La Chine en tête de la course vers l’énergie solaire

Chine

Brève
Chine | Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
30 novembre 2017

La Chine est aujourd’hui essentiellement dépendante des ressources fossiles telles que le charbon et le pétrole et fait face à un problème de pollution à grande échelle. Elle cherche donc à diversifier ses sources d’approvisionnement en énergie et à se tourner vers des énergies plus propres. Le pays se retrouve ainsi aujourd’hui leader mondial dans le secteur de l’énergie solaire. L’énergie solaire est une énergie qui n’émet aucun gaz à effet de serre et sa matière première, le soleil, est disponible partout dans le monde, elle est gratuite et elle est inépuisable. Mais face à un rythme de fabrication et d’installation encore jamais vu, la Chine fait face à des difficultés qui la freinent dans ses objectifs ambitieux.

La Chine leader mondial dans la production de panneaux photovoltaïques

Il existe plusieurs technologies qui permettent de récupérer l’énergie solaire : les panneaux solaires thermiques, les centrales solaires thermodynamiques et les panneaux solaires photovoltaïques.

Les panneaux solaires thermiques convertissent l’énergie solaire en chaleur. Cette chaleur est transportée par un fluide caloporteur qui distribue la chaleur ou est stocké pour un usage ultérieur.

Les centrales solaires thermodynamiques convertissent d’abord l’énergie solaire en chaleur, puis en électricité. Un système de miroirs amène une concentration des rayons solaires et ainsi une augmentation de la température. Un fluide caloporteur vient alors transporter cette chaleur qui est ensuite transmise à un fluide thermodynamique. Sous l’effet du changement de température et donc de pression, le fluide thermodynamique va produire des forces de poussée activant une turbine reliée à un alternateur permettant ainsi de convertir cette énergie en électricité.

Finalement les panneaux solaires photovoltaïques convertissent directement l’énergie solaire en électricité. Les cellules photovoltaïques utilisent l’effet photoélectrique pour convertir en électricité les ondes électromagnétiques émises par le soleil. Plusieurs cellules reliées entre elles forment un module solaire photovoltaïque. Il existe plusieurs types de modules : modules solaires monocristallins, modules solaires polycristallins et modules solaires amorphes.

La Chine domine dans le secteur des panneaux photovoltaïques. Elle est le plus grand fabricant mondial, le plus grand exportateur et possède également la plus grande capacité. On a souvent dit que la Chine ne faisait qu’exporter ses panneaux solaires mais la Chine utilise aujourd’hui la majorité des panneaux qu’elle fabrique.

La position de la Chine à l’échelle internationale

Le 12 décembre 2015 lors de la COP21 a été signé entre 196 pays et entités l’Accord de Paris qui vise à limiter le réchauffement climatique planétaire à moins de 2 degrés Celsius en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Alors que les Etats-Unis ont décidé de se retirer de cet accord, la Chine, elle, a promis d’investir 360 milliards de dollars dans les énergies renouvelables d’ici 2020, créant ainsi 13 millions d’emplois [1].

L’objectif de la Chine est d’augmenter rapidement sa production d’énergie solaire pour atteindre 10 % des besoins en électricité du pays d’ici 2030. Selon la National Energy Administration (NEA) la capacité d’énergie solaire de la Chine a atteint 77 GW à la fin de l’année 2016 avec une augmentation de 34 GW pendant l’année. Dans le cadre de son 13ème plan quinquennal (2016-2020), la Chine souhaite augmenter sa capacité jusqu’à 110 GW d’ici 2020, objectif qui aurait déjà été dépassé cette année avec l’installation de nouvelles centrales solaires.

La Chine est aujourd’hui le plus grand investisseur dans le secteur des énergies renouvelables. Les Etats-Unis ont ainsi perdu le leadership mondial sur cette industrie qui était restée assez secondaire jusqu’à ce que la Chine se mette à produire en masse et avec une rapidité et une efficacité jamais vues. Le prix des panneaux solaires a ainsi chuté de 80 % avec la multiplication des demandes. Aujourd’hui quatre modules solaires sur cinq installés à travers le monde sont fabriqués en Chine.

La baisse des coûts des produits solaires a été une mauvaise nouvelle pour les fabricants américains. Les banques chinoises de l’Etat ont fourni à peu près l’équivalent de 18 milliards de dollars de prêts à faibles taux d’intérêt aux fabricants de panneaux solaires, ainsi que d’autres avantages tels que la location d’usines gratuites, amenant l’administration d’Obama et l’Union Européenne à accuser la Chine de dumping. Ainsi aux Etats-Unis des restrictions sur l’importation et des obligations d’anti-dumping allant jusque 78 % ont été mises en place sur les panneaux solaires chinois. Mais cela n’a pas freiné les fournisseurs chinois et Suniva, le fabricant majeur de panneaux solaires aux Etats-Unis a fait faillite en avril.

La Chine domine aujourd’hui le marché du solaire mais les produits solaires ne sont plus exclusivement fabriqués en Chine. En effet on observe actuellement une diversification géographique des pays ou les entreprises chinoises fabriquent les équipements solaires.

Les nouvelles grandes installations solaires chinoises

La Chine vient d’installer la plus grande centrale solaire flottante au nord-ouest de la province de l’Anhui dans la ville de Huainan. Les technologies solaires flottantes ne sont pas nouvelles, elles ont déjà été utilisées par le Japon, l’Israël et le Royaume Uni mais cette installation qui compte 160 000 panneaux est une révolution par sa taille. Les panneaux flottants apportent beaucoup d’avantages dont une température plus basse du fait d’être sur l’eau qui augmente l’efficacité des panneaux de 10 %, et l’absence de poussière et de saleté fait que les panneaux restent propres plus longtemps, ce qui augmente leur capacité mais également leur durée de vie.

