Transition énergétique et énergie solaire 2.0 : Comment le Japon établit des normes avec les parcs solaires, le photovoltaïque sur les toits et les parkings

Progrès et perspectives du développement du photovoltaïque au Japon

Le Japon s’est imposé comme un acteur majeur dans le développement et l’utilisation des technologies photovoltaïques (PV) au cours des dernières décennies. En particulier, les approches innovantes en matière de parcs solaires à grande échelle, de carports solaires et de systèmes photovoltaïques sur les toits dans les secteurs résidentiels et commerciaux montrent comment le pays relève les défis liés aux ressources foncières limitées et aux besoins énergétiques élevés. Cet article fournit une analyse détaillée du statu quo, des évolutions et des perspectives d’avenir du marché photovoltaïque japonais.

Parcs solaires à grande échelle : opportunités et défis

Avec une capacité photovoltaïque cumulée d’environ 90 GW d’ici fin 2023, le Japon figure parmi les leaders mondiaux du déploiement de l’énergie solaire. Des augmentations annuelles de capacité d'environ 6 GW soulignent le dynamisme du marché. Néanmoins, les parcs solaires à grande échelle se heurtent à des obstacles importants :

Rareté des terrains et problèmes de coût

La disponibilité limitée de terrains et les coûts élevés de construction et d’installation limitent la construction de nouvelles installations à grande échelle. Les espaces appropriés sont rares et coûteux, en particulier dans les régions urbaines.

Règlements de zonage et règlements environnementaux

Des réglementations juridiques strictes rendent l’expansion difficile. Les aspects environnementaux et la prise en compte des intérêts locaux doivent être pris en compte lors du choix d'un emplacement.

Des solutions innovantes

Pour relever ces défis, le Japon s’appuie de plus en plus sur l’agrivoltaïque, c’est-à-dire la combinaison de l’agriculture et du photovoltaïque. Cette méthode permet une double utilisation des terres en générant à la fois des rendements énergétiques et agricoles.

Un changement structurel important peut également être observé dans la politique de financement de l’État. Le système initial de tarif de rachat (FIT) a été remplacé par un système de prime de rachat (FIP) pour les projets de plus grande envergure. Cette approche récompense les opérateurs qui adaptent efficacement leurs actifs aux prix du marché, tout en favorisant la réduction des coûts et la compétitivité.

Places de parking solaires ou abris de voiture solaires : sources d'énergie multifonctionnelles

Les abris de voiture solaires deviennent de plus en plus importants au Japon car ils utilisent intelligemment les infrastructures existantes et offrent de nombreux avantages. Ces systèmes combinent la production d'énergie renouvelable avec des fonctions supplémentaires telles que la protection contre les intempéries et la réduction du développement de chaleur urbaine.

Une popularité croissante

• Les grandes chaînes de vente au détail comme Aeon Mall poussent l’installation d’abris solaires. D’ici 2025, l’entreprise prévoit d’équiper plus de 50 sites d’une capacité totale de 15 MW.
• Les municipalités et les entreprises privées reconnaissent également les avantages de ces systèmes et investissent de plus en plus dans des projets d'abris solaires.

Défis et potentiel

Bien que les coûts d’installation soient plus élevés que ceux des systèmes photovoltaïques sur toit, les abris solaires deviennent de plus en plus compétitifs. Les raisons en sont les économies d’échelle, les progrès technologiques et la possibilité de les utiliser dans des zones urbaines disposant d’un espace limité. L’intégration de l’infrastructure de recharge pour les véhicules électriques (VE) rend ces systèmes particulièrement évolutifs et attractifs.

Systèmes photovoltaïques sur toit : focus sur l’approvisionnement énergétique décentralisé

Secteur résidentiel : l’énergie solaire pour les ménages

Avec un espace terrestre limité, le Japon s'appuie de plus en plus sur les systèmes photovoltaïques sur les toits, qui représentaient près de la moitié de la capacité photovoltaïque totale installée fin 2023. Environ 20 % de ce segment était constitué de bâtiments résidentiels.

