Du solaire en ville aux territoires d’autoconsommation: comment plusieurs outils, cadastre solaire vivant, communication, support, urbanisme peuvent permettre aux élus de rejoindre la dynamique du solaire autoconsommation

Le photovoltaïque est une industrie mondiale mature et majeure en 2019. Plus de 300 millions de panneaux solaires ont été installés en 2018 dans le Monde, à 40% en Chine suivi par les Etats-Unis, le Japon, l’Inde, l’Australie, la Corée du Sud, l’Egypte, les Emirats Arabes Unis et le Brésil. En Europe, l’Allemagne est évidemment leader, suivi par le Royaume Uni, l’Italie puis la France, en 4ème position. Si la quasi-totalité des panneaux sont fabriqués en Asie du Sud Est (Chine, Taiwan, Vietnam), ils ne représentent plus que 30% de la valeur des projets au profit des coûts de développement, d’études, de construction ou encore d’assurance : le solaire est ainsi fortement créateur d’emplois locaux et nationaux, dans les pays où il se développe.

cadastre solaire
cadastre solaire

En outre, la valeur écologique de l’ensemble fait l’objet d’une attention particulière grâce au bilan carbone des panneaux fournis par les principaux constructeurs. Lesdits panneaux sont aujourd’hui garantis à 80% de leur puissance jusqu’à 25 ans d’utilisation. De plus, et sans attendre le renouvellement des 1ères installations photovoltaïques du début des années 2000, la filière de recyclage s’est structurée autour de l’organisation PVCycle qui collecte et retraite les panneaux en fin de vie ; une première usine de recyclage, portée par Véolia, a ainsi ouvert ses portes en 2018 à Rousset, dans les Bouches-du-Rhône.

Le photovoltaïque en milieu urbain

Bien que consacrant des efforts importants à la maîtrise de leurs consommations, les villes et les métropoles françaises sont structurellement déficitaires en énergie et dépendantes des moyens de production centralisés (au premier des rangs desquels, le nucléaire). Pourtant en France comme en Allemagne, la multiplication des initiatives (cadastre solaire) en faveur du développement de l’énergie photovoltaïque en milieu urbain témoigne du rôle de premier plan qu’entendent jouer les villes dans la transition énergétique et la lutte contre le changement climatique. Parmi elles, Paris, Berlin, Bordeaux ou encore Francfort, ainsi que de nombreuses villes moyennes, se sont engagées dès 2015, lors de la COP 21, à atteindre 100 % d’énergies renouvelables d’ici 2050.

Le développement des centrales photovoltaïques en milieu urbain – composé d’un centre et d’une couronne périphérique – s’accélère ainsi et ce, avant tout en valorisant les toitures des bâtiments.

1.2 Produire et consommer en local

On ne dévoilera pas un secret majeur en disant que produire et consommer en local est aujourd’hui une tendance forte de nos sociétés ; alimentation, produits ménagers, vêtements, de plus en plus de gammes de produits sont touchés par cette tendance. Sans entrer ici dans une tentative d’analyse de ce phénomène : rejet de la mondialisation, volonté de contrôler le contenu des produits, scandales sanitaires, etc., on ne peut que le constater et dire, qu’au-delà d’un cercle militant historique, c’est aujourd’hui une tendance économique majeure qui touche de très larges parties de la population et qui est devenu un enjeu majeur pour les grands producteurs et distributeurs de biens et services.

Produire et consommer son énergie

Cette tendance sociétale forte trouve sa déclinaison dans le domaine de l’énergie à travers le phénomène « d’autoproduction – autoconsommation » de l’énergie électrique. Celle-ci répond à l’appétence croissante des consommateurs pour produire ce qu’ils consomment.

L’autoconsommation est ainsi la possibilité pour un consommateur de produire lui-même tout ou une partie de sa consommation d’électricité. On distingue l’autoconsommation individuelle, dans laquelle un consommateur produit lui-même l’électricité qu’il consomme, et l’autoconsommation collective, dans laquelle plusieurs consommateurs s’associent et mettent en commun un moyen de production partagé.

