[Maj 14 février: j'ai mis à jour certains prix de solutions solaires terrestres - VB]
Parfois, une lubie devient une mode. Sur Internet ont fleuri ces trois dernières années des projets de “route solaire”, une piste cyclable solaire expérimentale a été mise en oeuvre aux Pays Bas, des startups s’intéresseraient au sujet aux USA, et les réseaux sociaux fourmillent de gens crédules qui répercutent la moindre histoire à dormir debout sur le sujet. La route solaire est donc une des modes écolo-compatibles du moment.
Le nouveau dada de Ségolène Royal
La société Colas, du groupe Bouygues, désireuse de prendre le train de la mode en marche, annonce avec force trompettes et cocoricos la sortie d’un revêtement routier rien moins que révolutionnaire, nommé Wattway, censé permettre d’utiliser les surfaces routières existantes pour produire du courant.
Jusque là, rien de grave, une entreprise privée peut tout à fait investir dans les champs auquel elle croit. Certes, nous apprenons sur leur site que la recherche a été faite en partenariat avec un institut public, ce qui suppose qu’il y a eu subventions. C’est regrettable, mais enfin, en France, le contraire eut été étonnant. Bref, un objet de R&D classique, qui aurait peut être mérité une expérimentation limitée, et encore.
Mais arrive Ségolène Royal, toujours désireuse de paraître plus verte, et qui voudrait redorer son image de visionnaire sauvant la planète après l’échec dispendieux (20 millions d’argent public, selon son opposition au conseil régional Poitou-Charente) du sauvetage raté de Heuliez par un projet de voiture électrique avorté, la “Mia”.
Ségolène Royal a décidé, sur la seule base d’annonces d’un produit sur lequel pèsent tout de même quelques incertitudes, faire déployer 1000 km de "routes solaires" en 5 ans, comme ça, d’un claquement de doigts, et l’a évidemment claironné dans tous les médias subventionnés de France. Certes, elle s’est empressée d’ajouter qu’il y aurait une phase de tests. Ouf. Mais tout de même, cette annonce pose beaucoup de questions !
En effet, quand bien même le produit Wattway serait aussi bon que ce qu’en dit son concepteur, s’il y a bien un endroit où il est idiot de déployer un panneau solaire, fut il le plus performant du monde, c’est sur une route.
La coûteuse expérience holl… pardon, néerlandaise
Mais avant d’analyser cette cause fondamentale de mon scepticisme, retournons voir l’expérience des Pays-bas qui fait le buzz sur les réseaux sociaux.
Pensez donc. Selon cet article enthousiaste : “la piste hollandaise a produit plus d’électricité que prévu”, elle a produit “3000 KWh en 6 mois”, soit “de quoi alimenter un ménage mono-personne pendant un an” (vrai, j’ai vérifié), soit encore “70KWh/m2/an”.
Seul problème: créée de zéro, cette piste cyclable a coûté environ... 3.5M € (millions) pour 70 mètres de long (et environ 1.50m de large d’après les photos) ! Pour ce prix, je vous crée 2km de route départementale neuve de bonnes caractéristiques.
3.5 millions d’Euros pour produire annuellement de quoi alimenter deux ménages célibataires… Même si une production en série permettait de diviser le coût par, allons y gaiement, 50 (et on en est loin), la rentabilité serait toujours épouvantablement mauvaise. Rappelons qu’en France, le KWh est facturé 15 centimes, toutes taxes incluses, à l’usager. Je suppose que l’ordre de grandeur est le même aux Pays Bas, donc les 3000kw/h produits en 6 mois ont une valeur marchande de… 450 Euros, taxes incluses, donc bien moins Hors Taxes. De façon évidente, la piste ne peut rembourser son investissement sur sa durée de vie : Il faut donc que la facture soit passée au contribuable !
