Publié le : 21 mai 2025 / Mis à jour le : 2 juin 2025 – Auteur : Konrad Wolfenstein
Parc solaire | Coût actualisé de l'électricité pour les systèmes photovoltaïques au sol : importance et viabilité économique avec un exemple – Image : Xpert.Digital
Comparaison des coûts de l'énergie solaire : le photovoltaïque présente des avantages par rapport aux énergies conventionnelles
Systèmes photovoltaïques en plein champ : l’investissement est-il plus rentable que jamais ?
Le coût actualisé de l'électricité (LCOE) pour les systèmes photovoltaïques au sol, qui se situe entre 4,1 et 6,9 centimes par kilowattheure, démontre clairement la compétitivité de l'énergie solaire par rapport aux sources d'énergie conventionnelles. Cette évolution a des répercussions importantes sur le secteur de l'énergie et la viabilité économique des centrales solaires.
Quel est le coût actualisé de l'électricité (LCOE) ?
Le coût actualisé de l'électricité (LCOE) correspond au coût moyen de production d'un kilowattheure (kWh) d'électricité sur toute la durée de vie d'une centrale électrique. Cet indicateur permet une comparaison directe des coûts entre différentes technologies de production d'électricité.
Le calcul comprend :
- Coûts d'investissement pour l'achat et l'installation
- coûts d'exploitation et d'entretien
- coûts de financement
- Coûts potentiels du carburant
- Coûts de démantèlement en fin de vie
La formule simplifiée est la suivante : (valeur actuelle des coûts totaux sur la durée de vie) / (valeur actuelle de toute l'électricité produite sur la durée de vie).
Convient à:
Comparaison des coûts des systèmes photovoltaïques en champ libre
Avec un coût de production d'électricité de 4,1 à 6,9 centimes par kilowattheure, les systèmes photovoltaïques au sol constituent actuellement la forme de production d'électricité la plus rentable en Allemagne. À titre de comparaison, les coûts de production des autres sources d'énergie sont nettement plus élevés
- Lignite : 15,1 à 25,7 cents/kWh
- Énergie nucléaire : jusqu'à 49 centimes/kWh
Les chercheurs de Fraunhofer prévoient même que ces coûts pourraient encore baisser pour atteindre 3,1 à 5,0 centimes par kilowattheure d'ici 2045.
À partir de quel moment un système photovoltaïque au sol devient-il économiquement viable ?
Un système photovoltaïque est considéré comme économiquement viable si les revenus issus des tarifs de rachat et les économies réalisées sur les coûts d'électricité dépassent les coûts d'investissement et d'exploitation. Plusieurs facteurs jouent un rôle crucial dans les systèmes au sol :
1. Taille de la zone et dimensions du système
La rentabilité augmente avec la taille de la centrale. De nombreux promoteurs de projets n'investissent que sur des surfaces d'au moins quatre à cinq hectares, car des économies d'échelle deviennent alors possibles. Cependant, des projets plus modestes peuvent également être rentables si l'électricité produite peut être consommée à proximité immédiate.
2. Rémunération et marketing
Les modèles de rémunération suivants sont actuellement proposés :
- Systèmes de moins de 1 000 kWc : tarif de rachat fixe de 7,00 centimes par kWh
- Installations de plus de 1 000 kWc : participation aux procédures d’appel d’offres avec une valeur maximale de 6,8 centimes par kWh pour 2025
De plus en plus, les centrales sont également exploitées de manière rentable en dehors des subventions EEG via des contrats d'achat d'électricité (CAE).
Convient à:
3. Délai de récupération
La période d'amortissement typique des systèmes photovoltaïques se situe entre 10 et 15 ans. Passé ce délai, l'investissement initial est refinancé et le système génère des profits pendant le reste de sa durée de vie, soit 20 à 30 ans.
4. Parité du réseau
La parité réseau désigne le moment où le coût de l'électricité autoproduite est égal ou inférieur à celui de l'électricité du réseau public. Ce seuil a été atteint en Allemagne dès 2012, ce qui a considérablement amélioré la viabilité économique des systèmes d'énergie solaire.
Les avantages économiques particuliers des installations en espace ouvert
Les centrales solaires au sol offrent plusieurs avantages économiques par rapport aux centrales solaires installées sur les toits :
- Coûts d'investissement réduits : l'installation sur des surfaces dégagées est souvent plus facile et moins coûteuse que sur les toits.
- Orientation optimale : les systèmes en champ ouvert peuvent être parfaitement alignés avec le soleil, ce qui permet d’obtenir des rendements plus élevés.
- Économies d'échelle : les centrales de plus grande taille bénéficient de coûts inférieurs par kilowatt installé.
Développement des coûts
Le coût actualisé de l'électricité (LCOE) pour le photovoltaïque a chuté de façon spectaculaire ces dernières années – d'environ 90 % entre 2010 et 2020. Cette tendance devrait se poursuivre, mais à un rythme plus modéré.
À titre de comparaison : le prix actuel de l’électricité pour les consommateurs finaux est d’environ 26,1 centimes/kWh pour les nouveaux clients et de 34,7 centimes/kWh pour les clients existants. Cela illustre l’écart important entre les coûts de production et les prix pour le consommateur final.