En un an, entre fin 2017 et fin 2018 le nombre d’installations en autoconsommation en France a plus que doublé, passant de 14 000 à 34 000 unités. Cette proportion reste pour l’instant très faible, moins de 0,1 % des 37 millions de clients raccordés aux réseaux publics de distribution d’électricité mais une dynamique semble être en train de s’amorcer, près de la moitié des nouvelles demandes de raccordement de production photovoltaïque étant en autoconsommation.

Notons au passage que dans plusieurs pays voisins comparables, le phénomène est d’ores-et-déjà d’une ampleur considérable : l’Allemagne compte 1,5 millions de foyers autoconsommateurs, et l’Italie 300 000. Si l’on s’éloigne un peu, en Australie, 15% des foyers sont désormais équipés.

Il faut rappeler en premier lieu que l’autoconsommation répond à une demande sociétale avant d’être une expression de rationalité économique. De très nombreux particuliers, pourtant favorables aux énergies renouvelables, ont refusé d’envisager des installations solaires en revente totale à EDF pour diverses raisons. En revanche, de nombreux particuliers disent être intéressés par une installation “potagère” pour leur usage personnel, à l’image de la culture particulière de légumes dans les jardins ou sur les balcons d’immeubles. D’un point de vue acceptation sociale et appropriation par les usagers, la notion d’autoconsommation jouie d’un plus grand potentiel que la vente en totalité à EDF, qui est d’avantage assimilé à un placement financier.

En outre, l’autoconsommation est un moyen efficace de redonner du sens et de la tangibilité à l’énergie, souvent perçue comme une notion très abstraite et décorrélée du quotidien. En effet, tout autoconsommateur cherche nécessairement à optimiser la consommation de sa propre énergie, des changements vertueux de comportement s’opèrent alors : report de consommations en journée lorsque le soleil est au zénith (chauffe-eau se chargeant en journée, machines à laver, etc.), maîtrise de ses consommations, achat d’équipements plus efficaces, sensibilisation des plus jeunes (affichage de la production et de la consommation instantanée, suivi des consommations, etc.), déploiement de systèmes de pilotage intelligent, etc.

Dissipons ici tout de suite un malentendu : il ne s’agit pas de se couper intégralement du réseau (sauf dans de très rares cas isolés à l’image des refuges de montagnes). Il s’agit de produire tout ou partie de son électricité, de stocker ou réinjecter l’excèdent non consommé sur le réseau public d’électricité, et à l’inverse d’utiliser l’électricité du réseau lorsque l’installation individuelle ou collective ne produit pas ou peu du fait de la variabilités de l’ensoleillement.

Fixons également quelques ordres de grandeurs : une installation photovoltaïque en autoconsommation permet dans une très large partie du territoire métropolitain de produire environ 30% de sa consommation d’électricité annuelle, et ce, sans dispositif de stockage. Dans quelques zones méditerranéennes on peut monter à près de 50%. Notons également que l’ajout de batteries dans quelques années, lorsque le prix et la disponibilité de celles-ci auront largement baissé, permettra de monter à près de 70% d’électricité autoproduite.

Ainsi, l’une des forces intérêt principal de l’autoconsommation par rapport à la vente en totalité réside dans la sensibilisation voire l’engagement des citoyens sur les problématiques énergétiques : par la volonté croissante des utilisateurs de devenir maîtriser de leurs consommations, notamment en favorisant la production locale et les circuits courts (cadastre solaire) et en essayant de piloter et, éventuellement, de réduire leur consommation. Il y a cette envie de Une tendance à la décentralisation de la production d’électricité française s’observe alors. Autrement dit, de reprendre la main sur une thématique que se sont accaparés l’Etat et une poignée de grandes entreprises en France, si bien que le citoyen n’a jamais son mot à dire.

