Fabrication des Panneaux Solaires Photovoltaïques

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Introduction

La production d'électricité à partir de l'énergie solaire ne rejete pas de CO2
MAIS ...
La fabrication des panneaux solaires photovoltaïque destinés à cet usage utilise une quantité importante d'énergie électrique
qui provient des productions actuelles non dépourvues de rejets de CO2.

Questions :

Comment pouvons-nous exprimer cette "naissance impure" dans la production électrique à venir de ces panneaux ?

Quelles stratégies pouvons-nous imaginer pour minimiser cette "pollution" initiale ?

Quels pays sont les mieux placés pour fabriquer ces panneaux (taux CO2 de leur production actuelle, ensoleillement) ?

De quelle manière pourrions-nous effacer cette "dette" en CO2 ?

L'énergie solaire peut-elle définitivement devenir une énergie propre ? .

Réflexions sur ce thème

La dette en CO2, et une première approche de son remboursement

pour une énergie grise "E" (kWh) consommée à la fabrication de panneaux de puissance "P" (kWc), le temps nécessaire pour reproduire en solaire l'énergie E dépend du nombre d'heures d'ensoleillement moyen "Q" (heures par an) pour la région où ils seront installés soit T (an) = E / P x Q

application pour un panneau de 1kWc: l'énergie grise de fabrication est estimée actuellement aux environs de 2 000 kWh par kWc de panneaux produits
avec un rendement d'un photovoltaïque Silicium qui atteint en moyenne 15 %
pour un taux d'ensoleillement moyen en France de 2000 heures par an, compté à puissance max
une surface de panneaux de 1 kWc produira donc 2000 kWh par an
L'équivalent de l'énergie grise de fabrication de 2 000 kWh sera produite en 1 an.

Un mécanisme apparemment tenace :

le poids de CO2 correspondant à la fabrication de 1 kWc dépendra du taux de carbone du pays de fabrication,
soit pour la France : 3000 kWh x 80 g/kWh = 240 kg de CO2 par kWc, pour le mix CEE : 3000 x 600 = 1800 kg
cette quantité sera à amortir sur la durée de fonctionnement du panneau
pour une exploitation sur 20 ans, on devra compter avec un taux "solaire" de CO2 dû exclusivement à l'énergie grise
pour la France, de 240 kg / 20 ans = 12 kg par an pour 2000 kWh, soit 6 g/kWh, pour la CEE de 45 g/kWh
Ce calcul s'applique pour chaque tranche de production annuelle, et le taux de CO2 se maintient à cette valeur d'une année sur l'autre.

Une dilution possible :

On peut notablement améliorer ce score en adoptant une autre stratégie, qui consiste à utiliser la première série de panneaux pour fabriquer les suivantes.
Dans ce cas, on neutralise la fourniture commerciale des panneaux pendant la première année en les réservant à l'usage de l'unité de production.
A partir de la deuxième année et pour toutes les suivantes, si on raisonne à débit de production constant, les panneaux seront intégralement issus d'une énergie solaire sans CO2, pour un bilan carbone initial et non évolutif de 240 kg par kWc, pour toutes les générations suivantes.
Dans ces conditions, la quantité de panneaux issus du solaire pur va s'accroitre d'une unité tous les ans, et le taux de CO2 sera à partager par ce nombre croissant chaque année, en progression n!, jusqu'à une dilution "homéopathique" (1/210 à 20 ans)

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