à l'échelle de la France,
ils souhaitent moins de dépendance aux énergies fossiles et ils veulent
être acteur de la transition énergétique » confie la ministre. Dans ce
contexte, l'autoconsommation d'électricité solaire photovoltaïque ne
peut être que plébiscitée par un grand public séduit par cette idée
d'auto approvisionnement. Pour ce faire, le gouvernement doit mettre en
place des incitations positives. « Je me prononce pour une adhésion
bienveillante par rapport à l'autoconsommation mais attention tout de
même. Cette autoconsommation ne veut pas dire autarcie, elle n'est pas
synonyme de remise en cause du réseau national ou de la péréquation.
Nous devons entreprendre une discussion de fonds et une expertise sur
l'autoconsommation et la problématique des réseaux. Tout ne sera pas
possible. Il faudra faire des choix » a poursuivi Delphine Batho qui en a
profité pour interpeller la profession : « Accompagnez-nous,
donnez-nous les moyens d'y parvenir. Je serai attentive à toutes vos
propositions » a-t-elle martelé. Les professionnels de la filière
solaire sont donc incités à remettre plusieurs fois sur le métier leur
ouvrage. Le bureau d'études Tecsol à Perpignan a été précurseur en
matière d'autoconsommmation. Depuis un an environ, il a lancé des études
de consommation électrique pour mettre en place des cartographies sur
plusieurs bâtiments du Pôle Economique Saint-Charles pour l'opération
appelée Saint-Charles 2.0. « L'objectif est de dimensionner le solaire
en fonction d'une base de consommation sans jamais atteindre la
surproduction. L'essentiel de ce qui est produit devra être consommé sur
place, dans une logique de circuits courts. De nombreux entrepôts
climatisés dédiés à l'activité fruits et légumes fonctionnent 24h/24h,
sept jours sur sept. Les besoins sont constants. Nous allons travailler à
calibrer tout cela pour l'optimiser au mieux » assure André Joffre.
Techniquement, l'élément central de la définition de l'autoconsommation
repose sur le lien fort entre le dimensionnement du système
photovoltaïque et ses plages journalières de production avec le besoin
électrique du ou des consommateurs.

Du bâtiment à la commune en passant par le quartier

De fait, la pertinence de l'autoconsommation dépend aussi de son
échelle d'application et, par extension, des usages. Au sein d'une
maison d'habitation, des études ont montré que la part autoconsommée
oscille entre 20 et 40% de la consommation de la maison. Cependant, dans
le cas du couplage d'une installation photovoltaïque avec un système de
gestion de consommation ou de stockage afin de réaliser un transfert
des usages vers la pointe du soir, cette part peut être augmentée de
manière très significative. A l'opposé et dans certains cas, la courbe
de consommation d'un bâtiment tertiaire ou d'un centre commercial peut
être naturellement synchrone avec la production photovoltaïque. Dans ces
cas précis, comme ceux étudiés par le bureau d'études Tecsol, un
dimensionnement adéquat permet d'autoconsommer la quasi intégralité de
l'électricité produite, sans même prévoir de transferts de consommation
ou de dispositif de stockage. « Demain, des modèles rapprochant
production et consommation s'envisageront naturellement à l'échelle d'un
bâtiment voire d'un groupe de bâtiments : ainsi par exemple, des
bâtiments BEPOS (bâtiment à énergie positive) pourront fournir leur
production excédentaire d'énergie à des bâtiments plus anciens, moins
efficaces et ne disposant pas des surfaces nécessaires à l'implantation
de panneaux photovoltaïques. Mais c'est également à l'échelle des
territoires que des systèmes innovants à fort ancrage local pourront
être imaginés : de l'îlot au quartier, voire à la commune ou à la
communauté de communes » pronostique Bruno Léchevin.