1.3 L’autoconsommation individuelle : un cadre réglementaire clair, une technologie simple

Un cadre réglementaire simple et clair pour les petites installations individuelles

Au-delà des considérations personnelles, le fait de consommer in situ l’électricité produite localement constitue une valeur forte pour les réseaux de transport et de distribution d’électricité, diminuant la quantité d’énergie à acheminer en période de pointe (pics hivernaux, etc.) et permettant d’éviter des investissements publics potentiellement conséquents. L’électricité autoconsommée, généralement produite par des sources d’énergie renouvelable, apporte par ailleurs à la collectivité le bénéfice d’une énergie décarbonée, contribuant au respect des objectifs de politique publique fixés en la matière. Pour cela, l’actuelle PPE (Programmation Publique de l’Energie) fixe un objectif de 65 000 à 100 000 sites photovoltaïques en autoconsommation en 2023.

Pour atteindre cet objectif, les pouvoirs publics encouragent le développement de cette pratique : la loi du 24 février 2017 ratifiant l’ordonnance du 27 juillet 2016 reconnait et encadre l’autoconsommation (après des années de semi clandestinité…).

Dans le cadre de cette loi, apres analyse du cadastre solaire, une installation en autoconsommation individuelle peut être déclarée et posée en 3 à 4 mois :

  • Déclaration préalable de travaux auprès de la mairie dans le cas d’un bâtiment existant : la première chose à faire est de déclarer le projet à la mairie pour obtenir l’autorisation. La mairie dispose ensuite de 2 mois pour l’instruction du dossier, donner l’autorisation et délivrer un récépissé nécessaire à l’étape suivante.

  • Déclaration de l’installation auprès d’Enedis (ou du distributeur local d’électricité) : en vertu des articles L. 315-7 et D. 315-11 du code de l’énergie, les utilisateurs des réseaux souhaitant réaliser des opérations d’autoconsommation individuelle doivent obligatoirement AUTODECLARER leur installation de production au gestionnaire du réseau de distribution. Les autoconsommateurs raccordés aux réseaux d’Enedis bénéficient de modalités simplifiées de raccordement, grâce à la convention d’autoconsommation que ce gestionnaire de réseaux propose. Il s’agit d’un document concis, qu’il est possible de remplir en ligne. C’est une déclaration, non une demande d’autorisation.

Enfin l’autoconsommateur ne doit pas oublier de demander une extension de la couverture son assurance habitation. L’installation photovoltaïque doit être assurée au titre de la responsabilité civile et risque incendie. L’extension de l’assurance habitation coûte autour de 10 € par an selon les compagnies d’assurance.

Il est également possible de bénéficier de subventions et aides diverses. Depuis le 9 mai 2017, un arrêté tarifaire fixe les conditions d’achat de l’électricité produite et injectée par les petites installations photovoltaïques en autoconsommation implantées sur bâtiment. Ce soutien spécifique pour les installations en autoconsommation individuelle désigné par « vente en surplus » comporte :

  • Une prime à l’investissement allant jusqu’à 400 €/kWc, versée sur les cinq premières années – ce qui peut représenter pour une installation de 3 kWc (10 panneaux solaires) environ 1 200de prime sur un coût total de 5 à 8 000 €.

  • Un tarif d’achat de l’énergie non consommée et injectée en surplus sur le réseau de 100 €/MWh. Ce tarif de rachat peut représenter 100 à 150 € par an.

Il est intéressant de souligner à nouveau la dimension sociétale du phénomène de l’autoconsommation. Nombreux sont les autoconsommateurs qui renoncent tant à la prime qu’au tarif de rachat de la « vente en surplus » (ils font « cadeau » de leur excédent d’électricité à EDF).

Enfin, notons que la loi du 24 février 2017 sur l’autoconsommation prévoit l’exemption d’une série de taxes (CSPE, TCFE et TVA) pour l’énergie autoconsommée. Ainsi, un autoconsommateur individuel réalise de ce fait une économie substantielle par rapport à un consommateur soutirant de l’énergie du réseau, environ 130 € par an sur une facture moyenne d’environ 1 400 € pour un consommateur classique.

Le comptage des flux autoconsommés 

Afin d’apporter de réels bénéfices aux réseaux publics d’électricité, le cadastre solaire ne suffit pas, l’autoconsommation individuelle et collective doit être comptabilisée. Le compteur Linky, actuellement déployé par Enedis pour les consommateurs et producteurs permet dorénavant à l’ensemble de ces utilisateurs de comptabiliser les flux d’énergie qu’ils consomment et produisent. Enedis a ainsi décidé de poser prioritairement chez les autoconsommateurs un compteur Linky.

