Source : ultralowcarbonsolar.org
Le marché français du photovoltaïque est le quatrième en Europe avec 1 GW installé chaque année. La France a pour objectif d'avoir un total de 20,6 GWc de solaire installé d'ici 2023, conformément aux politiques énergétiques de l'UE. Dans le cadre du Green Deal européen, la Commission a proposé en septembre 2020 de relever l'objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre pour 2030, y compris les émissions et les absorptions, à au moins 55 % par rapport à 1990. Les principaux objectifs pour 2030 : pourcentage de réduction des émissions de gaz à effet de serre (par rapport aux niveaux de 1990); au moins 32 % de part pour les énergies renouvelables et au moins 32,5 % d'amélioration de l'efficacité énergétique. Pour atteindre cet objectif du point de vue des énergies renouvelables, les raccordements au réseau devront passer à environ 3 GW par an. Les appels d'offres pour les projets solaires sur le réseau public sont organisés par la "Commission de Régulation de l'Energie", et une garantie de prix fixe 20-an pour l'électricité produite à partir de ces projets attire l'attention des plus grands développeurs de projets et fabricants de modules au monde.
Ce qui différencie le marché français de ses voisins européens, c'est ce que l'on appelle un bilan carbone simplifié (ECS). Actuellement obligatoire pour les projets de plus de 100kWc, cette certification exige que les modules en cours d'installation dans les projets en France soient passés par un calcul spécifique qui certifie les impacts carbone du cycle de vie associés à chaque étape de fabrication et d'assemblage du module PV. La France fixe une empreinte carbone intrinsèque maximale pour les modules photovoltaïques en fonction de la taille du projet, et l'empreinte carbone peut représenter jusqu'à 30 % de la note finale lors de l'évaluation de la candidature d'une entreprise. Depuis 2011, la plupart des grands fabricants de modules PV ont fait l'effort d'améliorer l'empreinte carbone de modules suffisants afin d'être compétitifs sur ce marché. Cela a obligé la plupart des fournisseurs de niveau 1 de la chaîne d'approvisionnement solaire à effectuer des évaluations du cycle de vie normalisées de leur processus de fabrication afin de déterminer la teneur en carbone incorporé. C'est en grande partie en utilisant des cellules solaires produites avec du polysilicium et des plaquettes à faible teneur en carbone que les fabricants de modules ont atteint les objectifs d'empreinte carbone.
Comment est calculé cet ECS (carbone incorporé)
Il existe deux méthodes pour calculer la note finale ECS :
La première s'appuie sur des tableaux de valeurs d'empreinte carbone par défaut pour chaque étape de la chaîne d'approvisionnement par pays de fabrication. Cela ne nécessite pas d'analyses du cycle de vie (ACV) spécifiques à l'entreprise, cette approche utilise des valeurs standard issues des données CRE ou de la littérature pertinente et est très conservatrice, produisant des valeurs d'empreinte carbone plus élevées que l'approche ACV spécifique à l'entreprise.
La deuxième méthode implique la réalisation d'évaluations complètes du cycle de vie (conformément aux normes mondiales d'ACV) tout au long de la chaîne d'approvisionnement solaire :
Ces ACV produisent des valeurs de carbone intrinsèque basées sur des processus de fabrication spécifiques à l'entreprise à chaque étape de la chaîne d'approvisionnement.
Cette méthode plus détaillée utilise les données d'exploitation réelles du fabricant plutôt que des valeurs par défaut conservatrices et produit généralement des niveaux de carbone incorporé inférieurs à la méthode de la table de consultation.
Dans les deux cas, les valeurs dérivées pour chaque étape de la chaîne d'approvisionnement sont additionnées pour représenter le carbone total incorporé du module solaire fini. Le calcul ECS final est représenté ci-dessous. L'impact de la production du module est la somme de toutes les étapes de la fabrication du module et de l'assemblage du module :
Comment optimiser l'empreinte carbone
Les évaluations du cycle de vie sont un excellent outil pour évaluer l'impact réel d'un processus de fabrication (de la fabrication du silicium à l'assemblage des modules) et identifier les opportunités potentielles d'optimisation. Lorsqu'un processus de fabrication est optimisé (par exemple, meilleures sources d'énergie, faible consommation d'énergie, machines de pointe, faible consommation de matériaux, etc.), son kgCO2-eq par unité fonctionnelle est amélioré, ce qui entraîne une baisse Score GWPij (Global Warming Potential) qui sera utilisé dans l'ECS. Cette méthode plus détaillée est choisie de plus en plus fréquemment par les industriels qui souhaitent entrer sur le marché français du PV public.
Un exemple de chaîne d'approvisionnement basée sur l'ACV par rapport à une chaîne d'approvisionnement basée sur des valeurs par défaut peut être vu ci-dessous :
Figure 1 : à gauche carbone incarné sur la base des valeurs par défaut de la CRE et à droite v sur la base des ACV
Cette demande de modules bas carbone incorporé dans le programme CRE a clarifié le besoin d'une chaîne d'approvisionnement solaire bas carbone optimisée, et a obligé les principaux acteurs à investir dans l'optimisation carbone pour être compétitifs sur le marché français. L'exemple français a inspiré d'autres pays dans le monde : plusieurs ont manifesté leur intérêt pour la méthodologie et la Corée du Sud a mis en place une méthodologie similaire pour son marché domestique en 2021.