SI L’ON VEUT RÉUSSIR À sortir DES COMBUSTIBLES FOSSILES, L’ÉNERGIE SOLAIRE THERMIQUE DOIT JOUER UN RÔLE PLUS IMPORTANT DANS LE DOMAINE DU CHAUFFAGE DES BÂTIMENTS QUE CEla N’a été LE CAS CES DERNIÈRES ANNÉES. LA SUISSE PEUT S’INSPIRER DE L’ALLEMAGNE, OÙ LE CHAUFFAGE SOLAIRE CONNAÎT UN VÉRITABLE BOOM, TANT EN 2020 QUE CETTE ANNÉE.
Texte : Beat Kohler
« L’énergie solaire thermique est restée dans l’ombre ces derniers temps. Je pense que cela va changer », a déclaré Josef Jenni lors du 1er congrès sur le tournant énergétique dans les locaux de son entreprise Jenni Energietechnik à Oberburg. « Le solaire thermique est bien plus efficace qu’on ne le prétend », a-t-il précisé pour expliquer son point de vue, qui est également de plus en plus largement partagé par les spécialistes. Mais pour l’instant, les chiffres en Suisse sont en contradiction avec cette déclaration. En outre, l’énergie solaire thermique joue apparemment un rôle secondaire dans les Perspectives énergétiques 2050+ de la Confédération, par exemple. Elle n’est mentionnée que dans le cadre de la régénération thermique des sondes géothermiques. Ce domaine est également un champ d’application important du point de vue de Swissolar. Cependant, l’énergie solaire thermique pourrait également être utilisée pour couvrir la demande de chaleur estivale des réseaux de chaleur locaux et pour les installations produisant de la chaleur industrielle. Et bien sûr, le potentiel de couverture des besoins en chauffage et en eau chaude des bâtiments est loin d’être épuisé.
83 000 NOUVEAUX SYSTÈMES DE CHAUFFAGE SOLAIRE
En 2020, environ 83 000 nouveaux systèmes de chauffage solaire ont été installés en Allemagne, contre environ 71 000 au cours de l’année précédente 2019. Dans son indice du climat commercial du solaire thermique, qui est collecté chaque trimestre depuis 2005, l’Association allemande de l’industrie solaire (BSW) a enregistré au premier trimestre le niveau le plus élevé depuis plus de dix ans. Après l’augmentation de 26 % des ventes en 2020, la BSW s’attend à ce que la demande en chauffage solaire s’accélère encore pour l’année en cours. Les perspectives commerciales dans le secteur de l’énergie solaire se sont encore améliorées récemment. Au premier trimestre 2021, les fabricants ont vendu 23 % de capteurs solaires de plus qu’à la même période de l’année précédente. L’intérêt soutenu de la population s’explique par une sensibilisation croissante au climat, l’introduction d’une taxe CO2 sur les combustibles fossiles et l’amélioration des offres de subventions pour le chauffage solaire. Selon la BSW, un total d’environ 2,5 millions de systèmes de chauffage solaire ont été installés en Allemagne. Toutefois, la BSW estime que des efforts beaucoup plus importants sont nécessaires pour mettre en œuvre les mesures de protection du climat plus strictes récemment adoptées au niveau européen. La solarisation du secteur du chauffage doit être au moins triplée pour atteindre 45 gigawatts d’ici à 2030. La multiplication par sept de la capacité de chauffage solaire installée annuellement, qui est nécessaire à cet effet, ne pourra être atteinte que si l’utilisation de capteurs solaires se généralise dans le secteur des habitations privées, en plus de l’énergie photovoltaïque, et devient un modèle commercial facilement extensible dans le domaine du chauffage urbain et industriel. 
