Une petite erreur dans la présentation de l’énergie solaire peut déclencher un vif débat – et elle montre à quel point les mythes et les demi-vérités marquent le débat sur l’énergie. L’énergie solaire mérite d’être considérée dans sa globalité. Dans cette deuxième partie de la série, nous démystifions un mythe répandu sur l’énergie solaire thermique et expliquons pourquoi la chaleur solaire joue un rôle important non seulement en été, mais tout au long de l’année.
Texte : Linda Wachtarczyk
Le débat sur l’approvisionnement et la sécurité énergétiques est important – et il se nourrit de la vérification et de la mise en perspective des arguments. Ainsi, après la publication de la première partie de cette série, il a été souligné à juste titre qu’une différence physique n’avait pas été clairement formulée dans la description de la production d’électricité solaire et qu’une erreur s’était glissée dans le texte.
L’illustration montre le rayonnement solaire et les puissances photovoltaïques proportionnelles (pour un rendement de 25 %)
En cas de forte nébulosité, le rayonnement solaire reste d’environ 200 W/m². Le rayonnement solaire (en watts par mètre carré) ne doit pas être assimilé à la puissance électrique effectivement produite – une faute de frappe et un graphique trompeur avaient suggéré le contraire. Selon leur rendement, les modules photovoltaïques convertissent environ 20 – 25 % de l’énergie rayonnée en électricité. De telles précisions sont importantes – et montrent qu’un débat fondé sur des faits ne fonctionne que s’il reste ouvert aux corrections. C’est pourquoi le graphique a également été modifié.
L’avenir énergétique a besoin de faits, pas de slogans
Le débat public est souvent davantage influencé par des interprétations que par des faits techniques. Des termes tels que « déficit d’électricité », « pénurie d’électricité » ou « incertitude » attirent l’attention sur les risques, tandis que les solutions existantes passent au second plan. Or, la situation de départ est claire : la Suisse est confrontée à une demande croissante en électricité. D’ici 2050, la consommation pourrait augmenter d’environ 50 % pour atteindre quelque 90 TWh. Les principaux moteurs de cette évolution sont l’électrification de la mobilité et du chauffage, la numérisation ainsi que de nouvelles applications telles que les centres de données ou la production d’hydrogène. Dans le même temps, la consommation totale d’énergie diminue sensiblement, car les applications électriques sont nettement plus efficaces que les alternatives fossiles. Outre une attention portée à l’efficacité et à la suffisance, cette évolution nécessite un développement systématique de la production d’électricité – en particulier dans le domaine des énergies renouvelables, qui sont rapidement disponibles, évolutives et rentables à long terme. Le débat sur l’énergie nucléaire est chargé d’émotion et dure depuis des décennies. On y reprend des mythes sur l’indépendance et la stabilité, mais leur pertinence réelle reste faible. Conséquence de cette discussion : l’incertitude, qui entraîne des retards dans le développement de solutions déjà disponibles et fiables, et détourne l’attention de la mise en œuvre de mesures concrètes. Les entreprises et les secteurs qui continuent de réaliser d’énormes profits grâce à des formes d’énergie à forte intensité de CO₂ tirent profit de cette tactique de diversion.
Les nouvelles centrales nucléaires sont très coûteuses, nécessitent de longs délais de planification et de construction et n’apportent pas de solution à court terme aux défis actuels. De plus, elles ne sont pas compatibles avec un approvisionnement énergétique décentralisé et renouvelable. Aucun fournisseur d’énergie en Suisse ne prévoit actuellement de nouvelles installations. Le débat à ce sujet donne souvent l’impression qu’il n’existe pas d’alternatives, alors que les solutions existent depuis longtemps et sont largement utilisées.
Les nouvelles centrales nucléaires sont très coûteuses, nécessitent de longs délais de planification et de construction et n’apportent pas de solution à court terme aux défis actuels. De plus, elles ne sont pas compatibles avec un approvisionnement énergétique décentralisé et renouvelable. Aucun fournisseur d’énergie en Suisse ne prévoit actuellement de nouvelles installations. Le débat à ce sujet donne souvent l’impression qu’il n’existe pas d’alternatives, alors que les solutions existent depuis longtemps et sont largement utilisées.
Mythe 5 : le solaire thermique n’est pas rentable, car c’est surtout en hiver que l’on a besoin d’eau chaude
Les capteurs solaires chauffent un fluide qui, via un circuit, transfère la chaleur vers un ballon de stockage situé dans la maison.
