PREBAT : Des résultats opérationnels dès aujourd'hui
Alexandre Clamens 25-09-2007
Le PREBAT a tenu son son premier colloque du 20 au 22 mars 2007, à Aix-les-Bains. De nombreux chercheurs ont ainsi pu présenter les travaux qu’ils ont mené ces dernières années. Nous vous livrons ici l’état d’avancement des recherches qui nous semblent les plus utiles aux conducteurs d’opération.
Photovoltaïque : le temps de retour énergétique
L’énergie photovoltaïque est parfois critiquée, sur de fausses bases, sur son bilan énergétique. Ce type de rumeurs nuit au développement de cette énergie renouvelable.
Pour y mettre fin, l’association Hespul a étudié la quantité d’énergie consommée par un système photovoltaïque tout au long de sa durée de vie : fabrication, installation, démantèlement et recyclage. Pour cela, elle s’est notamment basée sur les études scientifiques existantes dans chaque pays de l’OCDE.
En ce qui concerne la France, l’étude apporte les conclusions suivantes :
- un système photovoltaïque installé à Marseille, en toiture, met 1,9 an à produire l’énergie qu’il consomme sur sa durée de vie. En outre, il produit environ 15 fois l’énergie nécessaire à sa fabrication ;
- un système photovoltaïque installé à Paris, en façade, met 4,3 années à produire l’énergie qu’il consomme sur sa durée de vie et produit 6 fois l’énergie nécessaire à sa fabrication.
Cette étude montre que le photovoltaïque peut véritablement être considéré comme une énergie renouvelable. C’est un des moyens envisageables pour diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre en France d’ici 2050.
L’étude est disponible sur www.hespul.org.
Énergie photovoltaïque : vers de nouvelles technologies
Les cellules photovoltaïques actuellement sur le marché sont le plus souvent constituées de plaques de silicium cristallin. C’est une technologie qui reste coûteuse au regard du kWh produit, si bien que les pouvoirs publics doivent offrir des aides financières pour développer l’installation de ces systèmes.
La stratégie du PREBAT est donc d’orienter la recherche vers des technologies moins chères et plus efficaces.
Trois voies sont explorées :
- l’utilisation de silicium en couche mince ;
- l’utilisation d’autres matériaux en couche mince ;
- l’utilisation de matériaux organiques.
Le silicium en couche mince
Le prix du silicium est très élevé : la demande est forte et peu d’entreprises savent produire un silicium d’une pureté suffisante. Pour économiser de la matière, les industriels cherchent à produire des panneaux photovoltaïques à base de plaques de silicium plus fines. Cependant, cet objectif se heurte d’une part au procédé de fabrication – les plaques sont sciées dans un lingot – et, d’autre part, au rendement des cellules – les plaques sont efficaces si l’épaisseur est « importante ».
Un autre procédé est en train de faire son apparition : la couche mince. La technique consiste à déposer des couches de silicium gazeux sur un substrat. Le silicium gazeux est rendu solide lors de la dépose grâce à un procédé électrochimique. Quant au substrat, il va permettre d’augmenter le rendement de la cellule. Il peut s’agir de verre, de quartz, d’un matériau céramique ou d’aluminium.
D’autres matériaux en couche mince
Le silicium utilisé en couche mince n’a pas un fort rendement. D’autres matériaux font l’objet de recherches, notamment tellurure de Cadmium (CdTe) et diséléniure de cuivre et d’indium (CIS). Des laboratoires sont ainsi arrivé à des rendements équivalents au silicium cristallin en plaques.
Les matériaux organiques
Les technologies avec matériaux organiques sont moins abouties que les couches minces et ne feront pas leur apparition avant quelques années. Les nanotubes de carbone sont cependant promis à un grand avenir dans le photovoltaïque. Leurs caractéristiques physiques, qui permettent des textures tridimensionnelles, laissent imaginer de bons rendements au m2. En effet, les nanomatériaux offrent la possibilité de créer des villosités, comme pour une paroi d’intestin, et ainsi de démultiplier la surface de captage sans augmenter celle du panneau.
Performance énergétique des bâtiments : les opportunités des contrats de partenariats public-privé
Les maîtres d’ouvrage public peuvent hésiter à lancer des travaux d’amélioration énergétique de leur patrimoine. En effet, c’est une opération qui s’avère souvent complexe et qui demande des ressources financières immédiates, alors que les économies se feront sur plusieurs années. Le contrat de partenariat est une solution pour faciliter la réalisation de travaux d’économies d’énergie.
Le Gimélec et la mission d’appui à la réalisation des partenariats publics-privés (MAPPP) ont rédigé un guide méthodologique sur ce sujet. _ Ce guide explique l’intérêt des différentes procédures envisageables en fonction du contexte. Il indique aussi quels sont les risques juridiques et les étapes préalables à la conclusion du contrat.
Le guide rappelle les possibilités qui s’offrent au maîtres d’ouvrage :
- la passation d’un marché public de performance énergétique ;
- la passation d’un contrat de partenariat énergétique.
Quelle que soit l’option choisie, le prestataire assurera la conception et la mise en oeuvre de la solution permettant d’atteindre la performance énergétique fixée. Cette solution peut comporter des travaux, mais aussi des services. Elles sera assortie d’une garantie de performance. Le maître d’ouvrage peut également demander au prestataire d’assurer la gestion et l’exploitation des systèmes mis en oeuvre. S’il a choisi la voie du contrat de partenariat, le prestataire peut assurer tout ou partie de l’investissement.
Selon les auteurs, l’avantage principal du contrat de partenariat est de transférer les risques et les responsabilités au prestataire : il n’est rémunéré qu’en fonction de la performance énergétique. Le code des marchés publics n’offre pas cette possibilité. Les rédacteurs citent également l’intérêt de réaliser des travaux sous maîtrise d’ouvrage privée, ce qui doit raccourcir les délais, et de faire financer l’investissement par un tiers.
Cependant, le contrat de partenariat n’est possible que s’il répond aux critères de l’ordonnance du 17 juin 2004 : urgence et/ou complexité. _ En matière d’énergie, l’urgence est un cas rare. La complexité du projet est en revanche plus fréquente. Elle dépend de la typologie du patrimoine, des usages des bâtiments et des consommations énergétiques. Par exemple, un patrimoine hétérogène, avec des procédés constructifs et des équipements trés variés, nécessitera des solutions adaptées à chaque configuration. De plus, le mode de financement est en lui-même un facteur de complexité puisqu’il s’agit de rembourser un investissement par les économies qu’il engendre.
