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Les réponses à vos questions sur l’énergie solaire

L’énergie solaire provient du rayonnement électromagnétique, hautement énergétique, qu’émet le soleil et qui parvient à la surface de la Terre.

Toutes les 50 minutes, l’énergie solaire fournit de quoi répondre à la consommation annuelle des habitants de la planète. Sur un an, l’humanité consomme 10 milliards de tonnes équivalent pétrole, soit environ 3,5% de ce que le soleil nous envoie gratuitement chaque jour !

L’énergie solaire est une énergie économique, facilement disponible, renouvelable et aisément transformable et ce tant que le soleil brillera.

Le solaire photovoltaïque transforme le rayonnement solaire en électricité. Pour transformer l’énergie en électricité, on utilise des modules photovoltaïques qui sont constitués d’un matériau semi-conducteur. Dans la plupart des cas, il s’agit de cellules photovoltaïques en silicium, un matériau qui possède la propriété de générer de l’électricité quand il reçoit la lumière du soleil : c’est l’effet photovoltaïque.

La production de certaines énergies renouvelables est intrinsèquement liée aux phénomènes météorologiques naturels. Ainsi, la production d’énergie solaire varie selon le cycle journalier du soleil. Répondre à chaque instant à la demande d’électricité par une offre équivalente constitue un défi majeur pour accélérer le développement des énergies renouvelables et permettre leur intégration dans le réseau électrique national.

Stocker l’énergie lors des pics de production pour la restituer au moment où la demande est forte permet de lisser la charge sur le réseau électrique et constitue donc un allié indispensable pour l’intégration des sources d’électricité renouvelables dans le système électrique.

Selon RTE, fin 2019, la puissance installée des énergies renouvelables s’élevait à 53,7 GW, soit environ 40% de la puissance totale du parc installé.

Pour le solaire photovoltaïque, la PPE fixe un objectif de 20,1 GW de puissance installée en 2023 et de 35,1 GW à 44 GW en 2028. Pour y arriver, il faudrait d’ici 2023 raccorder chaque année une puissance additionnelle de 2,4 GW.

Le réchauffement climatique global est un phénomène largement attribué aux émissions de Gaz à Effet de Serre (GES), dans l’atmosphère. Ces émissions sont essentiellement liées aux activités humaines, notamment aux activités industrielles. Par substitution aux énergies fossiles, la production d’électricité via des sources d’énergies renouvelables telles que l’énergie solaire ou éolienne, participe à la lutte contre le changement climatique.

Les énergies renouvelables constituent une réelle opportunité pour répondre à une partie de nos besoins énergétiques dans le respect de ces impératifs environnementaux, mais aussi sociaux, économiques, stratégiques et éthiques.

Leur développement constitue un enjeu fort dans un contexte de demande croissante d’énergie, d’épuisement potentiel des ressources fossiles et de nécessaire réduction des émissions de gaz à effet de serre. Elles offrent des perspectives accrues d’emploi et de baisse des coûts. D’un point de vue politique, le recours aux énergies renouvelables contribue à réduire la dépendance énergétique d’un territoire vis-à-vis des importations.

On désigne comme énergie fossile, une énergie issue de la combustion de matières organiques présentes sous terre comme le pétrole, le charbon ou encore le gaz naturel. Il s’agit de ressources épuisables dont les quantités sont limitées et ne se renouvèlent pas.

L’énergie nucléaire est produite par le biais d’un processus de fission nucléaire, c’est-à-dire de division des noyaux d’atomes d’uranium et de plutonium pour en libérer l’énergie contenue.

Les énergies renouvelables désignent les sources de production d’origines non fossiles ou minières comme le vent, le solaire, la géothermie, l’énergie marémotrice, hydroélectrique ou encore la biomasse. Cette dernière est produite à partir de ressources végétales qui se reconstituent par des processus naturels à des rythmes supérieurs au taux d’utilisation de la ressource.

La France occupe une place singulière dans l’Union Européenne avec un profil électrique très peu carboné. Sa politique en faveur des énergies renouvelables, au départ relativement timide, s’inscrit dans le cadre des objectifs fixés par l’Union Européenne.

La France a opéré un virage très volontariste en 2015 avec l’adoption de la Loi de transition énergétique pour la croissance verte (TECV) qui fait des énergies renouvelables le nouveau pilier de la transition énergétique.

Ce tournant majeur dans la politique énergétique française entérine la volonté du gouvernement de contribuer de manière efficace à la lutte contre le dérèglement climatique en renforçant, d’une part son indépendance énergétique et, d’autre part en garantissant un accès à l’énergie à des coûts compétitifs.