L’article estime bien optimistement que 20% des routes des Pays Bas pourraient à terme être équipées, soit environ 400 à 500 km2 de surface. Cela permettrait donc de produire au maximum 35 TWh de courant électrique en théorie (30% de la consommation néerlandaise finale), mais évidemment bien moins sachant qu’une route n’est évidemment pas une piste cyclable en terme de contraintes subies et de temps de masquage des panneaux par les véhicules. Naturellement, cela ne prend pas en compte les inconvénients traditionnels du solaire (énergie produite uniquement de jour, de façon très intermittente, peu de production quand il fait froid alors que la demande est maximale, solutions de stockage actuelles beaucoup trop chères et inadaptées à un stockage de masse d’où la nécessité de centrales de backup fonctionnant de façon intermittente elles mêmes donc peu rentables, etc…), et ne donne aucune indication sur le coût de l’électricité ainsi produite, et sur l’explosion de la facture des néerlandais s’il leur prenait l’idée saugrenue de déployer la technologie dans son état actuel. Rassurez vous, les Hollandais ont inventé le commerce moderne, ils ne feront pas une telle bêtise. Le gouvernement français, par contre…
Ah, ajoutons que le revêtement de la piste cyclable “commence à se dégrader” au bout de 6 mois, mais que le fabricant “étudie déjà une meilleure version”. (preuve photo: https://twitter.com/percytwits/status/548754743557128192 )
Etudiez, étudiez… Tout ceci plaide évidemment pour que ce type de voie reste expérimentale jusqu’à ce que tous les inconvénients ci dessus soient traités. C’est à dire, sans doute, dans très longtemps.
Mais Mme Royal veut ses 1000 km en 5 ans, tout de suite. Il est vrai que Colas affirme avoir résolu un certain nombre de problèmes anticipés pour ce type de panneaux. Peut-on les croire sur parole ?
La promesse de Wattway
Wattway se présente comme un revêtement de surface très fin (7mm) incluant des micro cellules photo voltaïques, n’apportant aucune résistance structurelle mais capable de “travailler” avec la route (qui est souple), de ne pas se casser et de fissurer, et de résister aux essieux de poids lourds. En aucun cas le revêtement Wattway ne remplace une couche routière structurante, si on devait construire une route neuve Wattway, le coût du revêtement viendrait donc en supplément du coût d’une structure routière classique.
Wattway promet un revêtement capable de s’adapter à un support existant (la Route), ce qui permet de limiter le coût à un déploiement en surface (je suppose qu’une couche d’accrochage est nécessaire). Fort bien. Colas ne va pas jusqu’à indiquer un coût au m2 dans la FAQ de son produit, se réfugiant derrière un “coût au watt crête” de “6€”, contre “2 à 8” pour des panneaux classiques. Dont acte, mais je signale qu’un revêtement en enduit superficiel coûte grand maximum 4€/m2, et encore ce prix a-t-il été obtenu avant le grand plongeon des hydrocarbures observé récemment. Le manque de transparence de Colas sur cette question laisse tout de même songeur.
Wattway affirme que “20m2” pourraient alimenter “un foyer”. En supposant qu’il s’agisse d’un foyer célibataire comme dans l’exemple néerlandais vu précédemment, on peut donc déduire qu’ils espèrent une production de 3000 Kw/h par an, soit 150 KWh/m2/an, plus du double de la performance des panneaux sur la piste cyclable de la banlieue d’Amsterdam. Admettons (bien que j’aie quelques doutes…).
A quel prix ? Des routes en or massif !
Puisque Colas refuse d’être trop précis, sortons la calculette. 6€/Wc font 6000€/KWc. Le KWc correspond à la puissance maxi de l’installation. Pour estimer la production, il faut multiplier les KWc par le facteur d’ensoleillement de la région, soit en France entre 850 (Lille) et 1250 KWh/an (Nice, Montpellier) produits par KWc installé (source WP). Prenons une moyenne de 1000.
Normalement, je devrais réduire la production de wattway du moindre facteur de charge (90% d’un panneau non circulé), mais je vais, bon prince, supposer qu’ils ont déjà tenu compte de ce point dans leur calcul de coût au Wc.
Pour produire 3000 KWh/an pour notre célibataire, il faudra donc déployer 3 KWc, soit un coût de 18 000 Euros (Pour la petite histoire, cela ferait donc 900€/m2, gloups !). Naturellement, ce sont des ordres de grandeur, puisque Colas ne livre pas les hypothèses fondant son calcul de coût par Watt crête et son affirmation “20m2= 1foyer”.