Le quartier, la bonne échelle de l'autoconsommation grâce à la mixité des usages

Pour Christian Grellier, directeur Recherche et Innovation chez Bouygues
Immobilier, l'échelle du quartier apparaît comme particulièrement
pertinente : « De notre côté, en matière d'autoconsommation, la bonne
échelle semble être celle du quartier au sein duquel la mixité des
usages permet de répartir le plus efficacement l'énergie produite. Nous
testons cela sur un éco-quartier à Chatenay-Malabry ou sur le projet
Confluence à Lyon. Avec pourquoi pas des optimisations avec du stockage.
Martin Bouygues vient ainsi de signer un contrat avec Carlos Ghosn,
patron de Renault Nissan, pour l'intégration des batteries de seconde
vie issues du monde de l'automobile dans les solutions de stockages dans
le bâtiment ». Dans le cadre de l'implantation de systèmes
photovoltaïques sur des bâtiments, si le bâtiment porteur du système n'a
pas besoin d'électricité à l'instant où le système produit, il existe
une forte probabilité qu'un bâtiment voisin aura quant à lui besoin
d'électricité à ce moment précis. On parle alors d'autoconsommation au
périmètre d'un quartier ou d'une commune.

Autoconsommation rime avec mutualisation

Justement, pour analyser l'impact d'un système photovoltaïque sur la
consommation d'une commune ou d'un quartier, les experts du syndicat
SER-SOLER ont simulé la courbe de consommation électrique d'une commune
de 7000 habitants située dans le Sud de la France. Près de 3500 foyers,
environ 300 locaux tertiaires (bureaux, écoles, administrations, 138
locaux commerciaux et une petite zone d'activité, telle est la
photographie du bourg en question. Dans ce cas précis, il est envisagé
d'installer près de 2,5 MW de systèmes photovoltaïques dans la commune,
entre centrale au sol, centrales de 100 kW et résidentiel en moins de 9
kW, sans que l'électricité produite ait besoin d'être évacuée en dehors
de cette commune. A l'échelle de la commune, nous dit SER-SOLER, le
photovoltaïque apparaît comme un mécanisme de réduction de la puissance
appelée sur le réseau électrique durant la journée. En été, entre 10
heures et 16 heures, la production solaire couvre quasiment l'ensemble
des besoins. Couplé à des systèmes de gestion de la charge, le
photovoltaïque pourrait répondre à des demandes d'usage transférées de
la pointe de consommation du soir vers l'après midi. Par ailleurs, la
mise en place de systèmes de stockage au sein des bâtiments ou d'une
flotte de voitures électriques ou centralisé pour l'ensemble de la
ville, permettrait d'accroître la capacité photovoltaïque installée et
de couvrir la pointe du soir. Au travers cet exemple, on constate
l'intérêt d'associer plusieurs types d'utilisateurs qui sont mieux à
même de gérer les fluctuations de consommation de chacun.
Autoconsommation rime avec mutualisation…

La rentabilité en question

Des solutions techniques se profilent donc à l'horizon. Reste le
principe de réalité, sonnant et trébuchant. Bruno Léchevin s'en fait le
porte parole : « En France, bien que le débat sur l'autoconsommation
soit à l'ordre du jour, l'autoconsommation n'est pas rentable
financièrement dans les conditions actuelles. Avec un prix de détails de
l'électricité relativement faible, le modèle économique de
l'autoconsommation ne va pas de soi, surtout pour les particuliers qui
bénéficient encore de tarifs au niveau où ils se situent à ce jour. Pour
rentabiliser au mieux l'investissement dans ce contexte, mieux vaut
vendre l'intégralité de la production. Autoconsommer signifie donc
actuellement « abaisser drastiquement la rentabilité de l'installation
photovoltaïque ». Le président de l'Ademe poursuit : « Toutefois, le
prix des systèmes photovoltaïques baisse continûment avec une
accélération ces dernières années, grâce à la réduction des coûts de
production des divers composants, aux économies d'échelle, au retour
d'expérience, et à l'innovation. A l'inverse, les coûts de production de
l'électricité provenant des filières conventionnelles augmentent de
manière régulière. Dans ce contexte, le coût de production de
l'électricité photovoltaïque devrait être comparable au prix de gros de
l'électricité autour de 2030 et devrait être inférieur au prix de vente
entre 2015 et 2020 selon les marchés. Dès lors, le modèle économique de
l'autoconsommation pourra progressivement se mettre en place
naturellement ».

Quelles primes à l'autoconsommation ?

