Solaire photovoltaïque

Creation date: 13^th of July. 2012

Histoire

1839 : Le physicien français Edmond Beckerel découvre l’effet photovoltaïque (transformation directe d'énergie portée par la lumière en électricité). Becquerel avait noté qu'une chaîne d'éléments conducteurs d'électricité donnait naissance à un courant électrique spontané quand elle était éclairée. Plus tard, le sélénium puis le silicium (qui a finalement pour des raisons de coût supplanté le cadmium-tellure ou le cadmium-indium-sélénium également testés) se sont montrés aptes à la production des premières cellules photovoltaïques (posemètres pour la photographie dès 1914).

1875 : Werner Von Siemens expose devant l’Académie des Sciences de Berlin un article sur l’effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs. Mais jusqu’à la Seconde Guerre Mondiale, le phénomène reste encore une curiosité de laboratoire.

1954 : Trois chercheurs américains, Chapin, Pearson et Prince, mettent au point une cellule photovoltaïque à haut rendement au moment où l’industrie spatiale naissante cherche des solutions nouvelles pour alimenter ses satellites.

1958 : Une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers satellites alimentés par des cellules solaires sont envoyés dans l’espace.

1973 : La première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l’Université de Delaware.

1983 : La première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en Australie.

La recherche se porte aujourd’hui sur des polymères et matériaux organiques (éventuellement souples) susceptibles de remplacer le silicium.

Principe de fonctionnement

Les panneaux solaires photovoltaïques, parfois appelés photoélectriques, transforment la lumière en électricité. Ces panneaux sont donc les plus répandus mais aussi les plus complexes.
Ces panneaux sont tout simplement un assemblage de cellules photovoltaïques, chacune d'elles délivrant une tension de 0.5V à 0.6V. Elles sont donc assemblées pour créer des modules photovoltaïques de tension normalisée comme 12V.

La cellule photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium (matériau semi-conducteur) :

- une couche dopée avec du Bore qui possède moins d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée positivement (zone P).

- une couche dopée avec du Phosphore qui possède plus d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée négativement (zone N).

Lorsqu'un photon de la lumière arrive, son énergie crée une rupture entre un atome de silicium et un électron, modifiant les charges électriques. C'est ce qu'on appelle l'effet photovoltaïque. Les atomes, chargés positivement, vont alors dans la zone P et les électrons, chargés négativement, dans la zone N. Une différence de potentiel électrique, c'est-à-dire une tension électrique, est ainsi créée. Le sens conventionnel du courant est dirigé de N vers P et correspond également au sens du champ électrique.

Schéma d'ensemble d'une installation photovoltaïque - Overall scheme of a photovoltaic installation

Plusieurs panneaux PV sont raccordés en série dans une boucle. Le nombre de panneaux en parallèle dépend de la tension continue d'entrée maximum supportée par l'onduleur (inverter). Le nombre de boucles en parallèle dépend du courant continu d'entrée maximum supportée par l'onduleur.

Dans la boite de raccordement sont installés les différentes protections contre les surtensions et les surintensités qui pourraient être créées par la foudroiment direct ou indirect de l'installation en amont de l'onduleur. Un interrupteur est prévu sur chaque boucle pour isoler les panneaux de l'onduleur.

Suivant la puissance de l'installation, un ou plusieurs onduleurs, monophasés ou triphasés, seront installés pour transformer le courant continu en courant alternatif 50 Hz.

Des protections contre les surtensions et les surintensités sont également à prévoir côté sortie onduleur.

Lorsqu'un contrat de vente au distributeur électricien est signé, deux compteurs électriques séparés sont installés, l'un pour l'énergie produite, l'autre pour l'énergie consommée. Le prix de vente du kWh est en effet supérieur au coût d'achat.