La Loi fixe divers objectifs d’ici 2030 :

  • Augmenter la part des énergies renouvelables à 23% en 2020 et à 32% en 2030
  • Atteindre une part de 40% des énergies renouvelables dans la consommation finale d’électricité

Des objectifs complétés par ceux de la Loi relative à l’énergie et au climat adoptée en 2019 modifiant deux objectifs pour 2030 :

  • Baisse des consommations d’énergies fossiles en 2030 de 40% (contre 30% dans la loi TECV)
  • Porter la part des énergies renouvelables à 33% (contre 32% dans la la loi TECV)

Instaurée par la Loi de transition énergétique pour la croissance verte (TECV) de 2015, la Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE) est un document stratégique qui présente la trajectoire que le gouvernement français va suivre au cours de la décennie à venir. Conçue comme un outil de pilotage en matière de politique énergétique, elle couvre l’ensemble des énergies afin de développer une vision transversale de l’énergie. Elle se divise en deux programmes de cinq années : 2019-2023 et 2024-2028. L’objectif affiché de la France est d‘atteindre la neutralité carbone en 2050.

Les axes principaux de la PPE sont :

  • La baisse de la consommation énergétique finale de 7,6% en 2023 et de 16,5% en 2028 par rapport à 2012 ;
  • La réduction de la dépendance aux énergies fossiles via une baisse de 20% de la consommation primaire d’ici 2023 et de 35% à l’horizon 2028 par rapport à 2012 ;
  • La diversification du mix énergétique grâce à une réduction progressive de la part du nucléaire pour atteindre les 50% de nucléaire en 2035 contre 70% aujourd’hui ;
  • Porter la part des énergies renouvelables dans la consommation finale brut d’énergie à 15% en 2014 et à 32% en 2030

Concernant la Guyane, la PPE fixe des objectifs ambitieux. Le territoire devra être autonome en énergie à l’horizon 2030, et 100% de sa production d’électricité devra être d’origine renouvelable.

La centrale solaire à puissance garantie de Maya permet au solaire de s’affranchir de l’intermittence et offre à la Guyane la possibilité de prendre la direction de l’autonomie énergétique à l’horizon 2030.

Avec une production électrique de 250 GWh/an, le projet Maya permettra d’aider à répondre à la croissance de la demande électrique annuelle en Guyane de près de 40 % d’ici 2030 (+ 400 GWh).

La centrale de Maya permettra l’économie de près de 200 000 tonnes de CO2 par an (équivalentes aux émissions annuelles de plus de 100 000 véhicules), soit 6 millions de tonnes de CO2 sur la durée du projet. L’électricité produite par la centrale solaire de Maya le sera à un coût extrêmement compétitif et générera ainsi des économies substantielles pour le Service Public de l’Electricité.

Grâce à son système de stockage par batteries, le projet Maya apportera des services d’envergure au réseau électrique, en aidant à sa stabilité en fréquence, en tension, et pourra aider à couvrir la pointe de consommation du soir/midi. Par sa localisation proche du centre principal de consommation de Cayenne, Matoury et Macouria, le projet Maya apporte une solution robuste au réseau guyanais.

Inscrit pleinement dans les objectifs de la loi de Transition Energétique pour la Croissance Verte, le projet de parc photovoltaïque au sol à puissance garantie de Maya revêt un intérêt public majeur.

Le projet sera constitué d’un ensemble de modules photovoltaïques cristallins installés sur des structures métalliques. Ces tables fixées sur pieux, seront orientées Est-Ouest pour limiter la pointe du midi et mieux répartir la production d’énergie sur la journée.

Ces équipements de production seront associés à des dispositifs de conversion tels que les transformateurs pour élever la tension, et les onduleurs, pour convertir l’électricité produite en basse tension et courant continu, vers de la haute tension en courant alternatif. Le système de stockage sera de composé de batteries de type Lithium/Ion, regroupées en conteneurs standards, prééquipés et « prêts à l’emploi ». Enfin, un poste de transformation permettra d’injecter la puissance sur le réseau EDF.

Ces équipements de production et de stockage permettront de produire une électricité continue, propre, stable et entièrement pilotable.

Le système de stockage sera composé de batteries de type Lithium/Ion, regroupées en conteneurs standards prééquipés « prêts à l’emploi » et interchangeables. Ces batteries permettent de stocker l’énergie dans un format compact, avec une grande fiabilité opérationnelle, une longue durée de vie et un excellent rendement énergétique.

