Quelle électricité en France pour 2035 AR v6 © Alain RICAUD Nov-Déc 2019 Page 47
Systèmes rapportés au bâti 64
Depuis une quinzaine d’années, la question n’est plus de savoir si le photovoltaïque représentera un jour une part significative de la production d’électricité en Europe, mais comment. Il serait naturel que, à l’image de la révolution micro- informatique, cette production se déploie à partir d’une multitude diffuse de producteurs-consommateurs privés, reliés par les réseaux existants plutôt que par des centrales solaires de grandes tailles qui répondent bien aux pratiques du système capitaliste qui nous gouverne, mais qui n’ont de justification ni physique, ni économique, ni sociale. L’énergie solaire (qu’elle soit de nature thermique ou photovoltaïque) est une source décentralisée et disponible à la porte de chacun d’entre nous. Elle répond donc bien à une attente sociologique d’indépendance des individus par rapport à l’Etat Providence. Par conséquent, en toute logique, ses produits devraient être basés sur des éléments de construction des bâtiments. Pour un projet donné, le produit photovoltaïque est à choisir parmi les catégories suivantes, en fonction des caractéristiques architecturales du projet :
bacs acier photovoltaïques ;
membranes d’étanchéité photovoltaïques ;
parements de façade et de vérandas (modules semi-transparents ou translucides)
systèmes d’intégrations de modules en toiture
tuiles photovoltaïques
Les bacs métalliques photovoltaïques sont à privilégier dans les applications réservées aux bacs métalliques traditionnels (habitat en région de montagne, bâtiments industriels et commerciaux). Les membranes d’étanchéités photovoltaïques sont bien adaptées à des toitures industrielles où ce type d’étanchéité est courant. Pour les applications utilisant des modules photovoltaïques en façade, que ce soit des modules semi-transparents, translucides ou opaques, ils remplacent une double peau ou un parement. Un paramètre à vérifier sera la bonne ventilation des modules en face arrière. Les systèmes d’installation de modules photovoltaïques en toiture sont bien adaptés à des toitures de maisons individuelles mais sont également utilisables pour des toitures de surface importante.
Peu de systèmes semblent garantir une ventilation optimale de la face arrière des modules, et de l’utilisation éventuelle de l’air de ventilation (co-génération), comme nous l’avons fait dans les Maisons ZEN 65 autant pour produire de l’air chaud le jour en hiver que de l’air froid la nuit en été. Les tuiles photovoltaïques, prioritairement destinées aux couvertures classiques des maisons individuelles dans le format des tuiles traditionnelles (IMERYS), n’ont pas percé, car systématiquement plus chères au m² que les modules standards, avec une mise en œuvre longue nécessitant de nombreuses liaisons électriques qui sont autant de possibilités de dysfonctionnement. Dans toutes les applications, l’enjeu de la ventilation semble déterminant pour un bon fonctionnement des installations photovoltaïques66. Il faudra donc toujours contrôler les méthodes de pose des produits et éventuellement demander des rehaussements des modules par rapport à la charpente. Enfin, au niveau des avis techniques existants, les systèmes de pose doivent être certifiés par le CSTB. Et les produits de couverture photovoltaïques ne peuvent en principe être posés en France que s’ils bénéficient d’une garantie décennale 67.
Potentiel des toitures en France et en Europe
On constate sur la Figure 11 que le potentiel du photovoltaïque en toiture des bâtiments et structures existants – soit 50 GWc – est en France assez proche de la production d’électricité de la grande hydraulique, soit environ 60 TWh. Avec 18 GWc de centrales au sol produisant 20 TWh, on pourrait atteindrait les 80 TWh suggérés par l’ADEME dans son plan d’un mix électrique 100% renouvelable pour 2050 (voir plus loin).
64 Le texte en petits caractères issu de Polytech’ Savoie 5eme année ©Alain Ricaud, Oct 2011 peut être sauté en première lecture.
65 Brevet AEDOMIA déposé par Cythelia en 2011.
66 On a une perte de puissance de 0,4% /°C d’élévation de température d’où un moins bon coef de performance pour les modules mal ventilés qu’on trouve souvent dans l’intégration au bâti.
67 Comme ce n’est pas toujours le cas, l’assurance est négociée de gré à gré avec la compagnie d’assurance soit par le fournisseur du produit photovoltaïque soit par l’artisan poseur. En outre, la durée de vie des entreprises productrices de modules photovoltaïques a jusqu’à présent, été souvent inférieure à 10 ans.