Nombre maximum de kWh produits par m² de panneau  - Maximum number of produced kWh per panel square meter

Les valeurs indiquées sur la carte ci-dessous correspondent à l'énergie de rayonnement solaire (en KWh/m²/an) reçu sur un plan d'inclinaison égal à la latitude (45° en moyenne pour la France) et orienté au Sud.

Pour un panneau photovoltaique à base de cellules de silicium monocrystallin dont la densité de puissance surfacique est de 0,150 kWc/m², le nombre d'heures d'ensoleillement à puissance maximum est donc en moyenne en France de:

Les caractéristiques principales d'un panneau PV

Le panneau est défini par:

• le type de cellule de base constitutif du panneau: cellule monocristalline, polycristalline, amorphe,...

• ses dimensions : dépendent du nombre de cellules de base incorporées dans le panneau (9 x 4, 12 x 8,...). Pour les panneaux monocristallins, les cellules de forme carrée ont un côté de largeur 12,5 cm.

• son rendement η

  Le rendement η est défini par le rapport entre la puissance fournie par le panneau et la puissance d'un ensoleillement égal à 1000 W/m² avec une température de panneau de 25°C. La puissance solaire reçue par le panneau photovoltaïque de surface ( S _panel ) est donc égale à:

  P_solar = 1000 _. S _panel

  et la puissance crête se calcule par la formule suivante :

  

  Cette puissance est très représentative de celle obtenue lors d'une exposition perpendiculaire au soleil. La plupart des panneaux ont une puissance crête comprise entre 100 et 300Wc.

  La densité de puissance surfacique d'un panneau photovoltaïque qui est directement proportionnelle au rendement du panneau s'exprime par:

  

  Ainsi, un panneau ayant un rendement de 17% a une densité de puissance surfacique égale à 170 W/m².

  Les constructeurs garantissent en général un rendement au moins égal à (90% x η_origine) durant les 10 premières années, puis (80% x η_origine) durant les 20 années suivantes. Pour le calcul estimatif de la production annuelle, on appliquera donc un coefficient de décroissance annuelle de 1%.

  Il existe une différence entre le rendement de la cellule de base et le rendement du module. Exemple sur un panneau photovoltaïque SANYO HIT-N22OE01 :

  • Rendement de la cellule : 19,8 %
  • Rendement du module : 17,4 %

La puissance de crête est également affectée par la température maximum de fonctionnement du panneau (la valeur de base correspond à 25°C). Pour le même panneau SANYO, on a:

Coefficient de température de Pmax ( % / °C ) = -0,30

Closoir de faîte de toit avec ouïes de ventilation Source : http://projet.solaire.drome.free.fr

Pour une température de 75°C, la puissance nominale du panneau est donc diminuée de -0,3*50 = -15%.

Lorsque la ventilation arrière des panneaux est réalisée correctement, on constate que la température maximum des panneaux ne dépasse pas 50°C.

Pour obtenir une bonne ventilation arrière des panneaux, il est nécessaire dans certains cas (pas de châtières) d'installer sur le faîte du toit des closoirs équipés d'ouïes de ventilation.

Il existe donc deux chemins de ventilation, le premier entre les panneaux et la face externe de la tôle ondulée des bacs métalliques, le deuxième entre le pare-vapeur étanche cloué sur les voliges et la face intérieure des bacs métalliques.

• sa durée de vie : varie de 20 à 30 ans mais avec un rendement qui décroît au fil du temps.

• son prix: dépend du type de cellule de base utilisée. Le plus onéreux correspond aux cellules monocristalline au silicium.

Les différents types de panneaux PV

Il existe 3 types de cellules photovoltaïques, qui varient selon la qualité du silicium :

• The monocrystalline cells - les cellules monocristallines

Lors du refroidissement, le silicium fondu se solidifie en ne formant qu'un seul cristal de grande dimension, de couleur uniforme noir ou bleu très foncé. On découpe ensuite le cristal en fines tranches qui donneront les cellules. C'est le haut de gamme, autant au niveau des performances que des prix. En bonus, les pertes en atmosphère chaude sont faibles. En 2010, les panneaux monocristallins ont une densité de puissance de 150 à 175 Wc/m², coutent en prix de gros entre 2.00 et 2.70 € HT/Wc, et perdent 0.30 à 0.45% de leur puissance pour une augmentation de 1°C de la température.