3000 Kwh seront facturés à notre foyer 450 Euros TTC. Et ce prix comporte des taxes, entre TVA et CSPE, et la rémunération du transporteur de courant. Le flux actualisé hors taxe sur 10 ans payé par l’usager sera donc de toute façon très inférieur au coût d’investissement. La Wattway ne peut donc être “rentable” que via des tarifs de rachat ultra bonifiés.
Or, cette simulation en ligne nous montre qu’à Montpellier (ensoleillement maximal), le coût d’une installation solaire classique de toit de 3KWc ne doit pas être supérieur à 4.72 Euros/Wc pour ne pas être déficitaire, alors même que sa durée de vie anticipée est de 20 ans, pour un tarif de rachat de 25.4 c/KWh. Inutile donc de dire que pour “rentabiliser” la Wattway, plus chère à l’investissement de 27% par rapport à cette limite haute, qui ne bénéficiera pas du même ensoleillement partout où elle sera déployée, avec une durée de vie limitée de moitié dans le meilleur des cas, et dont la perte de rendement par vieillissement risque d’être très élevée, le tarif de rachat de l’électricité générée devra atteindre des sommets.
Tant que les renouvelables ne représentent qu’une part marginale de notre mix énergétique, prélever une taxe sur un tarif de 15c au KWh sur tous les usagers suffit à payer les quelques petits malins qui croquent du gâteau de la CSPE. Mais si demain, des routes sont déployées à grande échelle pour faire plaisir à Mme Royal, il est certain que le montant de la CSPE va exploser.
Pour quelles routes ?
Toujours dans sa FAQ, Wattway affirme que “les dalles Wattway ont une avance certaine en termes de robustesse. Elles ont fait la preuve de leur capacité à supporter, sans dommage, un million de passages de roues de camions”. Cela peut paraître impressionnant comme ça, mais un camion comportant deux essieux, et un semi remorque 4 et plus, cela correspond à environ 300-400 000 passages de camions. Soit 1000 camions jours pendant un an. Par conséquent, pour obtenir la longévité de 10 ans évoquée, il faut limiter Wattway aux petites routes de campagne supportant moins de 100 Poids Lourds/jour.
Or, le produit Wattway, pour être efficace, ne peut être mis en oeuvre que sur des routes en parfait état de surface: “Les surfaces pouvant accueillir des dalles Wattway devront être enrobées et récentes. Elles ne devront pas présenter de fissures, d’orniérages, de déformations…”
Or, les routes de campagne à faible trafic sont très rarement en enrobé (sauf en village), leur état de surface est généralement médiocre (orniérage…)... Et la structure a rarement suivi la hausse récente des trafics liée à la fuite des ménages modestes des grandes agglomérations devenus trop chères. Ces routes sont de surcroît souvent plus sensibles à la déformation et au gel que les voies à fort trafic, ce qui fera travailler les dalles Wattway dans des conditions encore plus dégradées. La pose de Wattway suppose donc une remise à neuf de routes qui, en terme de trafic, n’en valent pas la peine, ce qui augmentera encore le coût du kw/h produit. Wattway parait donc devoir être limité à des voies de lotissement neuves (à condition que tous les réseaux passent sous trottoir…), ou des parkings de grande surface, voire des pistes cyclables. Mais certainement pas à des routes moyennement circulées (et encore moins fortement).
Quand bien même la route sera faiblement circulée, l’abrasion, l’orniérage, le poinçonnement et la fissuration feront leur oeuvre. Le rendement de la route baissera donc graduellement pendant sa durée de vie supposée. Wattway n’en donne aucune estimation à ce jour, mais le vieillissement de leur produit dans le temps pose tout de même question.
En Ville, les voies sont le plus souvent parcourues de réseaux et branchements qui nécessitent des interventions fréquentes en tranchée: cela rend peu employable (sauf à supporter des coûts de réfection exorbitants) Wattway sur la plupart des voiries urbaines.
On se demande donc bien pour quelles routes Wattway est adapté, sous réserve que les décideurs en charge de ces routes analysent rationnellement les avantages et inconvénients de l’offre.
