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Environnement
Cyrus Wadia à Washington : pour le déploiement à grande échelle d'énergie solaire bon marché

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62403.htm

Cyrus Wadia, co-directeur du Haas School's Cleantech to Market Program[1], a reçu une invitation de la maison blanche pour rejoindre la capitale en tant que conseiller sur les énergies renouvelables à l' Office of Science and Technology Policy. Il contribuera à la mise en place du grand projet d'Obama sur le déploiement de l'énergie solaire bon marché à grande échelle. Wadia en fonction depuis le 22 février, s'est particulièrement illustré à travers l'initiative Carbon Cycle 2.0 [2] au Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) en tant que scientifique et organisateur. Durant son absence, Beverly Alexander, co-directeur du programme Cleantech to Market, effectuera son remplacement au sein de la Haas School of Business. Wadia qui a effectué un PhD à l'UC Berkeley's Energy ressources Group, a consacré une grande partie de ses études au développement de cellules solaires bon marché à partir de matériaux dits "abondants" (par opposition à d'autres plus rares), dans le but d'un déploiement économiquement viable à grande échelle. Il a été reconnu comme l'un des 35 innovateurs du monde âgés de moins de 35 ans par le MIT Technology Review magazine.

Si le nombre d'installations solaires aux Etats-Unis a crû de plus de 40% annuellement lors de ces six dernières années, il ne représente cependant encore qu'une infime partie de la production totale d'électricité. Selon Wadia trois principaux facteurs en sont responsables : un coût trop élevé des technologies, une production à grande échelle encore peu performante, et enfin les problèmes liés aux variations d'ensoleillement au cours de la journée.

Selon Wadia, pour s'implanter en Inde ou s'aligner sur les prix de PG&E, il faudrait atteindre quelques cents par kiloWattheure (kWh). Par exemple un consommateur moyen de PG&E paie actuellement en moyenne 11 cents/kWh. Mais à l'heure actuelle, les cellules solaires les plus performantes ont un cout de 20 cents/kWh dans les meilleures conditions solaires possibles (pour une durée vie de 25 ans). Même si l'on faisait l'hypothèse que le silicium était gratuit et que le module utilisé était de 0 cents/kWh, le coût total serait dans tous les cas environ de 10 cents/kWh pour l'installation de l'ensemble du système sans inclure les panneaux. Une amélioration des technologies semble donc indispensable. De même de meilleurs systèmes de fabrication permettraient un meilleur rendement et de meilleure qualité. Le dernier problème est lié à l'intermittence du rayonnement lumineux alors qu'une centrale nucléaire est fonctionnelle 24h/24, 7jours/7. Un panneau solaire atteint son pic de productivité seulement pendant 20% de la journée, ce qui implique qu'il faut trouver des solutions de stockage efficaces. Il faut également développer un réseau électrique capable de soutenir une grande proportion d'électricité provenant de sources intermittentes.

Au niveau des technologies utilisées pour les cellules, la plus avancée en terme de développement commercial à l'heure actuelle est le silicium crystallin (Si-c), mais on voit apparaître sur le marché d'autres technologies comme le cuivre indium gallium diselenide (CIGS) ou encore le cadium telluride (CdTe) qui sont en moyenne 30% moins efficace mais coûte seulement 50% du prix du Si-c.

Les modules sont également un critère d'importance car ils sont responsables de grandes pertes de rendement liées en particulier à des pertes de résistance dans les couches minces. Si certains fabricants sont parvenus à des coefficients d'efficacité très bons (comme chez modèle Sunpower) qui atteignent un ratio de 77% avec les cellules les plus efficaces, à l'échelle commerciale les cellules montrent des caractéristiques de moins bonne qualité et semblent montrer peu d'évolution possible dans les prochaines années. Quant aux cellules de type CIGS et CdTe, d'une part, elles ne bénéficient pas encore de modules présentant de très bons rendements d'autre part elles restent limitées par un manque de développement à grande échelle, de création de standard ainsi que du manque de ressources disponibles qui ralentissent leur déploiement.

Dans une conférence en avril dernier Wadia, présentait sa vision du solaire: Aujourd'hui le coût moyen d'installation solaire d'une maison est de $30.000 pour une puissance de 3 à 4 kW, soit un coût de revient de 8$/W. Selon lui pour que le solaire puisse s'étendre à grande échelle, il faut obtenir des prix de 4$/W dans les pays développés, soit $15.000 pour une installation résidentielle, et des prix de 0.75$/W pour une installation dans les pays en voie de développement comme le marché chinois, un des principaux enjeux des compagnies américaines. Pour répondre aux problèmes importants d'approvisionnement, Wadia prône la recherche de nouvelles technologies utilisant des ressources disponibles abondamment sur Terre. Il devrait notamment mettre l'accent sur les nano-technologies et les cellules organiques. Ses recherches ont par ailleurs déjà abouties à la mise au point de cellules de types Cu2S et se concentrent désormais vers des matériaux de type FeS2.

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- [1] site du cleantech to market. http://berc.berkeley.edu/cleantech-to-market
- [2] Présentation du Carbon cycle 2.0: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62330.htm

Code brève
ADIT : 62403

- "Ask the Energy Expert: Why Is Solar Taking So Long?": GOOD is - 28/12/09 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/mNL0M
- "Thin-Film PV Looks to Close Performance Gap"Pv society - 18/02/10 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/5i4lC
- "Energy Institute's Cyrus Wadia to Advise White House" Haas School -12/02/10 : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/pUPGd

Arnaud Souillé, eputy-stic.mst@consulfrance-sanfrancisco.org

BE Etats-Unis numéro 197 (1/03/2010) - Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62403.htm