Les avantages:

- bon rendement, de 15 % à 20 %,

- bon ratio Wc/m² (~150 à 175 Wc/m² selon le rendement) ce qui permet un gain de place si nécessaire,
- nombre de fabricants élevé.

Les inconvénients :

- le coût

Monocrystalline silicon photovoltaic pannel 36cells - 80 to 100 Wc

Les cellules de base d'environ 12,5 cm de côté sont assemblés à raison de 4 rangées de 9 cellules dans un panneau et reliées entre elles en série. Chaque cellule ayant une tension de 0,5 V, on obtient pour le panneau une tension globale de 36 x 0,5 = 18 V capable de délivrer une puissance de 2,34 W sous un courant de 4,68 A. Un panneau de 36 cellules délivre donc une puissance maximum de 80 Wc.

Les panneaux de plus haute qualité peuvent produire jusqu'à 100 Wc pour une surface de 0,608 m².

Les dimensions du panneau sont égales à:

- Length = 9 * 125 + 8 * 2 + 2 * 30 = 1201 mm

- Width = 4 * 125 + 3 * 2 + 2 * 25 = 553 mm

- Thickness = 35 mm

- Weigth = 8 kg

- Surface photovoltaïque : 0,5625 m²

Il existe également des panneaux de dimensions doubles incluant 12 x 6 = 72 cellules élementaires. Dimensions : 1580 x 810 x 50 mm. Weight : 18 kg. La puissance crête délivrée varie de 150 à 200 Wc suivant la qualité des cellules utilisées.

• The polycrystalline cells - les cellules polycristallines

Polycrystalline silicon photovoltaic pannel

Les cellules faites en silicium polycristallin,présentent de bonnes performances pour un prix contenu. Par contre, elles transforment peu la lumière bleue en électricité, d'où les reflets bleus de chaque cristal de silicium, reflets si caractéristiques de cette technologie.

Plus la température ambiante augmente, plus la quantité d'énergie produite diminue. Toutes les technologies sont soumises à ce problème, mais les cellules polycristallines sont les plus sensibles à ce phénomène.

En 2010, les panneaux polycristallins ont une densité de puissance de 100 à 145 Wc/m², coutent en prix de gros entre 1.30 et 1.80 € HT/Wc, et perdent 0.45 à 0.60% de leur puissance pour une augmentation de 1°C de la température.

Elles sont donc moins chères à fabriquer et le rendement reste correct de 10 à 14,5%, soit 100 à 145 Wc/m².

• les cellules amorphes

Leur coût est très faible mais le rendement l'est aussi (5 à 10% *). * Un rendement de 10% signifie que pour une puissance de 1000 W qui arriverait sur le panneau, celui-ci produirait 100 W.

• the hybrid thermic-photovoltaic panels

Item in construction - item en construction

L'onduleur -The inverter

L'onduleur a pour fonction de transformer le courant continu produit par un champ photovoltaïque en courant alternatif identique à celui du réseau de distribution.

La deuxième fonction de l'onduleur est également d’acheminer l’électricité produite avec un maximum d’efficacité et en toute sécurité vers le réseau électrique dans le cas du raccordé réseau ou à l’utilisateur dans le cas des sites isolés.

