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Une installation solaire photovoltaïque pour la production d'électricité est rentable en énergie en 3 à 4 ans à Paris et son gain énergétique est de 6 à 9 fois, selon que l'installation est disposée en toiture ou en façade.
En mai 2006, l'Agence internationale de l'énergie a publié une étude sur la rentabilité énergétique de l'électricité photovoltaïque dans 41 villes de 26 pays, européens pour la plupart. Le calcul du temps de retour sur l'énergie investie et celui du facteur de rentabilité énergétique prend en compte toutes les dépenses d'énergie pour la fabrication, l'installation, le démontage et le recyclage des systèmes photovoltaïques.
Le résultat varie selon le type d'installation, en toiture ou en façade, et selon la situation géographique (latitude, climat local).
Pour une installation en toiture, il suffit de 1,6 à 3,3 années d'utilisation pour avoir un bilan positif et l'énergie produite est de 17,9 à 8 fois plus importante que celle consommée pour tout le cycle d'utilisation.
Pour une installation en façade, il faut de 2,7 à 4,7 années pour rendre le bilan positif et la production est de 10,1 à 5,4 fois celle de l'énergie consommée.
La durée de vie moyenne des modules photovoltaïques est de 30 ans (dont 25 ans garantis). Les modules actuels ont une durée de vie supérieure à 30 ans. Les rendements seront environ du double d'ici 5 à 10 ans et le temps pour rentabiliser l'installation réduit de moitié (soit moins de 2 ans à Paris)
En France, pour les villes de Paris, Lyon et Marseille, les durées de retour sur énergie investie et le rapport entre l'énergie produite et l'énergie consommée, pour une installation en toiture ou en façade, sont :
Paris : 2,9 et 4,2 années (retour sur énergie investie) ... 9,4 et 6,1 fois (gain d'énergie),
Lyon : 2,6 et 4,0 années ... 10,7 et 6,5 fois,
Marseille : 1,9 et 2,9 années ... 14,6 et 9,4 fois.
L'énergie consommée dans le cycle de vie complet d'une installation photovoltaïque installée en toiture à Paris (de la fabrication au recyclage) est restituée par l'électricité produite en 2,9 année. Au cours des trente ans de sa durée de vie, cette installation aura produit 10,4 fois l'énergie consommée, soit un gain d'énergie de 9,4 fois.
Une installation de 8 m2 (huit mètres carrés) en toiture à Paris, dont la puissance crête est de 1 kWc (qualité moyenne, rendement de 12%) produit 872 kWh par an. Cela correspond à la consommation électrique spécifique (hors chauffage, eau chaude et cuisson) d'une personne raisonnable. Cette consommation était de 1100 kWh en moyenne par habitant en France en 2005.
Solaire photovoltaïque : temps de retour sur énergie investie et facteur de gain
| Irradiation / an |
Energie annuelle kWh / kWc | Temps de retour énergie en années | Facteur de gain produit/consommé | |||||
| Ville | kWh/m2 | Toit | Façade | Toit | Façade | Toit | Façade | |
| 1 | Paris | 1 057 | 872 | 595 | 2,9 | 4,2 | 9,4 | 6,1 |
| 1 | Lyon | 1204 | 984 | 632 | 2,6 | 4,0 | 10,7 | 6,5 |
| 1 | Marseille | 1540 | 1317 | 878 | 1,9 | 2,9 | 14,6 | 9,4 |
| 2 | Barcelone | 1446 | 1193 | 759 | 2,1 | 3,3 | 13,2 | 8,0 |
| 2 | Madrid | 1660 | 1394 | 884 | 1,8 | 2,9 | 15,6 | 9,5 |
| 2 | Séville | 1754 | 1460 | 895 | 1,7 | 2,8 | 16,3 | 9,6 |
| 2 | Lisbonne | 1682 | 1388 | 858 | 1,8 | 2,9 | 15,5 | 9,2 |
| 3 | Milan | 1251 | 1032 | 676 | 2,4 | 3,7 | 11,3 | 7,0 |
| 3 | Rome | 1552 | 1315 | 861 | 1,9 | 2,9 | 14,6 | 9,2 |
| 3 | Athènes | 1563 | 1278 | 774 | 2,0 | 3,3 | 14,2 | 8,2 |
| 4 | Berne | 1117 | 922 | 620 | 2,7 | 4,1 | 9,9 | 6,4 |
| 4 | Vienne | 1108 | 906 | 598 | 2,8 | 4,2 | 9,8 | 6,1 |
| 4 | Budapest | 1198 | 988 | 656 | 2,6 | 3,9 | 10,7 | 6,8 |
| 5 | Amsterdam | 1045 | 886 | 611 | 2,9 | 4,1 | 9,5 | 6,3 |
| 5 | Bruxelles | 946 | 788 | 539 | 3,2 | 4,7 | 8,4 | 5,4 |
| 5 | Luxembourg | 1035 | 862 | 582 | 2,9 | 4,3 | 9,2 | 5,9 |
| 5 | Berlin | 999 | 839 | 584 | 3,0 | 4,3 | 9,0 | 5,9 |
| 5 | Cologne | 972 | 809 | 561 | 3,1 | 4,5 | 8,6 | 5,7 |
| 5 | Munich | 1143 | 960 | 660 | 2,6 | 3,8 | 10,4 | 6,8 |
| 5 | Prague | 1000 | 818 | 548 | 3,1 | 4,6 | 8,7 | 5,5 |
| 6 | Londres | 955 | 788 | 544 | 3,2 | 4,6 | 8,4 | 5,5 |
| 6 | Edimbourg | 890 | 754 | 547 | 3,3 | 4,6 | 8,0 | 5,5 |
| 6 | Dublin | 948 | 811 | 583 | 3,1 | 4,3 | 8,6 | 5,9 |
| 7 | Copenhague | 985 | 850 | 613 | 3,0 | 4,1 | 9,1 | 6,3 |
| 7 | Oslo | 967 | 870 | 674 | 2,9 | 3,7 | 9,3 | 7,0 |
| 7 | Stockholm | 980 | 860 | 639 | 2,9 | 3,9 | 9,2 | 6,6 |
| 7 | Helsinki | 956 | 825 | 602 | 3,1 | 4,2 | 8,8 | 6,2 |
Définitions
Irradiation solaire : Quantité d'énergie provenant du soleil reçue par unité de surface durant une période de temps (jour, mois, année), souvent exprimée en kWh/m2 (kilowattheure par mètre carré). Dans le tableau, l'irradiation est celle reçue en un an.
Puissance crête : Puissance fournie par une installation, exprimée en Wc (watt crête) pour un éclairement solaire de référence de 1000 W/m2 (watts par mètre carré)
Temps de retour : Temps de fonctionnement d'une installation pour produire l'énergie utilisée pendant son cycle de vie (construction, montage, démontage, recyclage). En anglais : Energy Pay Back Time (EPBT).
Facteur de gain : Rapport entre l'énergie produite pendant la durée d'utilisation d'une installation et l'énergie consommée par cette installation pendant son cycle de vie. En anglais : Energy Return Factor (ERF)
Sources :
Les indicateurs de l'électricité photovoltaïque dans 26 pays :
Document de eupvplatform : eupvplatform (en anglais)
Document de iea-pvps : iea-pvps-task10 (en anglais)
Voir aussi les Sites et documents relatifs à l'énergie solaire photovoltaïque.
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![[]](http://m3.moostik.net/img/?pseudo=futura&cpt=solairepv_bilan&data=site&option=invisible)