Une technologie de plus en plus simple et dont le prix décroit

Concrètement, un kit autoconsommation photovoltaïque s’apparente aux kits solaires qu’on a vu fleurir sur les toitures depuis une dizaine d’années :

  • 6 à 10 panneaux solaires.

  • un ensemble de câbles et boitiers électroniques dont essentiellement les « onduleurs » (transformateurs de courant continu des panneaux vers le courant alternatif du domicile).

Si on entre dans le détail, ces composants ont bien évolué :

  • La puissance des panneaux a presque doublé depuis le début des années 2010.

  • Les onduleurs sont devenus « micro » et permettent à un bricoleur de travailler en courant alternatif sans risque. L’autoinstallation des kits solaires en autoconsommation est de plus en plus fréquente.

  • Et surtout les prix ont énormément diminué. Un panneau solaire vaut aujourd’hui à peine 100 euros au prix de gros contre plusieurs centaines d’euros voici 10 ans.

Un kit de bonne puissance (3 kWc soit 10 panneaux) vaut aujourd’hui entre 4 000 et 6 000 (et plus) € livré à domicile. Si on fait appel à un installeur pour la pose (cas le plus fréquent) les prix du système posé vont de 5 000 à 8 000 (et plus) euros.

Dans de nombreux cas (ménage de 2 personnes avec peu de consommation) une installation de plus faible puissance et bien moins chère (6 panneaux) sera largement suffisante.

Les kits peuvent bien sûr être posés en toiture comme on le voit sur le cadastre solaire. Mais rappelons, et cela sera un point important dans la suite, que les installations au sol (jardin, cour, terrain) ne doivent surtout pas être exclues quand les contraintes de toitures (forme, esthétique) sont importantes. Ce point est mal traité par les logiciels actuels (cadastre solaire) et justifie un conseil spécifique local.

Un des éléments les plus fascinants des kits solaires en autoconsommation est qu’une fois posé, sur la toiture ou dans la cour, et cablé, il suffit de brancher l’ensemble sur n’importe quelle prise électrique du réseau domestique pour que la magie s’opère. Le courant venu du soleil remplace naturellement celui venu du réseau.

Pointons quand même quelques limites à la magie des systèmes ; l’autoconsommation individuelle fait sens essentiellement pour l’habitat pavillonnaire, la puissance solaire captée par la toiture de l’habitat correspondant à peu près à la consommation d’un foyer. En habitat collectif, les lois de la physique font que la puissance solaire reçue par le batiment est largement insuffisante pour l’ensemble des logements dès qu’on dépasse 1 ou 2 etages. Dans ce qui suit nous parlerons donc essentiellement d’habitat de type pavillonnaire ou de tout petit collectif (cadastre solaire).

Demain, d’autres technologies ?

Enfin si l’autoconsommateur aujourd’hui utilise sa propre électricité pour l’instant majoritairement d’origine photovoltaïque, celle ci pourrrait demain, provenir d’autres sources d’énergie primaire (micro-cogénération gaz, V2G, stockage…).

Parlons rentabilité

Inépuisable sujet quand on parle d’énergies renouvelables et plus encore d’autoconsommation, que peut on dire sur la « rentabilité » d’une installation ?

Disons tout d’abord qu’une installation correctement dimensionnée par rapport aux besoins, achetée chez un vendeur compétitif et posée par un installeur expérimenté doit être rentable dans une zone convenablement ensoleillée après 8 à 10 ans. Disons également que la chute des couts (les couts matériels se diviseront au moins par 2 dans les 5 prochaines années) réduira de plus en plus ces durées d’amortissement.

Les petites installations < 1 kW ne pourront être viables que par l’autoinstallation. Malgré les efforts de certains pros les frais de prestation d’installation sont trop élevés par rapport à l’énergie produite.

