Technique

Énergie solaire : le rayon « vert »

Avec plus de 2’000 heures d’ensoleillement en 2019, Genève peut se targuer de posséder une source d’énergie locale, renouvelable et durable. En Suisse, le secteur est prometteur, car on estime que seuls 10% du potentiel solaire est actuellement exploité dans un pays où trois quarts des maisons sont encore chauffées par des combustibles fossiles. À l’échelle mondiale, la puissance solaire a été multipliée par 10 en 10 ans et sa marge de progression est décrite comme sans limites par les experts. Reste à compter sur un effort de la part des collectivités pour permettre un déploiement à grande échelle sur nos toits et faire ainsi de l’ombre aux énergies polluantes. Examinons ensemble les bases de l’énergie verte de demain.

Une source d’énergie jeune, mais prometteuse

Depuis toujours, le soleil est utilisé de manière passive afin de chauffer l’habitat humain, grâce à une architecture adaptée, qui facilite par exemple la pénétration des rayons par les fenêtres. Dans son histoire récente, l’homme a appris à « domestiquer » l’énergie issue du rayonnement solaire et la rendre de plus en plus attractive et compétitive sur un marché mondial encore et toujours trusté par les carburants fossiles.
En 1982, la Suisse est le premier pays d’Europe à relier une installation photovoltaïque au réseau électrique. Après l’énergie hydraulique, le solaire est à l’heure actuelle la source d’énergie renouvelable la plus importante du pays et fournit 3.5% de l’électricité consommée. Mais qu’entend-on concrètement quand on parle d’énergie solaire et quelles solutions offre-t-elle pour répondre aux besoins énergétiques des consommateurs en matière de chaleur et/ou d’électricité, sur un marché qui a d’ores et déjà entamé sa transition énergétique ?

Panneaux solaire : trois types de systèmes

On distingue traditionnellement trois types de systèmes pour capter l’énergie du soleil. Développées depuis les années 50, les cellules solaires photovoltaïques permettent de transformer une partie du rayonnement en électricité grâce à des matériaux semi-conducteurs, généralement du silicium, et cela sans bruit ni déchets ou émissions polluantes. Malgré l’impact du climat sur ses performances, cette source d’énergie est présente partout dans le monde, soit de manière individuelle (sur un toit) ou collective (centrales solaires). En Suisse, pour cause de manque de terrains disponibles, ce sont les toits qui prévalent.
Apparu il y a une vingtaine d’années, le solaire thermique est aujourd’hui une excellente alternative au couple PV-PAC (couplage photovoltaïque – pompe à chaleur). Il permet de chauffer l’eau sanitaire (l’eau chaude du robinet) ou de fonctionner en chauffage d’appoint à un autre générateur de chaleur. Sous l’effet du soleil, les capteurs chauffent et cette chaleur passe dans un circuit d’eau relié à un chauffe-eau. Les avantages pour les propriétaires d’une installation sont nombreux : l’eau chaude est plus facile à stocker que l’électricité, les émissions de CO2 sont faibles (en comparaison des chaudières à combustibles fossiles) et, à surface égale, la thermique assure des rendements nettement supérieurs au photovoltaïque (plus de 80% en période estivale en Suisse). Un tel système permet d’assurer au moins 30% des besoins annuels en énergie à un bâtiment.
Sur le marché apparaissent aussi des nouveautés, comme les capteurs solaires hybrides photovoltaïques-thermiques, qui combinent la production d’électricité et de chaleur, avec une surface plus compacte que si on utilisait ces deux types de capteurs sur un même toit. Dans ce cas, un circuit d’eau est disposé sous les capteurs photovoltaïques afin de récupérer l’excédent de chaleur, en plus d’éviter des surchauffes lors de l’été. Swissolar met à disposition une documentation abondante afin de vous aider à choisir le système le mieux adapté à vos besoins.