Alors que le débat se concentre souvent sur le photovoltaïque, un autre domaine de l’énergie solaire passe souvent au second plan : l’utilisation directe de la chaleur solaire. Là encore, des idées reçues circulent, qui ne résistent pas à un examen plus approfondi.
L’énergie solaire peut non seulement être convertie en électricité, mais aussi être utilisée de manière extrêmement efficace directement sous forme de chaleur pour l’eau chaude sanitaire ou en complément du chauffage. Une critique souvent formulée est la suivante : les besoins en eau chaude sont les plus élevés en hiver, précisément au moment où l’ensoleillement est le plus faible. Cet argument est toutefois réducteur.
Les besoins en eau chaude des ménages restent relativement constants tout au long de l’année. Les installations solaires thermiques peuvent couvrir ces besoins de manière efficace en toutes saisons :
- En été, elles couvrent la quasi-totalité des besoins en eau chaude.
- Au printemps et en automne, elles en couvrent une grande partie.
- En hiver, elles apportent au moins un complément significatif.
C’est l’ensemble du système qui est déterminant : le solaire thermique n’est pratiquement jamais utilisé de manière isolée, mais en combinaison avec d’autres systèmes de chauffage. Cela permet de réduire considérablement les besoins en énergies fossiles ou en électricité. L’efficacité du solaire thermique va d’ailleurs gagner en importance à l’avenir, car les énergies fossiles devront être complètement remplacées.
Sur le plan technique, les systèmes sont arrivés à maturité : Swissolar estime qu’en règle générale, environ un mètre carré de surface de capteurs par personne, avec un ensoleillement optimal, suffit pour couvrir jusqu’à 60 % des besoins en eau chaude. On considère en outre qu’une capacité de stockage d’environ 100 litres par mètre carré de surface de capteurs est habituelle, afin de pouvoir utiliser la chaleur produite de manière différée.
Les installations de grande taille montrent particulièrement bien leurs atouts : sur les immeubles collectifs, dans les écoles ou en cas de besoins constants et élevés en eau chaude, elles sont amorties plus rapidement que les petits systèmes installés sur les maisons individuelles, généralement grâce à des capacités de stockage plus importantes. Un avantage souvent sous-estimé : stocker la chaleur est nettement plus simple et moins coûteux que l’électricité. Avec des réservoirs suffisamment dimensionnés, la chaleur solaire peut être utilisée pendant des heures, des jours, voire sur une base saisonnière. Ce dernier point constitue un avantage considérable par rapport au stockage de l’électricité dans des batteries, c’est un potentiel encore largement sous-exploité.
Le solaire thermique compte parmi les formes les plus efficaces d’utilisation de l’énergie solaire. Dans des conditions optimales, jusqu’à 80 % de l’énergie solaire incidente est convertie en chaleur utile. Sur l’ensemble de l’année, ce taux se situe généralement entre 20 et 60 % : nettement supérieur à celui du photovoltaïque, mais limité au secteur du chauffage.
Outre son efficacité, cette technologie présente également des avantages sur le plan écologique et géopolitique : le solaire thermique nécessite relativement peu de ressources et d’entretien et a une longue durée de vie. Il réduit la dépendance au pétrole, au gaz et à d’autres matières premières – et donc, indirectement, aux conflits mondiaux et à la volatilité des marchés.
L’affirmation selon laquelle l’énergie solaire thermique ne serait pas rentable ne résiste donc pas à un examen nuancé. Correctement mise en œuvre, elle constitue un élément central d’un approvisionnement en chaleur durable.
Regarder vers l’avenir
La transition énergétique n’est pas une question théorique pour l’avenir, mais un défi concret à relever dès aujourd’hui. Les technologies existent : photovoltaïque, solaire thermique, hydroélectricité, biomasse, éolien, solutions de stockage, mesures d’efficacité énergétique – sans oublier, avant tout, les économies d’énergie.
Au lieu de se perdre dans des débats idéologiques de fond, il vaut mieux se concentrer sur des solutions concrètes : comment équiper plus rapidement les bâtiments existants d’installations solaires ? Comment exploiter au mieux les systèmes de stockage et les réseaux ? Comment gérer intelligemment la consommation d’énergie ?
Le plus grand défi n’est pas tant d’ordre technique mais une question de volonté de société. La bonne nouvelle : les solutions sont connues depuis longtemps.
Quels autres mythes sur le solaire devrions-nous aborder dans le magazine Énergies renouvelables ?