Les normes sont plus ou moins contraignantes selon les pays. La plupart des onduleurs vendus en Europe sont conçus pour respecter les normes et obligations de branchement allemandes, du fait du fort développement du photovoltaïque raccordé au réseau en Allemagne. La norme la plus importante est la norme DIN VDE 0126 qui traite du dispositif de déconnexion automatique entre un système et le réseau public à basse tension, c’est à dire des caractéristiques des onduleurs les rendant aptes à assurer la fonction de protection de découplage. La protection de découplage permet notamment de supprimer tout risque d’électrocution en cas de rupture de courant pour le personnel intervenant. Aucune version française officielle n’est parue à ce jour. C’est la raison pour laquelle c’est la norme allemande DIN VDE 0126-1-1 qui fait office de documents techniques de référence en France, pour l’instant. Pour aider à appréhender les tenants et aboutissants de cette norme, vous pouvez trouver en bas de page une traduction de la pré-norme DIN VDE 0126-1-1 (pré-norme réalisée en 2006, avant la version définitive d’octobre 2007).

Voici quelques cas de découplage du réseau de l’ onduleur demandés par la norme :

• Une déconnexion rapide en moins de 0,2 s est demandée si la tension efficace s’éloigne trop de la valeur nominale du réseau (230 V), plus précisément si elle n’est plus comprise entre 184 V et 264,5 V.

• Si la valeur de la tension efficace dépasse durablement (typiquement 10 minutes) la valeur de 110% de la tension nominale au point de livraison (c’est à dire 253V pour une tension nominale de 230 V), l’appareil doit également se séparer du réseau de distribution

• La plage de fréquence doit se situer entre 47,5 Hz et 50,2 Hz.

L’onduleur n’est considéré comme apte à assurer sa fonction de protection de découplage que dès lors qu’il a fait l’objet d’un procès verbal d’essai délivré par un laboratoire d’essai agréé mentionnant sa conformité aux dispositions ci-dessus.

Attention ! La fourniture de la seule attestation de conformité CE ne garantit aucunement la conformité de l’appareil à la DIN VDE 0126.

Source des pertes d'une centrale photovoltaïque - Source of losses in a photovoltaic plant

Les principales sources de pertes énergétiques sont :

• Pertes par ombrage : L'environnement d'un module photovoltaïque peut inclure des arbres, montagnes, murs, bâtiments, etc. Il peut provoquer des ombrages sur le module ce qui affecte directement l'énergie collectée.
• Pertes par "poussière ou saletés" : Leur dépôt occasionne une réduction du courant et de la tension produite par le générateur photovoltaïque (~3-6%)
• Pertes par dispersion de puissance nominale : les modules photovoltaïques issus du processus de fabrication industrielle ne sont pas tous identiques. Les fabricants garantissent des déviations inférieures de 3% à 10% autour de la puissance nominale.
• Pertes de connexions : La connexion entre modules de puissance légèrement différentes occasionne un fonctionnement à puissance légèrement réduite. Elles augmentent avec le nombre de modules en série et en parallèle (~3%).
• Pertes angulaires ou spectrales : Les modules photovoltaïques sont spectralement sélectifs, la variation du spectre solaire affecte le courant généré par ceux-ci. Les pertes angulaires augmentent avec l'angle d'incidence des rayons et le degré de saleté de la surface.
• Pertes par chutes ohmiques : Les chutes ohmiques se caractérisent par les chutes de tensions dues au passage du courant dans un conducteur de matériau et de section donnés. Ces pertes peuvent être minimisées avec un dimensionnement correct de ces paramètres.
• Pertes par température : En général, les modules perdent 0,4 % par degré supérieur à sa température standard (25ºC en conditions standard de mesures STC). La température d'opération des modules dépend de l'irradiation incidente, la température ambiante et la vitesse du vent (5% a 14%).
• Pertes par rendement DC/AC de l'onduleur : L'onduleur peut se caractériser par une courbe de rendement en fonction de la puissance d'opération (~6%).
• Pertes par suivi du point de puissance maximum : L'onduleur dispose d'un dispositif électronique qui calcule en temps réel le point de fonctionnement de puissance maximum (3%).