SP/Rédaction
BAISSE DE L’EXPANSION EN SUISSE
Selon les estimations de Swissolar, l’expansion de l’installation de capteurs solaires pour la production de chaleur a subi une nouvelle réduction d’environ 20 % en 2020. Comme l’a expliqué lors du congrès le directeur de Swissolar David Stickelberger, on estime que 31 000 mètres carrés de surface de capteurs ont été installés l’année dernière, alors qu’en 2019, la surface de capteurs installée était encore de près de 39 000 mètres carrés. Il qualifie cette situation de très regrettable, car l’énergie solaire thermique doit apporter une contribution importante à l’approvisionnement futur en chaleur non fossile, explique le directeur de Swissolar. L’étude « Réalisable et finançable. Le chauffage en 2050 – décarboné et renouvelable » de l’Initiative Chaleur Suisse conclut que la chaleur solaire et l’énergie bois représenteront ensemble environ 20 % du mix énergétique en 2050, indépendamment des scénarios. Cette étude mentionne un potentiel d’énergie solaire thermique de plus de 10 TWh. Cela ne comprend pas l’énergie solaire thermique, qui serait utilisée pour la régénération des sondes géothermiques. Si les sondes terrestres utilisant l’énergie géothermique superficielle refroidissent lentement le sous-sol, l’efficacité de ces sondes se dégrade de plus en plus. C’est pourquoi le solaire thermique y prend de plus en plus d’importance. L’installation de sondes géothermiques est très coûteuse pour les constructeurs et un tel investissement doit être rentable à long terme. Par conséquent, les opérateurs ont un intérêt très élevé dans l’exploitation durable. L’étude « Approvisionnement en chaleur renouvelable et sans CO2 Suisse » part du principe qu’un système avec régénération peut être exploité durablement si la même quantité de chaleur est réinjectée dans la terre que celle qui est extraite pour le prélèvement de chaleur au-delà de la limite de 3 kWh/m2. Le solaire thermique jouera un rôle important à cet égard. « Avec la régénération par des installations solaires, le potentiel utilisable en dehors de la zone de protection des eaux est de 31 à 35 TWh par an, selon le scénario, et d’environ 10 TWh supplémentaires à l’intérieur de la zone de protection des eaux », précise l’étude. Les chiffres actuels montrent à quel point une telle expansion serait massive : selon la Statistique suisse des énergies renouvelables, les installations solaires thermiques ont produit un peu plus de 0,7 TWh d’énergie de chauffage en 2019.
la chaleur solaire reste injustement dans l’ombre
Outre les nouveaux domaines d’application, l’énergie solaire thermique devrait bénéficier d’une plus grande attention lorsqu’elle est utilisée directement pour chauffer les bâtiments. La chaleur solaire est une solution très efficace dont le prix est souvent présenté comme trop élevé. Par exemple, l’Association suisse des propriétaires fonciers a présenté des estimations de coûts des systèmes solaires thermiques surévalués en utilisant des rendements minimaux lors de la campagne référendaire sur la loi sur le CO2, comme l’a souligné casafair. De telles déclarations incorrectes peuvent fausser le tableau, et pas uniquement dans un cas ponctuel motivé politiquement. Si l’on fonde les hypothèses relatives à l’utilisation de la chaleur solaire dans les bâtiments sur un comportement réaliste des utilisateurs, on voit que les systèmes solaires thermiques sont beaucoup plus rentables que ce que l’on a souvent supposé jusqu’à présent. C’est ce que montre une étude de l’Institut de technologie solaire (SPF), publiée en février de cette année. Aujourd’hui, un comportement idéalisé des utilisateurs est souvent utilisé dans les simulations et les calculs, qui supposent une température ambiante de 21° C, écrivent les auteurs de l’étude SPF « SolSimCC ». En outre, un comportement idéal en matière d’aération et d’ombrage entraîne une demande de chauffage relativement faible au cours des mois de transition (à l’automne et au printemps), précise l’étude. « Des études sur le terrain ont toutefois montré que cela ne correspond pas au comportement réel des utilisateurs, ni à la demande de chaleur mesurée. Les Suisses ont tendance à préférer les pièces dont la température est de 23° C, et c’est précisément pendant les mois de transition qu’ils ombragent davantage leurs fenêtres et qu’ils aèrent aussi – consciemment ou non – plus qu’on ne le supposait auparavant », précisent les auteurs de l’étude. Si l’on utilise un comportement plus réaliste des utilisateurs au lieu des modèles de comportement idéalisés utilisés jusqu’à présent, il en résulte une demande plus élevée de chauffage des bâtiments pendant les mois de transition. Cela augmente clairement le rendement et la rentabilité