Vers la « sobriété » énergétique

Désormais considérée comme sure, abordable et flexible, l’énergie solaire est une alternative de poids aux carburants fossiles dans cette « société à 2000 W » que nous évoquions récemment. Que l’on parle des matériaux des panneaux ou des structures de montage, les coûts de fabrication et leur impact sur l’environnement sont continuellement optimisés. Le rendement est ici crucial, car les coûts sont proportionnels à la surface.
Sur le plateau suisse, un ménage standard pourrait couvrir sa consommation annuelle d’électricité avec 27 m²de panneaux en silicium polycristallin (rendement 15%), orientés au sud et inclinés à 35°. Une étude récente de l’EPFL montre que la seule exploitation des surfaces des toitures orientées au sud (correspondant actuellement à plus de la moitié des 9.6 millions de toits helvètes) permettrait de couvrir l’intégralité des besoins en eau chaude ainsi que 40% de la demande annuelle en électricité. 2050 et la sortie du nucléaire ne sont plus si loin…

Quid des coûts ?

D’ici vingt ans, on estime qu’un kWh solaire vaudra 2 centimes en moyenne à l’échelle planétaire (contre 7 et 20 centimes actuellement en Suisse). Des prévisions qui en font de loin l’énergie la moins chère face à ses concurrents actuels. D’ici dix ans, le coût d’un panneau solaire standard aura quant à lui diminué de 40% avec un rendement énergétique 20% plus élevé. Du point de vue énergétique, les installations sont amorties en moins de trois ans pour une durée de vie de 25. Une pertinence économique et écologique redoutable donc. Le calculateur de Suisse Energie vous renseignera en détail sur les économies réalisables ainsi que la durée d’amortissement de votre installation. À titre d’exemple, le photovoltaïque permet de produire le kWh entre 8 et 15 centimes, alors qu’il est facturé entre 18 et 26 centimes aux ménages suisses selon les distributeurs (jusqu’à plus de 50% d’économies !).

Genève : après les ténèbres la lumière ?

Dans la cité du bout du lac, où l’objectif intermédiaire est de réduire la consommation énergétique annuelle par personne de 35% d’ici 2035 (base an 2000), la loi sur l’énergie régit les procédures à suivre pour l’installation de capteurs solaires. Que l’on parle de constructions neuves ou de rénovations, son application (PV, thermique ou hybride) est valorisée par les collectivités pour autant que des réflexions préalables tiennent compte de la préservation de la silhouette des toits, du patrimoine et de l’environnement. En plus de s’intégrer dans les standards de performance énergétique, les capteurs doivent couvrir au minimum 30% des besoins de chaleur pour l’eau chaude sanitaire. Si toutes les conditions sont réunies, notez qu’une autorisation de construire ne sera pas nécessaire si votre bien n’est pas protégé.

Consommateur producteur

Les services industriels proposent des solutions sur mesure pour encourager les propriétaires et les locataires à franchir le pas du solaire. Ce sont les principes de l’autoconsommation et de l’indépendance énergétique, citoyenne et cantonale, qui sont mis en avant. Les surplus, s’il y en a, peuvent être redistribués dans un réseau d’autoconsommateurs ou revendus aux SIG eux-mêmes.
Conscients de leurs exigences et de leurs avantages, nous avons piloté la construction de six projets neufs disposant de panneaux solaires, dans les communes de Vandœuvres, Thônex, Chêne-Bourg, Céligny, et Vernier. Au total, ce sont 7 villas et 115 appartements qui bénéficient du solaire thermique.
Nos prochaines opérations bénéficieront des installations photovoltaïques, pouvant être couplées à du thermique. L’idée est toujours d’exploiter au mieux le potentiel du soleil dans des bâtiments aux besoins énergétiques minimaux qui savent aussi convaincre par leur esthétique. Une technologie d’avenir éprouvée, rentable et peu polluante qui a donc tout pour convaincre, pour autant que l’on soit conscient que consommer moins et mieux n’est pas synonyme de baisse de la qualité de vie. Un « solaire » pour tous, renouvelable et indigène. L’horizon 2050 n’en semble plus si loin.
Ci-dessous, découvrez nos projets alimentés à l’énergie solaire.