Critères de développement durable - Criteria of sustainable development

Consommation de matière par KW (MDP) et KWh net (MDE) produit - Material consumption per kW (MDE) and net kWh (MDE) produced

Le coefficient MDP est l'inverse de la puissance massique d'un générateur électrique. Il exprime la performance d'un système énergétique vis à vis de la matière utilisée pour le construire. Plus le coefficient est faible, plus le système énergétique a un faible coût de construction. Si le poids de la centrale de production est divisée par le nombre de kWh produits durant la durée de vie de l'installation (coefficient MDE), on a une idée significative du coût de construction du système productif.

Pour une installation photovoltaïque de 36 kWc installée dans la Drome, on a calculé les coefficients suivants:

• coefficient MDP: MDP = 134,3 T/MW (coefficient très élevé - centrale nucléaire 100 T/MW)
  
• puissance massique 1/MDP = 7,4 kW/T
• coefficient MDE: MDE = 3,7 kg/MWh
  

Dette d'énergie grise d'un système photovoltaïque - Grey energy debt of a PV system

L'électricité produite par une installation photovoltaïque est sans pollution, il n'y a pas d'émissions de gaz à effet de serre ou de déchets. Les avantages environnementaux sont immenses ; mais, il faut fabriquer, installer et éventuellement recycler les composants du système. Deux questions principales viennent à l'esprit relativement à la fabrication d'un panneau solaire photovoltaîque:

• quelle est l'énergie grise ou la dette énergétique initiale d'un système photovoltaïque ?
• quelle est le bilan d'émission de CO2 selon le type d'énergie utilisée pour sa fabrication initiale ?

Energie grise dépensée GED et durée de remplacement de l'énergie consommée initiale EDF

Les cellules photovoltaïques mono et polycristallines sont fabriqués à partir de tranches de silicium cristallisé. La purification et la cristallisation de silicium sont les parties du procédé de fabrication qui demandent le plus d'énergie. Ensuite, il faut couper le cristal en tranches et les assembler en module. Le calcul de l'énergie consommée pendant ce procédé est complexe car l'industrie PV récupère une partie du silicium de l'industrie micro-électronique et d'autres facteurs concernant le conditionnement entre en jeu. L'énergie nécessaires pour la fabrication et l'installation d'un système PV raccordé au réseau est estimée à environ: GED = 600 kWh/m2. Dans le cas le modules photovoltaïques amorphes, très peu de matériau semi-conducteur est utilisé et c'est la fabrication du support de la couche mince qui demande la plus grande quantité d'énergie. L'énergie nécessaires pour la fabrication et l'installation d'un système PV raccordé au réseau est estimée à environ: GED = 420 kWh/m2. La croissance constante du marché mondial encourage l'industrie photovoltaïque à améliorer les performances des modules et des procédés de fabrication industrielle. Ainsi la part d'énergie grise diminue par rapport à la productivité globale.

The grey energy incorporated into photovoltaic systems
measured in years of production, according to the
current and forseeable techniques in the near future.

According to the NREL, Ministry of Energy of the United States

Septembre 2011
Le fabricant international (d'origine norvégienne) REC a mis au point un procédé propriétaire novateur de réacteur à lit fluidisé (FBR), qui permet de réduire de manière significative la quantité d'énergie requise pour la production de silicium polycristallin solaire. Avec cette technologie unique, REC devient la première société à produire des modules photovoltaïques de qualité solaire dotés d'une durée d'amortissement énergétique d'une année.

En conclusion, il faut donc actuellement:

• de 2 à 4 ans pour un système PV utilisant des cellules poly cristallines. Les variations sont dues au climat local et à l'inclinaison des modules (en toiture ou en façade),
• de 15 à 18 mois pour un système PV utilisant des modules photovoltaïques amorphes.

Avec une durée de vie de 30 ans, on peut dire qu'un système photovoltaïque va produire de l'électricité sans aucune pollution pendant près de 90% de sa vie.

Dans l'exemple du graphique ci-dessus, le facteur de dette énergétique est égal à EDF = 4500 / 600 = 7,5. Ce coefficient va vraisemblablement doubler dans les années à venir. A titre de comparaison, EDF = 35 (20/12/7) pour une éolienne.

