La menace qui pèse sur la croissance de l'énergie solaire

Une ferme solaire dans la Vallée de la Mort en Californie. Getty

Quelques universitaires solitaires ont été prévenus pendant des années que l'énergie solaire est confrontée à un défi fondamental qui pourrait stopper la croissance vertigineuse de l'industrie. En termes simples : le plus solaire vous ajoutez à la grille, moins il devient précieux.

Le problème est que les panneaux solaires génèrent beaucoup d'électricité au milieu des journées ensoleillées, souvent plus que ce qui est nécessaire, ce qui fait baisser les prix, parfois même en territoire négatif.

Contrairement à une centrale au gaz naturel, les exploitants de centrales solaires ne peuvent pas facilement augmenter et diminuer l'électricité selon les besoins, ou la production d'espace pendant la journée, la nuit et l'hiver sombre. Il est disponible lorsqu'il est disponible, c'est-à-dire lorsque le soleil brille. Et c'est à ce moment-là que toutes les autres centrales solaires produisent également de l'électricité à des niveaux maximaux.

À nouveau rapport constate que la Californie, qui produit l'une des plus grandes parts d'énergie solaire au monde, connaît déjà de manière aiguë ce phénomène, connu sous le nom de déflation de la valeur solaire.

Les prix de gros solaires moyens de l'État ont chuté de 37 % par rapport aux prix moyens de l'électricité pour d'autres sources depuis 2014, selon l'analyse du Breakthrough Institute, qui sera publiée le 14 juillet. En d'autres termes, les services publics paient de plus en plus moins cher les centrales solaires que les autres sources globales, en raison de leurs modèles de génération fluctuants.

Les prix de gros correspondent essentiellement au montant que les services publics paient aux centrales électriques pour l'électricité qu'ils fournissent aux ménages et aux entreprises. Ils changent tout au long de la journée et de l'année, reculant légèrement pour les opérateurs solaires le matin, l'après-midi et à d'autres moments où il n'y a pas d'offre excédentaire. Mais à mesure que de plus en plus de centrales solaires seront mises en service, les périodes d'offre excédentaire qui feront baisser ces coûts deviendront plus fréquentes et plus prononcées.

Des prix plus bas peuvent sembler intéressants pour les consommateurs. Mais cela présente des implications troublantes pour les espoirs du monde d'augmenter rapidement la capacité solaire et d'atteindre les objectifs climatiques.

Il pourrait devenir difficile de convaincre les développeurs et les investisseurs de continuer à construire toujours plus de centrales solaires s'ils gagnent moins d'argent ou même en perdent. En fait, la construction en Californie est déjà stable depuis 2018, note l'étude. Mais l'État aura besoin que l'industrie accélère considérablement son développement s'il espère atteindre ses objectifs ambitieux en matière d'énergie propre.

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La baisse rapide du prix de l'énergie solaire a transformé notre façon de penser à l'énergie propre. Mais il doit encore être beaucoup moins cher.

Cela pourrait bientôt devenir un problème plus large également.

La Californie est un petit aperçu de ce qui attend le reste du monde alors que nous augmentons considérablement l'énergie solaire, déclare Zeke Hausfather, directeur du climat et de l'énergie au Breakthrough Institute et auteur du rapport.

En effet, alors que l'énergie solaire représente environ 19 % de l'électricité produite par la Californie, d'autres régions installent également rapidement des panneaux photovoltaïques. Au Nevada et à Hawaï, par exemple, la part de la production solaire s'élevait à environ 13 % en 2019, selon l'étude. Les niveaux en Italie, en Grèce et en Allemagne étaient respectivement de 8,6 %, 7,9 % et 7,8 %.

La course

Jusqu'à présent, les fortes subventions solaires et la baisse rapide du coût de l'énergie solaire ont compensé la baisse de la valeur de l'énergie solaire en Californie. Tant qu'il devient de moins en moins cher de construire et d'exploiter des centrales solaires, la déflation de la valeur est moins un problème.

Mais il est probable qu'il deviendra de plus en plus difficile de réussir cette astuce, car la part de l'État dans la production solaire continue d'augmenter. Si les coûts de construction et d'installation des panneaux solaires diminuent, la déflation solaire de la Californie pourrait prendre de l'avance dans la course contre la baisse des coûts dès 2022 et remonter à partir de là, selon le rapport. À ce stade, les prix de gros seraient inférieurs aux coûts subventionnés de l'énergie solaire en Californie, ce qui saperait la justification économique pure de la construction de plus de centrales, note Hausfather.

Les États SB 100 , adoptée en 2018, exige que toute l'électricité de la Californie provienne de ressources renouvelables et sans carbone d'ici 2045. À ce stade, environ 60% de l'électricité de l'État pourrait provenir de l'énergie solaire, sur la base d'un Modèle de la Commission de l'énergie de Californie .

L’étude Breakthrough estime que la valeur de l’énergie solaire – ou le prix de gros moyen par rapport à d’autres sources – chutera de 85 % à ce moment-là, décimant l’économie des fermes solaires, du moins tant que le réseau californien existe aujourd’hui.

Comment pouvons-nous résoudre ce problème?

Il existe une variété de façons d'atténuer cet effet, bien qu'aucune ne soit probablement la panacée.

Le secteur solaire peut continuer à essayer de trouver des moyens de réduire les coûts solaires, mais certains chercheurs ont fait valoir il peut être nécessaire de passer à de nouveaux matériaux et technologies pour atteindre les niveaux bon marché nécessaires pour dépasser la déflation de la valeur.

Les opérateurs de réseau et les développeurs de centrales solaires peuvent ajouter plus de stockage d'énergie, et ils le font de plus en plus.

Des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory ont mis en évidence une baisse similaire des valeurs solaires en Californie en une étude plus large publié dans Joule le mois dernier. Mais ils ont également noté que de nombreuses études de modélisation ont montré que l'ajout d'options de stockage à faible coût, y compris les centrales dites hybrides couplées à des batteries lithium-ion, atténue la déflation de la valeur et permet à de plus grandes parts d'énergies renouvelables de fonctionner de manière économique sur le réseau.

Il y a probablement des limites à cela, cependant, comme étudier après étudier constate que les coûts de stockage et de système augmentent fortement une fois que les énergies renouvelables fournissent la grande majorité de l'électricité sur le réseau.

Les États ou les nations pourraient également augmenter les subventions à l'énergie solaire ; ajouter plus de lignes de transmission longue distance pour permettre aux régions d'échanger de l'électricité propre selon les besoins ; ou inciter les clients à déplacer leur consommation d'énergie à des moments de la journée qui correspondent mieux aux périodes de forte production.

La bonne nouvelle est que chacun d'entre eux contribuera à faciliter la transition vers des sources d'électricité propres par d'autres moyens également, mais ils prendront également beaucoup de temps et d'argent pour démarrer.

Le marché solaire californien rappelle que l'horloge climatique tourne.

Cette histoire a été mise à jour pour ajouter des détails de l'étude Joule.

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