Reste qu'avant d'atteindre cette fameuse parité réseau et pour stimuler
l'autoconsommation, des mécanismes intermédiaires vont devoir être mis
en place. « Quels sont les meilleurs moyens de soutenir
l'autoconsommation sans freiner le déploiement du photovoltaïque ?
Faut-il faire appel à des boni pour l'électricité autoconsommée en
attendant la baisse des coûts du photovoltaïque ? Dans certaines zones
comme dans les DOM peut-on envisager des tarifs propres à
l'autoconsommation associés à des tarifs propres à l'injection de
l'excédent ? Autant de systèmes qui restent à imaginer et valider ».
Deux mécanisme sont plébiscités par le syndicat SER-SOLER : La Prime au
kWh consommé et le net metering. Quid du mécanisme de prime au kWh
consommée ? Dans ce système, chaque kWh produit et immédiatement
consommé par le producteur/consommateur lui donne droit à un bonus de
quelques centimes. Les kWh non consommés et injectés dans le réseau sont
quant à eux rémunérés par un tarif spécifique. Avec l'atteinte
progressive de la compétitivité et sans révision des dispositifs
existants, le bonus et le tarif spécifique pourront être amenés à
diminuer, et le bonus à disparaître. Pour le net metering, on considère
que le producteur/consommateur reçoit un crédit pour chaque kWh qu'il
produit en sus de sa consommation propre et qu'il injecte sur le réseau.
A chaque fin de période de facturation, il est fait un bilan de la
production et de la consommation du site : Si la consommation est
supérieure à la production injectée, le consommateur paie des kWh
supplémentaires consommés. Dans le cas contraire, les crédits dus pour
les kWh injectés sont reportés à la période suivante. Arnaud Mine,
président de SER-SOLER évoque d'autres pistes que la seule bonification
du tarif qui continue à peser sur la CSPE (voir encadré). « Pourquoi ne
pas imaginer de favoriser l'autoconsommation à travers un bonus sur le
Coefficient d'Occupation des Sols, un mécanisme de bon sens. Dans ce
cadre de l'autoconsommation, il faut peut-être aussi réfléchir à
l'éligibilité des systèmes photovoltaïques aux Certificats d'Economies
d'Energie comme le sont les chauffe-eau solaires. Ce débat ne serait-il
pas aussi l'occasion de se délester de l'obligation d'intégrer au bâti
et de mettre l'effort sur l'évolution de la prime à l'autoconsommation ?
» lance le président de SER-SOLER.

Gare aux effets pervers !

Pour André Perrotin, président d'Evasol, le passage à l'autoconsommation
doit passer par une solution simple et juste. « Je prône une prime de
1500 € au kWc installé avec un plafond de 3 kWc. La prime s'élèverait à
4500 € pour un kit de 3 kWc en lieu et place des 25 000 € qui pèsent
pendant 20 ans sur la CSPE. Le TRI serait d'une dizaine d'années pour le
client et cela sans réellement tenir compte des probables augmentations
à venir des factures d'électricité. Cette idée de prime au kWc est plus
juste car elle est décorrélée des niveaux d'ensoleillement et qu'elle
place sur un pied d'égalité le client de Lyon et celui de Marseille. La
prime fixe au kWc évite également les dérives de commerciaux indélicats
qui vendent des productions totalement virtuelles pour faire croire à
la poule aux œufs comme l'on voit dans le petit éolien en ce moment ».
Ce dérapage possible vers certains effets pervers générés par
l'autoconsommation a également été souligné par Bruno Léchevin en ces
termes : « Comment éviter les écueils en gardant la priorité aux
économies d'énergie et ne pas inciter à la surconsommation ? Par exemple
: Soutenir trop fortement l'autoconsommation pourrait risquer d'inciter
les propriétaires de systèmes photovoltaïques à décaler leur
consommation au moment de la production photovoltaïque, voire à acquérir
des équipements pour un fonctionnement diurne. C'est un fait, la «
rémunération » de l'électricité autoconsommée peut être perçue comme une
incitation à la consommation. Dans un autre registre, si une partie de
la consommation est effacée par le photovoltaïque, alors que les besoins
de puissance à la pointe restent identiques, cela peut avoir des
conséquences sur le réseau et ses besoins de financement ».