Une étude (publiée en avril 2006) réalisée par l'Agence International de l'Énergie et la fédération de l'industrie photovoltaïque européenne (EPIA), donne une analyse comparée du bilan énergétique de systèmes photovoltaïques dans le monde.

Les conclusions de l'étude pour la France

D'après le document en anglais "Compared assessment of selected environmental indicators of photovoltaic electricity in OECD cities. "Voir Brochure-indicateurs_26_pays.pdf

CO2 produit (GGM) durant la fabrication, le transport et l'installation d'un système photovoltaïque

La quantité de CO2 produit va dépendre du mode de production d'énergie utilisé. En Chine, l'électricité est produit majoritairement à partir de centrales charbon. Un m² de panneau photovoltaïque consomme 600 KWh d'électricité pour sa fabrication, son transport et son installation, ce qui émet 600 *0,90 = 540 kg de CO2.

Le même panneau fabriqué en France aurait produit une pollution CO2 égale à 600 *0,066= 39,6 kg de CO2.

Pour ne pas produire plus de CO2 que le panneau fabriqué en France, le panneau PV Chinois devrait avoir une durée de vie égale à 2,9 x 540 /39,6 = 40 ans !

Rapporté au kWh moyen produit par un panneau solaire d'un m², il vient:

• GGM = 8 à 120 g/kWh.

 Pour mémoire, une centrale nucléaire à un coefficient GGM de 66 g/kWh.

Facteur de recyclage (MRF) - Material recycling factor (MRF)

Obligations légales - Legal Obligations

Comme tout autre déchet, rebuté en fin de vie (EOL), les modules PV doivent se conformer à la législation européenne sur les déchets, qui se compose de la Directive Cadre sur les Déchets (2008/98), la directive sur les Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques (DEEE) et le règlement sur les transferts de déchets (1013/2006).

As any other waste, discarded end-of-life (EOL) PV modules need to comply with European waste legislation, which consists of the Waste Framework Directive (2008/98), the Waste Electrical and Electronical Equipment (WEEE) Directive and the Waste Shipment Regulation (1013/2006).

En juillet 2007, l'association PV Cycle a été créée afin d'améliorer les procédés de fabrication, les rendre moins énergivores et de limiter les déchets.

In July 2007, the PV Cycle Association was created to improve processes, make them more energy efficient and reduce waste.

Les membres de l'association qui représentent environ 85% du marché photovoltaïque européen se sont entendus pour lancer en 2010 la reprise et le recyclage gratuits des modules photovoltaïques en fin de vie.

The members of the association, representing approximately 85% of European photovoltaic market, have agreed to launch in 2010 the free recovery and recycling of "end of life" photovoltaic modules.

Un module photovoltaïque est essentiellement composé des matériaux recyclables (verre et métal). Cependant, le problème est plus délicat, lors de la récupération du silicium et aussi en faible quantité, du plomb et du cadmium. L'objectif à l'horizon 2015, est de collecter 90 % de déchets et de recycler un minimum de 80 %. C’est la première fois qu’un secteur de l’industrie s’organise sur une base volontaire en Europe pour assurer la collecte et le recyclage de ses produits en fin de vie. Voir www.pvcycle.org.

A photovoltaic module is composed mainly of recyclable materials (glass and metal). However, the problem is more difficult during the recovery of silicon and also small quantities of lead and cadmium. The goal for 2015 is to collect 90% of waste and recycle a minimum of 80%. This is the first time that industry is organized on a voluntary basis in Europe for the collection and recycling of their products at end of life.

Donc Then :

• MRF = 80% x 90% = 72% en 2015

Facteur d'intensité énergétique  (ENI) - Energy intensity factor (ENI)

Le coût global (installation et mise en service incluse) d'une installation de 3 kWc est de 11 000 €.