La Chine a également terminé en juillet dernier la première phase d’une centrale solaire en forme de Panda à Datong. Ce projet, en plus de vouloir sensibiliser la population sur l’importance des énergies renouvelables pour la protection de l’environnement, devrait fournir l’énergie équivalente à la combustion d’un million de tonnes de charbon pour les prochains 25 ans. Cette centrale est la première parmi 100 centrales solaires similaires dont l’installation est prévue en Chine et en Asie dans les prochaines années et ce dans le cadre du grand projet chinois ‘One Belt One Road’ [2].

Les difficultés majeures auxquelles fait face la Chine

La Chine se tourne vers le solaire avec l’objectif d’utiliser des énergies plus propres, mais le vieillissement des panneaux solaires va présenter un danger pour l’environnement d’ici 20 ans. La durée de vie des panneaux solaires est de 20 à 30 ans en fonction de l’environnement dans lequel ils sont utilisés et il est estimé que d’ici 2050 les déchets de panneaux en Chine atteindront 20 millions de tonnes. Les panneaux solaires contiennent des métaux lourds et peuvent donc être un danger pour l’environnement s’ils ne sont pas proprement recyclés. Le procédé industriel qui permet de séparer et purifier les matériaux déchets requiert non seulement beaucoup de main d’œuvre et d’électricité mais également des produits chimiques qui peuvent aussi polluer. De plus le transport des panneaux est coûteux car les centrales solaires sont essentiellement situées dans les régions pauvres et reculées de la Chine tandis que les industries de recyclage sont situées dans les régions développées de l’est du pays. Ainsi, si une entreprise de recyclage suit à la lettre toutes les étapes nécessaires pour une émission faible de produits polluants, leurs produits peuvent devenir plus chers que la matière première, ce qui rendra le silicone recyclé impossible à vendre. La plupart des pays n’ont pas encore mis en place une infrastructure solide pour le recyclage des panneaux solaires et vont également devoir faire face à cette problématique, mais pour la Chine le problème prend une échelle bien plus importante.

Le niveau de pollution élevé en Chine entraine également des problèmes au niveau de la production d’énergie solaire. Alors que la pollution réduit l’espérance de vie en Chine, le gouvernement encourage de plus en plus le passage à l’énergie solaire mais cette pollution de l’air réduit l’efficacité des centrales solaires du pays car elle réduit la quantité de lumière qui atteint les panneaux solaires. Cette réduction peut atteindre jusqu’à 35 % de la capacité de production dans les régions les plus polluées. Dans l’ouest de la Chine qui est moins industrialisée la pollution de l’air réduit tout de même de 10 % la production solaire. La pollution salit également les panneaux ce qui les rend moins efficaces et contribue à réduire leur durée de vie.

La Chine fait également face à un problème important de perte d’énergie solaire et éolienne dû au fait que le rythme accéléré de production et d’installation de centrales solaires et éoliennes n’a pas été accompagné par une modernisation des réseaux électriques qui ne sont pas équipés pour supporter le volume d’énergie produit . En 2016, près de 20 % de l’énergie solaire produite dans la région nord-ouest de la Chine a ainsi été perdue. De plus cette énergie ne peut pas être stockée et la demande est souvent insuffisante par rapport à la quantité d’énergie produite car le réseau en Chine privilégie les centrales situées près des régions urbaines tandis que les centrales solaires et éoliennes plus éloignées sont seulement utilisées pour compléter les besoins. Greenpeace a ainsi estimé que la Chine aurait perdu assez d’énergie propre en 2016 pour satisfaire les besoins en énergie de Pékin pendant un an.

Comment se présente le futur de l’énergie solaire en Chine ?

Malgré ses projets ambitieux dans le secteur de l’énergie solaire, la Chine reste responsable de la moitié de la consommation mondiale de charbon, et 70 % de son électricité est produite par 4 millions de travailleurs dans les mines. La Chine revendique un quart de la capacité solaire mondiale (le double des Etats-Unis) mais cette ressource ne représente finalement que 1 % de la consommation d’énergie du pays. Ainsi malgré les efforts évidents de la Chine pour diminuer le niveau de pollution dans le pays en se tournant vers des énergies plus propres, elle est encore loin de son objectif de combler 10 % des besoins en électricité du pays d’ici 2030 grâce à l’énergie solaire.

Sources

http://www.cea.fr/comprendre/Pages/energies/renouvelables/essentiel-sur-energie-solaire.aspx
http://www.wired.co.uk/article/china-climate-change-policy-solar-production
https://www.brookings.edu/events/the-future-of-solar-power-in-china-the-united-states-and-the-world/
http://time.com/china-massive-floating-solar-field/
https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:gZ2Hk-KrEskJ:https://www.forbes.com/sites/trevornace/2017/07/25/china-just-built-250-acre-solar-farm-shaped-giant-panda/+&cd=32&hl=fr&ct=clnk&gl=fr&client=firefox-b
http://www.scmp.com/news/china/society/article/2104162/chinas-ageing-solar-panels-are-going-be-big-environmental-problem
https://qz.com/1114835/chinas-air-pollution-is-hindering-its-ability-to-produce-solar-power/

Rédacteur

Camille MUSQUAR : camille.musquar[a]diplomatie.gouv.fr

[2Initiative de la Chine proposée par Xi Jinping qui vise au développement stratégique des coopérations avec les pays d’Eurasie.

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