L'autoconsommation réduit la CSPE

Se pose alors la question des bénéfices d'un tel modèle de développement
: bénéfices techniques sur le réseau électrique, bénéfices économiques
sur le coût pour la collectivité, notamment par rapport à la CSPE ? Le
président de l'Ademe apporte là encore son écot : « Pour la
collectivité, un soutien bien dimensionné à l'autoconsommation
représente une économie plutôt qu'une dépense supplémentaire. Pour
inciter les consommateurs-producteurs à autoconsommer, l'idée est de
réduire le tarif d'achat à l'injection tout en dimensionnant le bonus à
l'autoconsommation de façon suffisante pour que la rentabilité de
l'installation reste correcte pour le producteur. Cette rentabilité pour
le producteur étant en partie basée sur l'électricité non achetée sur
le réseau, il en résulte que le coût pour la collectivité, financé par
le consommateur par la CSPE est diminué par rapport à une situation de
revente totale. L'autoconsommation pourrait ainsi constituer une
solution triplement gagnante, notamment dans les DOM si on mettait en
œuvre les incitations tarifaires correctement dimensionnées :

• gagnant pour le producteur, qui sans des dispositions permettant
l'autoconsommation, n'aurait plus d'intérêt à investir dans son
installation photovoltaïques, en raison de déconnexions trop fréquentes
liées à un afflux temporaire d'électricité solaire ;

• gagnant pour le gestionnaire de réseau, qui voit facilitée sa tâche
d'équilibre du réseau et de maintien des plans de tension ;

• gagnant pour la collectivité, qui limite les dépenses de CSPE sur 2 volets :

o la mesure coûte moins cher que le tarif d'achat photovoltaïque actuel
o la mesure diminue la consommation d'électricité, et donc les charges de péréquation dans les DOM

Aller vers le ré-enchantement

Le discours référence de Bruno Léchevin (photo) s'est achevé par une réflexion
quasi philosophique sur l'énergie solaire autoconsommée. Une
contribution apte à relancer l'optimisme ! « Si l'autoconsommation est
une bonne idée, c'est me semble-t-il aussi une belle idée car apte à
susciter l'adhésion voire l'enthousiasme, à une époque où, dans d'autres
secteurs, les circuits courts, la production et consommation locale
sont de plus en plus plébiscités. Au-delà de l'anecdote, déployer
largement les EnR suppose une certaine forme d'enchantement ou de
ré-enchantement de tous, ne serait-ce que pour soutenir l'acceptabilité
des efforts financiers à pérenniser et des implantations territoriales à
venir. L'autoconsommation pourra être une petite contribution parmi
d'autres pour ré-enthousiasmer nos concitoyens par rapport aux énergies
renouvelables et ne pas leur laisser à penser qu'il ne s'agit toujours
que de débats sur des mesures tarifaires ou des aménagements
réglementaires ». L'autoconsommation comme un nouveau souffle pour la
filière solaire !

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La problématique du prix du transport et de la distribution de l'électricité

« Sur l'autoconsommation, nous raisonnons avec des œillères. Posons la
bonne question. Quelle est la valeur du kWh photovoltaïque que je
distribue à mon voisin à deux mètres de ma centrale et le prix du kWh
qui vient d'une centrale nucléaire à deux cents kilomètres de là ? »
s'interroge Arnaud Mine. Le fameux TURPE (tarif d'utilisation des
réseaux publics d'électricité) est pourtant identique sur l'ensemble du
territoire national. Il est également indépendant de la distance
parcourue par l'énergie entre le site producteur et le site
consommateur. Nous avons initié un travail de fonds sur ce coût réseau
de l'autoconsommation, poursuit Arnaud Mine. Et le SER de citer
plusieurs exemples de mutualisation de la consommation où le producteur
et/ou les consommateurs s'acquittent d'un droit forfaitaire d'accès au
réseau (Californie, Mexique). Dans la même veine, les professionnels du
solaire plébiscitent une évolution du mode de calcul de la CSPE
(contribution au service public de l'électricité) afin qu'elle prenne
enfin en compte les coûts de transport et de distribution de
l'électricité limités dans le cas de l'autoconsommation. « Sans même
parler de qualité environnementale. Et il y aurait beaucoup à dire »
conclut le président de SER-SOLER.

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