Pour des modules constitués de cellules polycristallines, on a un coefficient de 175 Wc /m² et la surface globale de panneaux de l'installation est égale à: 3000 /175 = 17,14 m².

L'énergie grise étant de 600 KWh/m², la consommation globale d'énergie grise de l'installation est égale à: 10 286 kWh.

D'où:

• ENI = 935 MWh /M € CA (CA = Sales turnover)

Ce coefficient est très élevé !

Empreinte au sol ou puissance surfacique (SPF) - Surfacic power or footprint (SPF)

La centrale de Losse dans les Landes occupe ainsi une surface de 317 hectares pour une puissance maximale possible de 67,2 MWe. Le coefficient est donc égal à:

• SPF = 67,2 / 317 = 0.212 MW / ha

Ce coefficient est près de 62 fois inférieur à celui d'une centrale nucléaire !

• SEF = (67,2 x 1000) / 317 = 212 MWh / ha

Ce coefficient est plus de 500 fois inférieur à celui d'une centrale nucléaire dans l'hypothèse où le taux de disponibilité est égal à 95% !

Analyse du coût d'une installation photovoltaïque - Cost analysis of a photovoltaic installation

Coût d'une installation de pruduction photovoltaïque - Cost of a photovoltaic plant

3 KWc pour 11 000 € (valeur 2011). Ce prix inclut la fourniture, l'installation et la mise en service des panneaux photovoltaiques, de l'onduleur et l'agrément de l'installation par le consuel. L'installation n'inclut pas de batteries de stockage.

Coût de rachat par ERDF du kWh photovoltaïque - ERDF feed-in tariffs of photovoltaic kWh

Ces nouveaux tarifs valides pour le second trimestre 2012 sont applicables pour toute demande de contrat de raccordement faite entre le 1er avril et le 30 juin 2012.

Ce tarif reste garanti pendant 20 ans au prix établi lors de la signature du contrat.

Crédit d'impôt et aides financières 2012 - Tax credits and financial aids in 2012

Crédit d'impôt à 11 % : valide jusque fin 2012

Montant maximum des dépenses ouvrant droit au crédit d’impôt pour le photovoltaïque pour 2012

« Pour un même logement que le propriétaire, le locataire ou l'occupant à titre gratuit affecte à son habitation principale, le montant des dépenses ouvrant droit au crédit d'impôt ne peut excéder, au titre d'une période de cinq années consécutives comprises entre le 1er janvier 2005 et le 31 décembre 2012, la somme de 8 000 € pour une personne célibataire, veuve ou divorcée et de 16 000 € pour un couple soumis à imposition commune. Cette somme est majorée de 400 € par personne à charge. La somme de 400 € est divisée par deux lorsqu'il s'agit d'un enfant réputé à charge égale de l'un et l'autre de ses parents. »

Nota : Les montants mentionnés ci-dessus (16 000 € pour un couple et 400 € par enfant à charge) correspondent au montant des dépenses pour l’achat du matériel, le crédit d’impôt sera donc de 11 % de ce montant depuis le 1 janvier 2012 (11 % dans la limite d'un plafond de dépenses fixé à 3200 € TTC par KWC de puissance installée. Le crédit d’impôt est versé en Septembre de l’année suivant la fin des travaux.

Le crédit d'impôt concernant les dépenses de travaux réalisées dans une résidence principale

Le crédit d'impôt  concernant les dépenses de travaux réalisées dans une résidence principale qui était jusqu'ici applicable jusqu'au 31 décembre 2009, a été allongé jusqu'à la fin de l'année 2012. Selon la loi de Finance 2009, ce changement permettra aux contribuables de s'orienter vers les procédés les plus performants en matière d'économies d'énergie et de développement durable.

Par ailleurs, le crédit d impôt revenu qui était réservé aux dépenses de travaux dans la résidence principale occupée par le contribuable, est étendu aux dépenses portées par les bailleurs personnes physiques pour des travaux réalisés dans des logements achevés depuis plus de 2 ans qu'ils s'engagent à louer nus pendant une durée d'au moins 5 ans à des personnes qui en font leur résidence principale.

