Quel est le bilan carbone d'un panneau solaire?

Les panneaux solaires fournissent une énergie propre venant d’une source inépuisable : le soleil. Malgré tout, ils ne sont pas neutres en carbone et présentent d’importants enjeux environnementaux. Le bilan carbone d’un panneau solaire s’élève aujourd’hui à environ 43,9 gCO2eq/kWh pour la France.

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Dans le langage courant, le bilan carbone représente la quantité de gaz à effet de serre (GES) induite au final par un objet ou une personne donnée. Dans les détails, on distingue empreinte carbone et bilan carbone :

• L’empreinte carbone est la quantité de GES « induite par la demande finale » selon l’INSEE, incluant la production de carbone lors de la fabrication d’un objet dans un autre pays ainsi que les GES produits au cours du processus d’importation ;
• Le bilan carbone est constitué de la quantité de GES induite uniquement dans un pays donné. Ainsi, s’il s’agit d’un objet importé, seule la quantité de carbone produite dans le pays d’utilisation est prise en compte.

Ici, nous allons prendre le sens courant du terme « bilan carbone » en incluant l’ensemble du cycle de vie des panneaux solaires. Par ailleurs, sachant que les panneaux photovoltaïques sont les plus répandus en France, nous allons surtout nous pencher sur le bilan carbone de ce type d’équipement.Les panneaux solaires thermiques (pour le chauffage), thermodynamiques (pour la production d’eau chaude sanitaire) ou hybrides (électricité et chauffage) occupent pour l’instant une place minoritaire dans le parc solaire français.

Les éléments qui déterminent le bilan carbone

Le bilan carbone prend donc en compte toutes les émissions liées à l’existence d’un panneau solaire :

🔰 La production, incluant l’extraction des matières premières et la fabrication des modules. Le processus ne nécessite pas l’usage de terre rare. En revanche, la production de silicium, nécessaire pour constituer les cellules photovoltaïques, présente une lourde empreinte énergétique et produit des gaz à effet de serre. Les panneaux fabriqués en Chine présentent le bilan carbone le plus lourd, car les usines de production utilisent de l’énergie fossile.

🔰 Le transport : la majorité des panneaux solaires utilisés en France proviennent d’Asie. Ils présentent donc une empreinte carbone non négligeable liée au transport. Toutefois, l’acheminement du matériel s’effectue surtout en bateau et on transporte une grosse quantité de panneaux solaires à la fois. À l’échelle de chaque panneau, le bilan carbone est donc relativement réduit.

🔰 L’utilisation : c’est l’un des plus gros avantages de cette électricité écologique. L’énergie solaire ne produit aucun gaz à effet de serre à l’utilisation. Les panneaux photovoltaïques présentent une durée de vie pouvant aller jusqu’à 30-40 ans, et tout au long de cette période, la production d’électricité ne génère aucune émission de CO2. C’est pour cette raison que l’installation photovoltaïque pour la production électrique représente un excellent moyen d’agir dans le cadre de la transition énergétique.

🔰 La fin de vie : les panneaux solaires n’émettent que très peu de GES en fin de vie. En effet, ils sont recyclables à 95 % : le verre et l’aluminium sont recyclables à l’infini et le silicium peut être réutilisé jusqu’à 4 fois. Les possibilités de recyclage réduisent considérablement l’impact des panneaux solaires sur l’environnement. Seul le film en plastique ne peut être récupéré, mais il peut servir de combustible.

L’équivalent carbone : une référence pour évaluer la production de gaz à effet de serre

Le dioxyde de carbone ou CO2 n’est pas le seul gaz classé à effet de serre. Il y a aussi le méthane (CH4), le protoxyde d’azote(N2O), l’hexafluorure de soufre (SF6) et les halocarbures (HFC et PFC). Toutefois, sachant que le CO2 constitue la grande majorité des émissions actuelles (77 %), il sert d’étalon pour mesurer l’impact des gaz à effet de serre en général. Les émissions sont donc exprimées en équivalent carbone (CO2eq). 
 

Le bilan carbone d’un panneau solaire est ainsi exprimé en équivalent carbone. Une valeur qui traduit le pouvoir réchauffant de toutes les émissions de GES induites après l’analyse du cycle de vie (ACV) du panneau.

Selon l’ADEME, le bilan carbone des panneaux photovoltaïques est de 43,9 gCO2eq/kWh en moyenne. Ce chiffre concerne les panneaux fabriqués en Chine. Il représente le bilan carbone moyen des panneaux photovoltaïques en France, puisque la majorité du matériel installé dans l’Hexagone est de fabrication chinoise.

En revanche, si les panneaux sont fabriqués en Europe ou en France même, le bilan carbone diminue considérablement :

• 32,3 gCO2eq/kWh pour des panneaux d’origine européenne.
• 25,2 gCO2eq/kWh pour des panneaux fabriqués en France.

Cela s’explique d’abord par l’absence de transport, mais surtout par l’origine de l’électricité utilisée pour la fabrication des panneaux. En Chine, il s’agit d’une énergie plus carbonée provenant de sources fossiles. En France, on utilise l’électricité nucléaire, une énergie dont le bilan carbone est limité à 6 gCO2/kWh, soit le même bilan carbone que pour l’énergie hydraulique. Le mix énergétique français est beaucoup moins carboné.

👉 La fabrication reste le principal point qui alourdit le bilan carbone des panneaux solaires. Le fonctionnement des panneaux solaires présente un bilan positif, car ils produisent de l’énergie sans émettre de C02. Ainsi, l’ADEME estime qu’il faut environ 3 ans de production photovoltaïque pour compenser les émissions provoquées par la fabrication et le transport des panneaux. Avec une durée de vie qui dépasse facilement 30 ans, une installation solaire présente à terme un bilan environnemental positif et un excellent retour sur investissement.

Le bilan carbone des panneaux solaires reste supérieur à celui de l’énergie nucléaire, l’électricité hydraulique et les autres énergies renouvelables comme l’éolien. En revanche, il est largement moindre par rapport aux sources fossiles : 730 gCO2eq/kWh pour le pétrole, 1060 gCO2eq/kWh pour le charbon et 418 gCO2eq/kWh pour le gaz naturel, qui est le fossile le moins polluant.

Toutefois, il est possible de réduire encore plus l’empreinte environnementale des panneaux solaires en adoptant une fabrication moins émissive :

✔️ Une fabrication locale en France sera beaucoup moins polluante, grâce à l’usage d’énergies moins carbonées et l’absence de longs transports ;
✔️ Un recyclage optimisé permettrait de produire des panneaux à faible bilan carbone, car l’usage de matières récupérées sera moins polluant que la production de silicium ;
✔️ La limitation de l’usage des matériaux pour la fabrication des modules. Les recherches vont d’ailleurs dans ce sens. Aujourd’hui, on utilise 4 fois moins de silicium que dans les années 1990 pour fabriquer la même qualité de panneaux solaires, soit pour 1kWc.

Les offres de panneaux made in France ne sont pas encore très nombreuses, mais elles existent.

Prenez soin de la nature et de votre portefeuille en passant à l’énergie solaire.