Les particuliers ayant de grosses consommations mettront en place des systèmes d’optimisation des consommations ou éventuellement de vente des surplus.

En autoconsommation, le consommateur-producteur est intéressé à sa consommation. Il est plus incité à la contrôler et à la maîtriser. C’est un facteur favorable à la maîtrise de la demande en énergie qui n’existe pas avec la vente de la totalité. Dans la majorité des cas, les consommateurs s’intéressent au photovoltaïque et investiront dans le but d’autoproduire et autoconsommer alors qu’ils ne le feraient pas en vente de la totalité qu’ils voient uniquement comme un placement financier.

Petit point fiscalité locale

Le développement de l’autoconsommation individuelle, qui ne permet pas de compter la part autoconsommée, va faire baisser l’assiette des taxes locales et de la CSPE. Cependant :

  • la composante communale de la TCFE est reversée par les fournisseurs aux syndicats départementaux d’énergie (autorités concédantes pour le compte des communes adhérentes) dans le cas où les communes ont moins de 2000 habitants. Dans ce cas, elles ne contribuent donc pas au budget des communes.

  • la taxe (communale comme départementale) contribue au budget des collectivités certes, mais elle ne peut pas être fléchée sur des projets de transition énergétique.

1.4 Le territoire d’autoconsommation 

Cette introduction aura permis de comprendre que l’autoconsommation est une tendance sociétale forte. Les industriels et acteurs continuent à améliorer les produits pour rendre ceux ci plus ergonomiques et compatibles avec un usage domestique et continuer à faire chuter les couts, tant des composants que de la phase d’installation.

En parallele le cadre institutionnel, légal, administratif, fiscal est évidemment un facteur majeur dans la décision d’équipement par des particuliers.

Au dela des mesures de politique énergétique nationale prises dans les ministères et à l’Assemblée (et qui sont largement regardées avec méfiance aujourd’hui), les francais accordent une grande confiance à leurs collectivités et particulièrement à leurs maires

Le concept de “territoires d’autoconsommation” centré principalement sur les zones pavillonnaires des territoires urbains vise à fournir aux maires et leurs équipes municipales une boite à outil d’idées et de mesures potentielles (cadastre solaire etc..) pour développer un climat favorable visant à aider, conseiller et apporter un support aux habitants souhaitant devenir autoconsommateurs.

Que contient cette boite à outils, de façon non exclusive:

  • des outils de communication autour de la volonté municipale de développer les circuits courts en particulier dans le domaine de l’énergie, autour de l’énergie photovoltaïque utilisé en mode autoconsommation (cadre technique et légale). Impliquer le maximum de citoyens, non seulement les personnes motivées mais aussi celles qui peuvent être plus éloignées de ce type de problématique, parfois réticentes devant ce type d’installation sur leur domicile.

  • le possible support aux habitants d’un employé municipal (ou issu d’un partenaire voir ci-après) en termes de conseil, orientation, permettant d’aller au-delà des outils informatiques (cadastres solaires)

  • une clarification des engagements en termes d’urbanisme ; identification des zones urbaines dans lesquels aucun risque (zone classée, ZPPAUP etc) n’est à craindre vis à vis des déclarations de travaux, démarches claires et mises en avant sur la réception des demandes d’autorisations de travaux. Pour les zones potentiellement plus problématiques, travail éventuel sur le PLU, ou mode d’installation (au sol) recommandé. Identifier les obstacles d’ordre technique, urbanistique mais aussi architectural émergent et comment les surmonter.

  • sans restreindre la liberté du commerce, possible identification et ou recommandation de professionnels. Aide à la relecture des devis, à la vérification des références professionnelles, à l’éventuelle réception des installations. Identification de « moutons noirs » (professionnels de la vente de crédits par exemple) à la réputation douteuse.