Constitue l’habitation principale :

• le logement où le contribuable réside en permanence avec sa famille.
• le logement où sa famille réside en permanence lorsque le chef de famille exerce une profession qui l’oblige à de fréquents déplacements.
• le logement de fonction dont dispose le chef de famille ou son conjoint.

Pour bénéficier du crédit d’impôt pour le photovoltaïque en 2012, les systèmes de fourniture d’électricité à partir de l’énergie solaire doivent respecter les normes EN 61215 ou NF EN 61646.

Les dépenses d’acquisition des équipements, matériaux ou appareils ouvrent droit au crédit d’impôt prévu à l’article 200 quater du CGI à la condition qu’ils soient fournis et installés par la même entreprise et donnent lieu à l’établissement d’une facture. Ainsi, ne sont pas éligibles à l’avantage fiscal les équipements, matériaux ou appareils acquis directement par le contribuable, même si leur pose et installation est effectuée par une entreprise.

Prise en compte des aides dans le calcul du crédit d’impôt :

D'après l'instruction administrative du 11 juillet 2007 publiée au bulletin officiel des impôts, "Il est dorénavant admis que les primes ou subventions versées exclusivement dans le but de financer les seuls travaux d'installation d'équipements,matériaux ou appareils éligibles et non l'acquisition de ceux-ci ne viennent pas minorer la base de cet avantage fiscal, dans la limite de la dépense engagée à ce titre par le contribuable". Par exemple : pour son habitation principale, un contribuable fait installer par une entreprise un équipement éligible au crédit d’impôt, pour un montant total de 10 000 € dont 2000 € au titre de la main-d'œuvre et 1000 € au titre de dépenses non éligibles. La base du crédit d'impôt s'élève alors à 7000 €. Imaginons que les aides locales auxquelles il peut prétendre se montent à 2000 euros, versées exclusivement dans le but de financer les seuls travaux d'installation. La base du crédit d'impôt n’est alors pas affectée et reste fixée à 7000 euros.

TVA à taux réduit (7 %) depuis le 1 janvier 2012

TVA à taux réduit d'après la Direction de la Législation Fiscale, bureau D2 (TVA) 12/12/2007. La TVA à taux réduit (7 %) sur un logement de plus de 2 ans s'appliquera aux installations photovoltaïques raccordées au réseau d’une puissance inférieure ou égale à 3kWc.

Le taux de TVA réduit s’applique exclusivement sur le matériel et l’installation. Il est admis que le taux réduit s’applique même si les panneaux ne sont pas installés sur le toit de l’habitation mais à proximité de celle-ci.

Note : Toute installation supérieure à 3 kWc doit être entièrement facturé avec une TVA de 19,6%, que ce soit en option vente du surplus ou vente de la totalité.

Aide financière de l'ADEME et des collectivités territoriales pour le photovoltaïque :

Suivant les régions où vous habitez, vous pouvez bénéficier d'aides, renseignez vous directement auprès de votre région, de votre département, de votre commune et de l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie). Consultez les infos de l'ADEME en cliquant ici.

Parc PV installé en France

A la fin du 1_er semestre 2011, le parc installé était de 1679 MW.

(1) Les installations PV produisent en moyenne 1051 heures à la puissance crête maximum par an (un peu plus dans le sud, un peu moins dans le nord de la France). TWh = 10⁺⁹ KWh

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Commentaires du rédacteur du portail EnergyThic

Les analyses les plus récentes montrent que l'énergie photovoltaïque n'est pas rentable dans un contexte d'absence de subventions des états. Il est vraisemblable que ce type de technologies soit encore longtemps réservé à des usages ponctuels en l'absence de réseau de distribution électrique. Les raisons de cette faible rentabilité économique sont liées tant au coût de fabrication des cellules qu'à la nature diffuse de l'énergie solaire.