Autres problèmes routiers et impact sur le prix de revient du KWh
Colas précise en outre que les déneigeurs doivent opérer “avec précautions” (à 900€ le m2, je comprends !) et ne donne aucune précision quant à la résistance de long terme du produit à la fissuration (inévitable en milieu routier) et donc à l’infiltration d’eau, ni quant à la résistance au salage anti-verglas, bien plus fréquent que le déneigement dans la plupart des régions de France.
Ajoutons que le coût d’entretien d’un tel revêtement risque d’être plus élevé que celui d’un revêtement classique. En effet, une route de campagne s’entretient en général par simple application d’un enduit, ou plus luxueusement un rechargement de quelques centimètres en enrobé (de 6 à 14 €/m2 selon technique et épaisseur, avant le grand plongeon du pétrole), éventuellement après un “reprofilage” destiné à combler les ornières ou les affaissements de rive. Avec Wattway, il faudra “peler” le revêtement usé (Entièrement recyclable selon Colas) pour en appliquer un autre.
Cette litanie de problèmes anticipés interroge aussitôt l’investisseur et le contribuable: jusqu’où faudra-t-il faire grimper le tarif de rachat des watts solaires pour obtenir un minimum de rentabilité ?
Or, je rappelle que ces rachats d’énergie non rentables sont déjà financés par une taxe spéciale sur l’électricité appelée CSPE, qui représente déjà plus de 5Mds/€ dont 4.4 destinés au paiement des subventions aux énergies renouvelables. Si le procédé Wattway devait être déployé à grande échelle, la moindre des choses serait que l’on informe le public et les parlementaires sur l’incidence que cela aurait sur nos factures d’électricité...
Les interrogations ci dessus exigeraient a minima une étude d’impact sérieuse avant d’envisager un déploiement. Si l’on retient l’estimation de 900€ du m2 qui précède, le coût d’équipement de 1000 km de routes de 6m de large peut être estimé à 5.4 Mds€, auquel il faut rajouter la remise en état de la route support (cf supra). Qui peut croire qu’il se trouvera des investisseurs pour engager de telles sommes sur un projet aux résultats si aléatoires, sans être copieusement arrosés de subventions et sans obtenir un tarif de rachat garanti tout à fait sensationnel ?
S’agissant d’une technologie immature, rien ne s’opposerait à une expérimentation très limitée pour en tirer des leçons valables peut être dans quelques années. Mais 1000 km dans 5 ans, sans attendre que Colas ne sorte une version considérablement améliorée de son produit ? C’est de la pure folie.
Le pire: si le produit Colas est si bon, il faut le déployer… ailleurs que sur la route.
Mais baste, laissons là ces considérations ennuyeuses et allons tout de suite à l'essentiel: Installer des panneaux solaires sur une route, fussent-ils les meilleurs du monde, est conceptuellement idiot. Une route est certainement un des pires endroits pour poser un panneau solaire, à part une cave !
Tout d’abord, il n'y a aucune pénurie d'espace où installer des panneaux photo-voltaïques si d'aventure ceux ci devenaient rentables sans subvention, c'est à dire pas tout de suite. Toits de maisons et de bureaux, champs en jachère, auvents de parkings, sont loin d’être saturés de panneaux.
De plus, sur une route, le panneau se salira plus vite, ne sera pas orienté de façon optimale vis à vis des incidences solaires, ce qui diminuera notablement son rendement (d’environ 30% si j’en crois les liens solaire-favorables cités en début d’article), et sera tour à tour "éclairé/noir/éclairé/noir", ce qui réduira évidemment son facteur de charge (% de temps de fonctionnement) par rapport au même panneau placé dans un champ ou sur le toit d'une maison (10% de facteur de charge en moins selon Colas eux-mêmes). Sans parler des dégâts déjà évoqués occasionnés par le trafic, une déneigeuse, l'infiltration d'eau par les inévitables fissures, la boue des engins agricoles, le sel, et toutes sortes d'avanies qu'un panneau hors route ne subira pas.
Bref, si le produit Colas était si efficient au m2, il faudrait l'installer d'urgence... hors des routes, puisque quelles que soit les qualités d'un panneau, celui ci recevrait au bas mot 40% d’énergie en plus, et vivrait plus longtemps !