Les batteries permettront de stocker une partie de la production solaire du jour (une autre partie étant injectée sur le réseau) afin de la restituer pendant la nuit, et d’apporter un supplément de production pour couvrir la pointe de consommation. Elles permettront aussi de lisser la production lors des jours moins ensoleillés. Enfin, pilotées par le gestionnaire de réseau, les batteries pourront apporter des services système au réseau électrique, en participant à la stabilité (inertie, réglage de la fréquence, réglage de la tension).

Le site Maya combine de multiples critères favorables à l’implantation de la centrale solaire à puissance garantie :

  • Le site est situé à proximité de l’île de Cayenne où se concentre plus de 50% de la consommation d’électricité du territoire ;
  • La proximité de la ligne haute tension HTB permet un raccordement minimal et de moindre impact au réseau EDF ;
  • Aucun conflit d’usage car les sols agricoles n’ont plus été cultivés depuis une cinquantaine d’années ;
  • La parcelle d’un seul tenant permet d’accueillir le projet dans son ensemble ;
  • Le site est proche des voies d’accès (RN1 et les départementales adjacentes).

Le projet s’appuie sur la combinaison d’une surface de modules photovoltaïques de production, avec une capacité de stockage par batteries, afin de garantir une injection de puissance électrique non intermittente sur le réseau.

Un important travail de conception technique a été mené afin d’optimiser et de densifier l’implantation des installations de production de la centrale, dans l’objectif de réduire sa surface d’emprise globale.

Les différentes études de faisabilités et environnementales ont permis d’identifier les enjeux écologiques, et ainsi d’écarter certains secteurs sensibles afin de les préserver. L’ensemble des tables photovoltaïques et la zone technique et de stockage ont été divisées en 3 îlots et concentrées sur les zones de moindre richesse, la forêt secondaire, préservant intégralement les zones de savane et de forêt humide et marécageuse.

Les équipes d’exploitation de TotalEnergies Guyane assureront l’exploitation et maintenance de la centrale, qui tournera 24/7.

Un local de maintenance sera construit au sein de la zone technique, pour permettre les visites de maintenance préventive, les contrôles du bon fonctionnement des installations et des éléments de sécurité, les réglages et mises au point éventuelles des équipements et des consignes de production d’énergie de la part du gestionnaire de réseau EDF-SEI.

La centrale contribuera au développement économique du territoire, de façon directe via :

  • Des contrats de construction passés avec les entreprises locales pendant les 2 années de chantier, représentant une centaine d’emplois équivalents temps plein ;
  • La création d’une cinquantaine d’emplois pérennes au sein de l’usine solaire pour assurer le fonctionnement et la sécurité permanente du site, la maintenance des équipements électriques internes et du terrain ;
  • La création d’emplois indirects via les prestataires, les hébergements, les déplacements du personnel, etc.

Selon l’Agence Internationale des Energies Renouvelables (IRENA), le secteur de la production d’énergies renouvelables employait en 2019, 11 millions de personnes (directement ou indirectement) dans le monde. Le solaire photovoltaïque est le secteur qui emploie le plus de personnes et représente près d’un tiers des emplois du secteur des énergies renouvelables.

Tous les ans, les collectivités reçoivent des retombées fiscales qui sont liées à l’exploitation du parc (Cotisation Economique Territoriale, Imposition Forfaitaire sur les Entreprises de Réseau et Taxe Foncière sur le Propriétés Bâties, notamment).

De plus, des mesures d’accompagnement sont également mises en place via des projets locaux de partenariat.

Enfin la présence de la centrale solaire sur la commune permettra de générer des activités périphériques et indirectes de services.

Pour l’heure, TotalEnergies ambitionne une mise en service pour le troisième trimestre de l’année 2024. Cette mise en service ne sera possible qu’au terme de l’obtention d’une autorisation d’exploiter qui sera délivrée par les services instructeurs de l’Etat.

Les panneaux photovoltaïques qui seront employés ont une excellente fiabilité associée à une longue durée de vie (20 ans et plus), approvisionnés par des filières certifiées. De plus, les tables photovoltaïques sont fixes, sans parties mobiles, offrant ainsi un équipement robuste et une maintenance facile.
Les batteries lithium/ion du système de stockage ont aussi une longue durée de vie.

Sur une durée d’exploitation de plus de 20 ans, il est envisagé un remplacement standard de chacun des conteneurs de stockage.