économique des systèmes solaires de soutien au chauffage. Selon le SPF, il existe cependant d’autres facteurs qui auront un impact positif sur la rentabilité de l’énergie solaire thermique à l’avenir. Si l’on veut réellement atteindre l’objectif zéro émission nette de la Confédération, il faudra remplacer le gaz naturel, que ce soit par du biogaz ou du gaz de synthèse. « Toutefois, ces gaz renouvelables sont – à ce jour – environ 50 à 60 % plus chers que le gaz naturel. Par rapport à ces sources d’énergie renouvelables, l’énergie solaire thermique présente un net avantage en termes de coûts », notent les auteurs de l’étude. En Allemagne, le portail de connaissances solarthermie-jahrbuch.de lutte contre le préjugé selon lequel les systèmes de chauffage solaire ne sont pas rentables. « A long terme, l’investissement dans un système solaire thermique est réellement rentable. Peu importe que le chauffage solaire permette d’économiser du mazout pour le chauffage au mazout, du gaz pour le chauffage au gaz, des pellets pour le chauffage aux pellets ou de l’électricité pour le chauffage par pompe à chaleur : l’économie réalisée sur les coûts de combustible garantit que l’installation de chauffage solaire est amortie en 11 à 16 ans, selon la taille de l’installation, déclare l’auteur Jens Peter Meyer. Cela correspond à un rendement de 2,8 à 6,9 %. Dans ce calcul de l’Association allemande de l’industrie solaire (BSW), aucune subvention n’est prise en compte. Dans le calcul du rendement, les experts supposent une durée de vie de l’installation de chauffage solaire de 20 ans. En réalité, les capteurs solaires et les réservoirs de stockage de la chaleur restent en service beaucoup plus longtemps, ce qui augmente encore le rendement.
L’EUROPE POURSUIT SON EXPANSION
Malgré tous les avantages du solaire thermique, le marché stagne, du moins en Suisse, ce qui peut à première vue rendre incompréhensible la confiance du pionnier du solaire Josef Jenni évoquée au début de cet article. Cependant, il exporte une grande partie de ses produits vers le marché allemand, ce qui donne un éclairage différent à son évaluation (voir encadré). L’Allemagne est le plus grand marché du chauffage solaire en Europe. Globalement, le marché européen de la chaleur solaire est en croissance, contrairement à la situation en Suisse. En 2019, la croissance a été de 3,4 % par rapport à l’année précédente, selon Solar Heat Europe/ESTIF, ce qui représente plus de 2,27 millions de mètres carrés de capteurs solaires thermiques installés. Fin 2019, la capacité solaire thermique totale installée a atteint 37 GWth, correspondant à une surface totale de 52,9 millions de mètres carrés. Et l’industrie du solaire thermique veut accélérer encore cette expansion. Elle a lancé un appel aux décideurs politiques des Etats membres de l’UE à la suite de l’adoption du paquet Green Recovery Package par le Conseil européen mi-2020. L’appel a été signé par 150 entreprises et organisations de 20 pays européens. Swissolar a également signé l’appel au nom de l’industrie solaire thermique suisse. Dans ce document, l’industrie a alerté les décideurs politiques sur le fait que les dix prochaines années seront cruciales pour transformer et décarboniser le marché du chauffage. « Nous aurons besoin de systèmes de chauffage solaire pour les ménages privés, le commerce et l’industrie d’ici 2030, car tous les systèmes installés après cette date seront très probablement encore en service en 2050 et feront obstacle aux objectifs climatiques », écrivait alors Swissolar.
LES AVANTAGES Du SOLAIRE thermique SONT INCONTESTABLES
La performance environnementale et climatique de la chaleur solaire est incontestable. Les systèmes de chauffage solaire sont fabriqués à partir de matériaux durables qui peuvent être facilement recyclés. Leur efficacité est également énorme. Alors que les pompes à chaleur atteignent des performances comprises entre 3,5 et 5,5, celles des systèmes solaires thermiques sont dix fois plus élevées. Ces avantages doivent être exploités. Les experts s’accordent à dire que la production de chaleur à partir du soleil joue un rôle important dans la transition énergétique. Avec le photovoltaïque, elle doit être l’un des principaux piliers, comme l’a également souligné Josef Jenni lors du congrès sur le tournant énergétique. Toutefois, comme pour le photovoltaïque, les politiciens sont appelés à améliorer les conditions-cadres dans ce domaine également. Pour que l’expansion nécessaire à la transition thermique puisse effectivement être réalisée en Suisse, Swissolar estime que la Confédération et les cantons doivent subventionner les systèmes solaires thermiques. Cela nécessitera encore un certain travail de lobbying au niveau politique.