Et naturellement, si le produit Colas est si performant en version routière, alors, en le débarrassant de sa couche de protection abrasive (celle qui assure l’adhérence des véhicules) qui doit en dégrader les performances énergétiques, ils pourraient en tirer un produit moins cher et plus performant encore (Colas indique que le rendement de ses cellules est de 15%, contre 19% pour des cellules “non routières” de bonne qualité) pour être installé ailleurs que sur les routes, avec le bon angle d’orientation permettant de maximiser le flux solaire reçu.
Danger: gaspillage en vue, contribuables une fois de plus arnaqués !
Pourquoi ne le font ils pas ?
Officiellement, Colas affirme que ces inconvénients sont compensés par la perte de nécessité de louer du terrain agricole, de renforcer des toitures ou de créer des supports pour des panneaux. J’ai du mal à croire en la candeur de cette entreprise en général très professionnelle, lorsqu’elle profère une telle énormité. Un hectare de terrain agricole non viticole se négocie aujourd’hui à l’achat entre 4000 et 8000 euros/hectare (Loire Atlantique, source “La propriété privée rurale”), avec des coûts de location des terres de l’ordre de 100 à 400€/ha par an. En supposant que l’hectare soit occupé à 75% (il faut bien que l’équipe de maintenance circule entre les panneaux), pour une route de 6m de large, un hectare de champ est équivalent en surface à 1,2km de route Wattway, qui suppose un investissement de… 6,48 M€ !! Mais la maintenance d’un hectare de panneaux regroupés en un point fixe, non circulé, est évidemment moins onéreuse que la maintenance d’un panneau défaillant en milieu routier, où la moindre intervention perturbera le trafic.
Je peine à croire que monter les panneaux sur un support treillis échafaudage standard dans un champ en jachère revienne plus cher que la perte de production et les coûts spécifiques de maintenance induits par l’implantation de panneaux sur la route. En fait, une installation solaire standard avec “trackers” permettant d’orienter les panneaux en fonction du soleil, semble revenir à moins de 4 €/Watt crête selon diverses sources, mais peut durer 20 ans. Contre 6/Wc avec une durée de vie de 10 pour nos panneaux routiers.
La question est donc “pourquoi Colas, s’il est fier de son produit, ne le commercialise t’il pas en priorité en version non routière ?
Serait-ce parce que la route est en général publique, alors que les champs et les toits sont le plus souvent privés ? Et que face à aux panneaux existants, en secteur privé, le panneau Wattway n’aurait aucune chance ?
Là où il est raisonnable de penser que le propriétaire privé fera ses comptes avant de signer le chèque, l’entreprise Colas entend-elle soutirer quelques deniers publics à un état ou des collectivités locales pourtant impécunieuses mais désireuses de paraître très "COP21" ? Nos élus sont ils prêts à oublier toute rationnalité économique auprès de masses d'électeurs lobotomisés par la propagande verte ? Jusqu’où une ministre en mal d’image est elle prête à sortir le chéquier public pour s’offrir des séquences de pâmoison médiatique écolo-compatible ? Bref, le produit Wattways est il spécifiquement conçu pour être un aspirateur à commandes publiques ?
Pire, il est à craindre que des collectivités locales exsangues acceptent un deal basé sur un tarif de rachat “spécial route écolo-sympathique” par EDF et ses récents concurrents, impactant plus encore la fameuse CSPE vue plus haut, et augmentant encore plus nos factures. L’opération risquerait d’être certes très belle pour Colas, mais moins appétissante pour les contribuables...
Conclusion
On peut donc se demander quelle mouche a piqué Ségolène Royal d’annoncer brutalement un programme routier solaire exorbitant, là où le bon sens commanderait de ne rien faire, et le politiquement correct de s’en tenir à des tests. Certes, ce ne sera peut être que cela: une annonce.
Mais si ce coup médiatique se concrétisait et se voyait suivi par un programme d’investissement réel, il faudrait exiger de nos parlementaires qu’il soit soumis à une évaluation financière préalable indépendante et détaillée (cour des comptes ?), déterminant l’impact du programme sur la facture d’électricité du citoyen. Et alors, sauf erreur de ma part, la ministre (ou ses successeurs) seraient contraints d’en revenir à un peu plus de sagesse…
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