Soutenance mémoire
Solaire au sol
IEL maîtrise toutes les étapes d’un projet photovoltaïque au sol : réalisations des études préalables jusqu’à l’obtention du permis de construire, financement du projet, mise en service, exploitation et maintenance. En accord avec ses convictions, IEL développe ses projets sur des terrains sans conflits d’usage, notamment avec l’agriculture (CET, friches industrielles, zones d’activités délaissés mais aussi les aérodromes, etc, …). Cela permet en même temps de valoriser des terrains où aucune activité n’est envisageable (sols pollués….). De plus, IEL s’emploie activement au développement d’une filière solaire française et ne travaille qu’avec des entreprises locales lors du chantier. C’est en 2018 qu’IEL construit ses premières centrales solaires photovoltaïque au sol :
– Ferme solaire du Plateau (14) : 10 MW ;
– Ferme solaire de Surdon (61) : 6,2 MW (sa mise en service a eu lieu le 21 juin2019)
– Ferme solaire du Grignon (37) : 6,2 MW
– Ferme solaire de Fontenet (17) : 7 MW
Depuis, 34,9 Mwc sont en exploitation, 22 MWc autorisés à construire et 70 MWc en cours de développement
Les toitures solaires
Dès 2006, le groupe a poursuivi son développement en travaillant dans le domaine du solaire photovoltaïque en toiture. C’est ainsi qu’il est devenu un des principaux acteurs du Grand Ouest pour le solaire photovoltaïque. De même que pour les centrales solaires au sol, IEL maîtrise toutes les étapes de la vie d’un projet solaire en toiture. Il installe pour ses clients, professionnels (industriels, collectivités, exploitants agricoles) et particuliers, des projets photovoltaïques pris-en-main. IEL prend en charge le dimensionnement de l’installation, la fourniture et la pose du matériel, la mise en service et la maintenance des centrales solaires installées. IEL loue aussi de grandes toitures pour installer ses propres centrales. En 2018, IEL a solarisé la Base sous-marine de la Rochelle pour une puissance de 2,1 MW. En 2019, le solaire en toiture d’IEL représente plus de 54,7 MWc et 357 000m² de panneaux installés (Figure 4). Les projets en toitures solaires se développement relativement vite, permettant ainsi de créer un bénéfice rapide. Ce pôle est donc indispensable pour financer les projets de longue durée comme l’éolien et les centrales solaires au sol.
Le contexte énergétique actuel
Au niveau international : Le protocole de KYOTO est un traité international dont les accords ont été signés en 1997. L’objectif des pays signataires est de diminuer les émissions de six gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone. Au 31 décembre 2005, 158 pays – dont 34 industrialisés – ont ratifié le protocole de KYOTO. Sur la période 2008 – 2012, les pays industrialisés signataires se sont engagés à réduire en moyenne leurs émissions de gaz à effet de serre de 5.2 % par rapport au niveau atteint en 1990. Dans le cadre de l’application des accords de KYOTO et de la lutte contre le changement climatique, le développement des énergies renouvelables est fortement encouragé par l’Union Européenne et le gouvernement français. Ainsi, en Europe et en France, on assiste à l’émergence de nombreuses centrales énergétiques dont la source provient du vent et du soleil et deviennent peu à peu fonctionnels sur l’ensemble du territoire.
Au niveau Européen : La directive 2009/28/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 avril 2009 relative à la promotion de l’utilisation de l’énergie produite à partir de sources renouvelables fixe, à l’horizon 2020, des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre de 20% par rapport à 1990, de 20% d’énergies renouvelables dans la consommation totale de l’Union européenne et de 20% d’amélioration de l’efficacité énergétique. En 2005, les énergies renouvelables couvraient 14% des besoins en électricité de l’Union Européenne, fournie aux 2/3 par l’hydroélectricité. La directive prévoit des objectifs nationaux pour chaque État membre : celui attribué à la France est de 23% d’énergies renouvelables en 2020.
Au niveau national : La Loi n°2009-967 du 3 août 2009 de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement, dite loi Grenelle 1, place la lutte contre le changement climatique au premier rang des priorités. Dans cette perspective, l’engagement pris par la France de diviser par 4 ses émissions de gaz à effet de serre entre 1990 et 2050 est confirmé. La France s’engage également à contribuer à la réalisation de l’objectif d’amélioration de 20% de l’efficacité énergétique de la Communauté européenne et s’engage à porter la part des énergies renouvelables à au moins 23% de sa consommation d’énergie finale d’ici à 2020, soit un doublement. Plus récemment, le 27 novembre 2018, la nouvelle Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE) qui fixe les objectifs en matière de production d’énergie et qui trace la trajectoire de réduction des gaz à effet de serre pour la période 2019-2028 a été présentée. La PPE revendique une accélération forte du développement des énergies renouvelables. Ainsi, la puissance installée en éolien terrestre doit passer de 11GW en 2017 à 24,6GW en 2023 et autour de 35GW en 2028. Inexistant aujourd’hui, l’éolien offshore est programmé à 2,4GW en 2023 et autour de 5GW en 2028. Le solaire (7GW aujourd’hui), quant à lui, doit passer à plus de 20GW en 2023 et dépasser les 40GW en 2028.