  • cadastre solaire « vivant » : de nombreux territoires se dotent actuellement d’interface en ligne permettant à tout un chacun d’estimer le potentiel solaire de sa toiture. Ce service web, aussi appelé « cadastre solaire » présente de nombreuses limites telles que son coût (développement, maintenance, etc.), sa faible portée car souvent non adossée à une communication efficace et pérenne, son manque de pédagogie, l’absence de conseil et d’accompagnement pour passer à l’acte, son caractère limitant du fait qu’il ne considère souvent que les toitures. Une autre approche consiste alors, à l’image des thermographie aériennes, à établir une cartographie du gisement solaire du territoire tenant compte de l’ensemble de ses contraintes (environnementales, architecturales, urbanistiques, etc.). Une fois réalisée, cette cartographie peut certes être mise très simplement en consultation en ligne comme un cadastre solaire mais doit surtout être proposée et expliquée aux services et aux associations locales afin d’en faire un outil d’animation locale (organisation de soirées, petits-déjeuners de présentation, mêlant institutionnels, particuliers et professionnels). Véritable outil de sensibilisation et d’émergence de projets, ce cadastre solaire vivant doit permettre de donner envie très simplement, de créer du lien local et d’engager un processus encadré et fléché. D’un coût modeste, cette approche laisse beaucoup de place à la mobilisation locale, à la visibilité politique, à l’échange.

  • soutien à la création d’associations citoyennes etc. : 270 projets d’énergie citoyenne ont vu le jour ou sont en cours de construction aujourd’hui en France. Des fermes solaires, des parcs éoliens, des projets de méthanisation ou de géothermie. Ces projets sont portés par des collectifs d’habitants et accompagnés par des investisseurs particuliers, tous soucieux de promouvoir les énergies renouvelables en France. Sur les 270 projets d’énergie citoyennes en France, 50 sont dans l’éolien, cinq dans la méthanisation, deux autres encore explorent la piste de la géothermie, un mode de chauffage naturel.

  • eventuelles subventions (sur le modele des subventions à l’acquisition de velos electriques) Nous ne recommandons pas nécessairement les aides financières qui ont plutôt tendance à pervertir le marché en facilitant le discours de certains commerciaux ou à le modifier artificiellement. Pour autant il faut noter qu’aujourd’hui les mesures étatiques sont les mêmes sur tout le territoire sans tenir compte en particulier des différences considérables d’ensoleillement. Envisager un soutien régional pour un développement réparti sur l’ensemble du territoire permettant d’atteindre une rentabilité suffisante dans le Nord par exemple peut faire partie de la réflexion.

  • La mise en place de systèmes d’autoconsommation sur les batiments municipaux est un sujet parallele, qui peut ou non faire partie de la reflexion. Notons que le cadre actuel de « l’autoconsommation collective » ne permet malheureusement pas d’envisager aujourd’hui de redistribuer une partie de l’électricité produite (sur les toits d’école le samedi par exemple) vers les habitants voisins. Un jour cela viendra

1.5 Les partenaires potentiels

Si le « territoire d’autoconsommation » a vocation à être porté par le maire dans une vision politique locale forte et une relation renouvelée à ses concitoyens, celui ci peut s’appuyer sur un certain nombre de partenaires naturels :

  • Les intercommunalités sont reconnues comme l’échelon-clé des politiques locales de transition énergétique.

  • Les Agences Locales de l’Energie et du Climat (ALEC), les Points Rénovation Info-Services (ex – Espaces Info Energie), les CAUE, les ADIL et autres structures d’accompagnement.

  • Les syndicats départementaux d’energie pour les petites communes qui y en sont membres

  • Les opérateurs énergétiques territoriaux

  • Les territoires de projets : Pays, pôles d’équilibre territoriaux et ruraux, parcs naturels régionaux, pôles métropolitains, territoires de ScoT (schéma de cohérence territoriale)…

  • Les clusters, poles de coopérations économique etc.

  • La FNCCR (La Fédération nationale des collectivités concédantes et régies ou Territoire d’énergie France) souhaite que le développement de l’autoconsommation soit accompagné avec mise en place d’un cadre protecteur à la fois des consommateurs et du système électrique. Ainsi l’autoconsommation pourrait alors être encouragée pour peu qu’elle soit adossée à une production d’électricité renouvelable. Car elle répond à une implication forte des consommateurs sur les questions énergétiques, les amenant à devenir réellement des consom-acteurs.