Économiques et durables : pourquoi les parcs solaires en terrain dégagé sont si convaincants
Avec un coût de production d'électricité de 4,1 à 6,9 centimes par kilowattheure, les systèmes photovoltaïques au sol sont depuis longtemps économiquement viables. Ils représentent non seulement la forme de production d'électricité la plus rentable, mais offrent également des opportunités d'investissement attractives avec des périodes d'amortissement raisonnables. La combinaison de faibles coûts de production, de prix de l'électricité en hausse constante et de diverses options de commercialisation fait des systèmes au sol un investissement judicieux, tant pour les développeurs de projets professionnels que pour les municipalités et les exploitations agricoles disposant des terrains nécessaires.
Systèmes photovoltaïques en plein champ : Exemple de potentiel de performance sur 4 à 5 hectares
Pour la planification des systèmes photovoltaïques au sol, le rendement surfacique est un paramètre clé. Selon la configuration technique et les conditions du site, une puissance installée moyenne de 3,6 à 7 MW peut être atteinte sur une surface de 4 à 5 hectares. Cette fourchette s'explique par les facteurs suivants :
ratio de performance de la zone
Les centrales solaires modernes en plein champ atteignent désormais une puissance de 0,9 à 1,4 MW par hectare. Cette valeur dépend de plusieurs facteurs :
- Technologie modulaire : des modules haute performance avec des rendements supérieurs à 22 % réduisent l’espace requis.
- Système de montage : Les systèmes d’orientation est-ouest ou de suivi augmentent l’utilisation de la surface jusqu’à 25 %.
- Espacement des rangées : des distances plus importantes entre les rangées de modules (pour minimiser l’ombrage) réduisent la densité de puissance, mais permettent en même temps l’utilisation de l’agri-PV.
Surface et production : Selon la technologie et les paramètres utilisés, entre 0,9 et 1,4 mégawatts de puissance peuvent être générés par hectare de terrain (soit environ la superficie d'un terrain et demi de football) grâce à l'énergie solaire.
Quels sont les facteurs qui influencent le rendement par hectare ?
- Technologie des panneaux solaires : Des panneaux solaires plus efficaces nécessitent moins d’espace.
- Disposition des modules solaires : Des orientations spéciales ou des systèmes de suivi solaire permettent de générer davantage d’électricité.
- Espacement entre les rangées de modules : si les panneaux solaires sont plus espacés, la quantité d’électricité produite par unité de surface est moindre, mais cette surface peut potentiellement être utilisée à d’autres fins, par exemple pour l’agriculture (Agri-PV).
Exemple de calcul :
- Si vous utilisez 4 hectares de terrain et que vous supposez que vous générez en moyenne 1,1 mégawatt par hectare, cela donne un total de 4,4 mégawatts.
- Si les conditions sont optimales et qu'une puissance de 1,4 mégawatt par hectare peut être atteinte, 7 mégawatts pourraient être générés sur 5 hectares.
Pour 4 hectares dans des conditions standard :
- Puissance de sortie = Superficie (en ha) × Puissance de sortie par hectare (en MW/ha)
↪ Puissance de sortie = 4 ha × 1,1 MW/ha = 4,4 MW
Pour 5 hectares dans des conditions optimales :
- Puissance de sortie = Superficie (en ha) × Puissance de sortie par hectare (en MW/ha)
↪ Puissance de sortie = 5 ha × 1,4 MW/ha = 7 MW
En résumé : une efficacité accrue et une meilleure technologie permettent de produire plus d’électricité sur une même surface. Quatre hectares peuvent générer environ 4,4 MW, voire davantage dans des conditions idéales.
Exemples pratiques et limitations
- Une centrale typique de 5 MW nécessite environ 4,5 hectares lorsqu'on utilise des structures de montage standardisées.
- En Rhénanie-du-Nord-Westphalie, 2023 centrales d'une capacité de 1,35 MW/ha ont été mises en œuvre en combinant des modules bifaciaux et un espacement optimisé des rangées.
- Les capacités de raccordement au réseau constituent souvent un facteur limitant : une centrale de 7 MW nécessite un raccordement moyenne tension de 20 kV, dont la disponibilité doit être vérifiée au préalable.
conditions du cadre économique
Les coûts d'investissement actuels s'élèvent à 600–900 €/kWc, soit 3 à 4,5 millions d'euros pour un système de 5 MW. Avec 950 à 1 100 heures de fonctionnement à pleine charge par an en Allemagne, cela représente un rendement annuel de :
5 MW x 1 050 h = 5 250 MWh
Avec un prix de l'électricité de 6,8 ct/kWh (valeur de l'appel d'offres EEG 2025), cela génère des revenus annuels de 357 000 €, ce qui permet une période d'amortissement de 9 à 12 ans.
Potentiel futur
Avec l’introduction de modules PV en tandem (rendement > 30 %), la densité de puissance pourrait augmenter jusqu’à 2 MW/ha d’ici 2030, permettant d’atteindre jusqu’à 10 MW sur 5 hectares.
Convient à:
Solution photovoltaïque innovante pour une réduction des coûts (jusqu'à 30 %) et un gain de temps (jusqu'à 40 %)
Solution photovoltaïque innovante pour réduire les coûts et gagner du temps - Image : Xpert.Digital
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