La technologie des modules photovoltaïque
Il existe actuellement deux grandes technologies de fabrication des modules photovoltaïques : Les technologies cristallines qui utilisent des cellules plates extrêmement fines (150 à 200 μm, soit 0,15 à 0,2 mm), découpées dans un lingot obtenu par fusion et moulage, puis connectées en série les unes aux autres pour être finalement posées et collées sur la face arrière du verre de protection du module. La matière première est toujours le silicium (semi-conducteur abondamment présent sur la croûte terrestre et dans le sable).
Modules monocristallins (aspect uniforme gris bleuté ou noir), qui ont les meilleurs rendements de conversion de l’énergie (13 à 15 %) (source : European Photovoltaic Industry Association, EPIA),
Modules polycristallins (plusieurs cristaux assemblés, généralement bleus, aspect d’une mosaïque), qui ont un rendement un peu moindre (environ 12 à 14 %) (source : EPIA),
Les technologies « couches minces » qui consistent à déposer sous vide sur un substrat (verre, métal, plastique, etc.) une fine couche uniforme composée d’un ou plus souvent de plusieurs matériaux réduits en poudre.
Modules à silicium amorphe, qui affiche un rendement plus faible, de l’ordre de 6 à 9%,
Modules réalisés à base de Tellurure de Cadmium ou d’alliages de Cuivre Indium Galium Sélénium, qui offrent des rendements compris entre 6 et 10 %, soit 60 à 100 Wc par m², mais également des coûts au Wc inférieurs. Les cellules à couche mince nécessitent moins de matériau et consomment moins d’énergie lors de leur fabrication. Leurs rendements étant toutefois inférieurs à ceux des cellules en silicium cristallin, on leur a jusqu’à présent préféré des cellules solaires en silicium monocristallin ou polycristallin pour la réalisation d’installations photovoltaïques au sol. La recherche et le développement de nouvelles technologies des cellules photovoltaïques est actuellement en plein essor. L’objectif est d’améliorer le rendement énergétique (notamment le problème de réflectance), de réduire les coûts de fabrication et d’éviter l’usage de métaux spéciaux.
L’étude d’impact sur l’environnement et la santé
Conformément à l’annexe de l’article R.122-2 du Code de l’environnement, les installations de production d’électricité à partir de l’énergie solaire installées sur le sol de plus de 250 kWc sont soumises à étude d’impact . L’étude d’impact est régie par le Code de l’environnement, plus précisément par les articles L.122-1 à L.122-3-5 de la partie législative et par les articles R.122-1 à R.122-16 de la partie réglementaire. « Les projets de travaux, d’ouvrages ou d’aménagements publics et privés qui, par leur nature, leurs dimensions ou leur localisation sont susceptibles d’avoir des incidences notables sur l’environnement ou la santé humaine sont précédés d’une étude d’impact. Ces projets sont soumis à étude d’impact en fonction de critères et de seuils définis par voie réglementaire et, pour certains d’entre eux, après un examen au cas par cas effectué par l’autorité administrative de l’État compétente en matière d’environnement. » L’étude d’impact doit répondre aux dispositions des articles R.122-5 et R.512-8 du Code de l’environnement, introduite par le décret n°2011-2019 du 29 décembre 2011 portant réforme des études d’impact des projets de travaux, d’ouvrages ou d’aménagements. Son contenu doit être en relation avec la sensibilité environnementale de la zone, l’importance de l’installation projetée et avec ses incidences prévisibles sur l’environnement. Pour les installations photovoltaïques au sol, où la décision est de niveau local, l’Autorité Environnementale est le Préfet de région. Les articles R.122-1 à R.122-16 du code de l’environnement soumet à étude d’impact les « travaux d’installation d’ouvrages de production d’électricité à partir de l’énergie solaire installés sur le sol dont la puissance crête est supérieure à deux cent cinquante kilowatts crête ».
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Table des matières
Introduction
1. Une entreprise multi-activité
1.1 Présentation générale
1.2 Activité de l’entreprise
1.2.1 L’éolien
1.2.2 Le solaire photovoltaïque
1.3 Les valeurs de l’entreprise
2. Généralités sur le contexte énergétique
2.1 Le contexte énergétique actuel
2.2.1 Au niveau international
2.2.2 Au niveau Européen
2.2.3 Au niveau national
2.2 L’énergie solaire photovoltaïque
2.2.1 Origine
2.2.2 Principe
2.2.3 Le marché mondial du solaire photovoltaïque
2.2.4 Les perspectives de croissance en Europe
2.2.5 La situation en France et les perspectives de croissance
2.3 Le cadre juridique français
2.3.1 Demande de permis de construire
2.3.2 L’étude d’impact sur l’environnement et la santé
2.3.3 L’enquête publique
2.4 Les étapes de développement de projet de centrale solaire photovoltaïque au sol
3. Présentation du stage
3.1 Ma mission
3.2 Matériels et Méthode
3.2.1 Matériels
3.2.2 Méthode
4. Mes missions sur le développement de projets solaires
4.1 La prospection
4.2 L’étude d’impacts sur l’environnement et la santé
4.2.1 Etude de cas d’Aubigné-Racan
4.3 Autres missions
4.4 Conclusion
5. Une mission secondaire sur le développement de projets éoliens
Conclusion
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