Le rayonnement solaire est une source d’énergie renouvelable considérable. Par fort ensoleillement chaque m2 de surface terrestre reçoit par heure environ 1 kWh d’énergie rayonnante. Ce rayonnement peut être mis à profit pour l’être humain en le transformant soit en chaleur grâce à des capteurs thermiques (c’est le solaire thermique), soit en électricité grâce à des panneaux PV (c’est le solaire photovoltaïque). Mais force est de constater qu’actuellement  énergie solaire veut dire électricité. C’est le cas jusque dans la loi suisse sur la transition énergétique. Lorsque quelqu’un dit vouloir poser des « panneaux solaires », il veut en fait poser des panneaux PV. Et souvent sans même savoir qu’il existe un autre solaire et ignorant tout de ses performances.

Chaque technique, thermique et PV, a sa raison d’être. Si l’on s’en tient aux énergies renouvelables, il y a de nombreux domaines de l’activité humaine où seule l’électricité fait l’affaire: éclairage, informatique, télécommuication, moteurs, production de froid. Dans ces domaines le recours à l’énergie électrique est indispensable. Produire de l‘électricité d’origine solaire  pour ces domaines est d’autant plus nécessaire qu’il est impératif de quitter le nucléaire et de diminuer les émissions à effet de serre.

Mais qu’en est-il du PV-PAC pour produire de la chaleur ? Produire de l’électricité avec des panneaux PV pour finalement produire de la chaleur grâce à des pompes à chaleur est hautement questionnable. Et pour cause: pour le système PV+ PAC  le rapport entre l’énergie fossile nécessaire durant tout le cycle de vie  et l’énergie totale produite n’est pas à la hauteur de ce qu’on imagine. Pour une PAC air-eau d’un COP annuel de 2.8 avec 33% d’autoconsommation d’électricité PV le reste étant tiré du réseau électrique, ce rapport est de 0.67. Ceci veut dire que pour produire 1 unité de chaleur ce système a besoin de 0.67 unité de fossile. Si cela est mieux qu’une PAC air-eau alimentée à l’aide du seul réseau électrique, auquel cas ce rapport est de 0.95, cela reste assez peu renouvelable. C’est pourtant vendu et acheté comme tel!

A noter: Les chiffres 0.67 et 0.28 sont les facteurs d’énergie primaire non-renouvelable (FEPnR). Il sont largement utilisés dans les bilans énergétiques et environnementaux et se trouvent notament dans  >> Umweltkennwerte und Primarenergiefaktoren von Energiesystemen. Le tableau, tiré du Cours de la Reconquête et à consulter sous >> Quelques FEPnR donne un aperçu pour divers systèmes de production de chaleur.

  donne le FEPnR de divers systèmes de production de chaleur. On y retrouve quelques chiffres mentionnées ci-dessus: 0.28, 0.67, 0.95, 0.17.

Qu’en est-il alors du solaire thermique + bois pour produire de la chaleur ? Son rapport fossile/production est de 0.17 soit 4 fois meilleur que le 0.67 du PV + réseau + PAC. En clair le système thermique + bois nécessite 4 fois moins de fossile pour une production de chaleur identique.

A quoi cette grande différence est-elle due ? Le système thermique + bois reste du low-tech, produit directement de la chaleur qui est de surcroît simplement stockable sur place dans un réservoir d’eau. Et l’apport complémentaire avec du bois dans un poêle à bûches bat tous les records. Le système PV + réseau + PAC quant à lui ne produit pas directement de la chaleur. Si la part d’apport électrique due au PV a un bon rapport fossile/production (0.28), la part puisée dans le réseau électrique est non seulement conséquente (souvent vers 66%), mais aussi tout sauf renouvelable. Le rapport fossile/production du mix électrique suisse est en effet de 2.63. Un mot sur ce dernier chiffre s’impose: en moyenne il y a 2.63 unités de fossile pour chaque unité d’électricité qu’on tire de la prise. Cela tient au système de production de l’électricité et aussi à sa distribution via le réseau. Même l’hydroélectrique réputé renouvelable contient beaucoup de fossile. Dans l’hydraulique la source est renouvelable, mais tirer de cette source de l’électricité et de la distribuer ne va pas sans consommation de fossile. La construction des barrages, les conduites, les turbines aussi à quoi il faut ajouter l’entretien du parc hydraulique et finalement assurer la distribution et la fourniture en fonction des besoins des consommateurs, tout cela c’est beaucoup de fossile.

Conclusion Partout où, sans complications excessives qui seraient liées aux bâtiments, il est possible de produire de la chaleur avec la technique du solaire thermique, il faut le faire. Faire croire qu’avec une surface de panneaux PV sur le toit on produit l’énergie nécessaire à la PAC pour se chauffer en hiver dénote soit une méconnaissance des lois de la physique, soit un intérêt à vendre une installation chère et de l’électricité. L’électricité produite en belle saison ne peut pas servir à alimenter ma PAC en hiver ni d’ailleurs celles des autres.

A savoir 

Un système de chauffage même réputé « renouvelable » consomme tout au long de son cycle de vie (contruction-exploitation-recyclage) de l’énergie non-renouvelable (dite fossile).  Il s’agit dès lors de savoir quel système renouvelable est le meilleur Enjeux de société

Une expérience pour comparer solaire thermique et solaire PV
>>   Lire un article paru dans l’ADERoscope Numéro 78 (juillet 2018)