Financement de l'État

À partir de 2025, les panneaux solaires seront obligatoires sur les nouveaux bâtiments de Tokyo, un modèle qui pourrait être étendu à d'autres préfectures. Les subventions et les tarifs de rachat attractifs (16 JPY/kWh en 2024) offrent des incitations supplémentaires aux ménages privés.

Réduction des coûts

Les prix des systèmes solaires privés ont fortement chuté ces dernières années. En 2021, le coût des systèmes de moins de 10 kW était en moyenne de 220 JPY/W, ce qui rendait l'achat plus abordable pour les ménages.

Solutions de stockage

L’intégration du stockage sur batterie permet aux ménages d’utiliser efficacement l’énergie excédentaire et de devenir moins dépendants du réseau électrique. Cette technologie est particulièrement appréciée à une époque où les pannes de courant dues aux catastrophes naturelles ne sont pas rares.

Installations commerciales et industrielles

Le segment des toitures est dominé par les systèmes photovoltaïques commerciaux, qui représentent environ 80 % de la capacité installée. Ces systèmes sont particulièrement intéressants pour les entreprises qui peuvent réduire leurs coûts énergétiques grâce à des modèles d'autoconsommation.

Incitations réglementaires

Les tarifs FIT compris entre 10 et 12 JPY/kWh, en fonction de la taille du système, ainsi que l'exemption des petits systèmes des processus d'appel d'offres favorisent l'expansion.

Gains d'efficacité

Les technologies modernes permettent un rendement énergétique plus élevé et des coûts de maintenance réduits, ce qui augmente encore la rentabilité de ces systèmes.

Tendances futures et solutions innovantes

Systèmes photovoltaïques flottants : Une réponse à la rareté des terrains – Image : Xpert.Digital

Nouvelles technologies et approches

En plus des applications photovoltaïques traditionnelles, le Japon s'appuie de plus en plus sur des solutions innovantes pour optimiser l'utilisation des terres et promouvoir l'intégration des énergies renouvelables :

Photovoltaïque flottant

Les systèmes photovoltaïques installés sur les réservoirs et les plans d’eau offrent une alternative prometteuse aux systèmes terrestres. Ils minimisent l'espace requis et contribuent en même temps à refroidir les modules, ce qui augmente l'efficacité.

Capacité et limitation du réseau

En 2023, les réductions des énergies renouvelables dues à la congestion du réseau étaient cinq fois plus fréquentes qu’auparavant. Le gouvernement s'efforce d'améliorer l'infrastructure du réseau pour résoudre ces problèmes et accroître encore la part des énergies renouvelables.

Objectifs à long terme

Le Japon s’est fixé des objectifs ambitieux pour atteindre ses objectifs de neutralité climatique. D’ici 2030, la capacité photovoltaïque cumulée devrait atteindre 125 à 154 GW. Cela nécessite des taux d'installation annuels de 8 à 14 GW, qui doivent être atteints grâce à une combinaison de systèmes photovoltaïques sur les toits, d'abris solaires et de projets à grande échelle.

Contrats d'achat d'électricité d'entreprise (PPA)

Les PPA deviennent de plus en plus importants à mesure que les entreprises recherchent des solutions à long terme pour réduire leur empreinte carbone et maintenir des prix de l'énergie stables. Ces accords favorisent l'expansion des systèmes photovoltaïques commerciaux et renforcent la demande d'énergie renouvelable.

Combinaison de volonté politique, d’innovation technologique et d’engagement social

Le marché photovoltaïque japonais connaît de profonds changements. Des parcs solaires à grande échelle aux solutions décentralisées telles que les systèmes de toiture et aux applications multifonctionnelles telles que les abris de voiture solaires, il existe une nette tendance vers un approvisionnement énergétique plus flexible et plus efficace. Soutenu par des incitations gouvernementales et des technologies innovantes, le Japon surmonte les défis de son environnement géographique et établit de nouvelles normes en matière d'utilisation des énergies renouvelables.

Grâce à une combinaison de volonté politique, d’innovation technologique et d’engagement social, le Japon est à l’avant-garde de la transition énergétique mondiale. Cette voie montre non seulement comment les énergies renouvelables peuvent être utilisées efficacement, mais constitue également une source d'inspiration et un modèle pour d'autres pays qui souhaitent réduire leur dépendance aux combustibles fossiles.

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