Le solaire commence à transformer le système énergétique mondial

• L’essor fulgurant du solaire et de l’éolien ébranle en profondeur les structures énergétiques et politiques jusque-là centrées sur les combustibles fossiles
• Grâce au caractère distribué et abondant des sources d’énergie, les monopoles et les conflits géopolitiques deviennent plus difficiles, et le contrôle de l’énergie tend progressivement à se décentraliser
• Avec les progrès technologiques et les économies d’échelle, le coût de production du solaire et de l’éolien est désormais inférieur à celui des énergies fossiles, tandis que l’efficacité de l’ensemble production-consommation-stockage progresse à pas de géant
• Aux États-Unis notamment, il existe encore une résistance politique et réglementaire, mais la grande bascule mondiale vers les énergies renouvelables est devenue irréversible
• Le changement de paradigme porté par le soleil et le vent constitue un tournant civilisationnel comparable à la révolution industrielle ou à la révolution informatique

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Le changement de paradigme énergétique apporté par le solaire et l’éolien

• Les capacités installées de solaire et d’éolien ont explosé récemment, au point de ne plus être une simple « alternative », mais de devenir le courant dominant du système énergétique
• Le solaire, qui n’avait atteint 1 TW de capacité cumulée qu’en 2022, a doublé à 2 TW en deux ans et devrait bientôt atteindre 3 TW, signe d’une accélération des installations
• 1 GW toutes les 15 heures — soit l’équivalent d’une centrale à charbon — est désormais ajouté en solaire, tandis que l’éolien rattrape rapidement son retard
• Grâce aux énergies renouvelables et aux technologies de stockage par batteries, la dépendance au charbon et au gaz recule rapidement dans des pays et régions variés comme les États-Unis, la Chine, l’Inde, l’Amérique du Sud, l’Afrique ou la Pologne
• Par exemple, en 2024, les renouvelables ont représenté 93 % des nouvelles capacités de production installées aux États-Unis et 96 % de la nouvelle demande mondiale d’électricité
• La Chine assure plus de la moitié de la production d’énergies renouvelables et d’équipements de stockage, et mène leur diffusion mondiale grâce à la fabrication de panneaux et de batteries à bas coût

Efficacité, compétitivité économique et innovation du solaire et de l’éolien

• Les cellules photovoltaïques sont composées de silicium, d’argent, de phosphore, de bore, etc., et convertissent directement la lumière du soleil en électricité, avec une « efficacité de travail » très supérieure aux méthodes classiques fondées sur la combustion
• Par rapport aux véhicules à moteur thermique, des nouvelles technologies électriques comme les véhicules électriques (EV), les pompes à chaleur ou les e-bikes se diffusent rapidement et accélèrent les gains d’efficacité
• Grâce à la baisse de 95 % du coût du stockage d’énergie, à l’amélioration des rendements et aux technologies de recyclage, les craintes liées à l’épuisement des ressources diminuent aussi
• La quantité d’argent, de silicium, de lithium et d’autres matériaux nécessaire par panneau continue de baisser, et les minéraux sont également recyclés après usage

Les transformations sociales et politiques induites par la décentralisation de l’énergie

• Une énergie distribuée utilisable partout, comme le soleil ou le vent, est bien plus difficile à monopoliser par un petit nombre d’États ou d’entreprises, et réduit aussi le risque de conflits de chaîne d’approvisionnement ou de guerre
• Dans les pays développés comme les États-Unis et l’Europe, des résistances industrielles et politiques persistent, avec des reculs de politique publique ou des réductions de subventions qui constituent des menaces temporaires
  • Exemples : réduction des avantages fiscaux de l’IRA aux États-Unis et chute brutale du cours de certaines entreprises comme Sunrun
• Mais ces réactions montrent elles aussi, en creux, à quel point l’ampleur et la vitesse du changement sont considérables

L’évolution rapide des pays émergents et en développement

• La Chine, l’Inde, l’Amérique du Sud, l’Afrique ou le Pakistan adoptent rapidement des panneaux solaires bon marché et le savoir-faire associé, et illustrent une transition « en saut d’étape » qui dépasse directement les infrastructures fossiles existantes
  • Exemple : 95 % des exploitations agricoles pakistanaises seraient déjà passées au solaire, avec une baisse de 30 % de la consommation de diesel
  • En Amérique du Sud, en Pologne et en Afrique aussi, les données de terrain montrent un déploiement bien plus rapide que prévu

Limites et défis

• Les principaux enjeux portent sur l’usage des sols, l’extraction minière et les goulets d’étranglement des grandes infrastructures de réseau
• Les inquiétudes sur une pénurie de minerais comme le lithium ou le nickel s’atténuent grâce aux gains d’efficacité, au recyclage et à la découverte de nouveaux gisements
• En pratique, la plupart des projets sont surtout retardés par des files d’attente de raccordement liées aux politiques publiques et aux infrastructures

Perspectives : la grande bascule du futur ordre énergétique

• L’IEA prévoit qu’en 2035, le solaire deviendra la principale source d’énergie mondiale
• En matière d’efficacité, de compétitivité économique, de réponse climatique et de démocratisation, l’essor des renouvelables s’impose comme une dynamique naturelle et irrésistible
• Le soleil fournira à l’humanité une énergie abondante pendant encore des milliards d’années, ce qui favorisera des transformations révolutionnaires de l’ensemble des structures industrielles, politiques et sociales

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Il existe une technologie qui peut résoudre le plus gros problème du solaire, à savoir « le soleil ne brille pas en permanence » : le câble. Les câbles permettent de transporter l’énergie sur de longues distances. Les câbles HVDC (courant continu à très haute tension), en particulier, peuvent acheminer l’électricité à travers les continents, les océans, les fuseaux horaires et les zones climatiques. Aujourd’hui, les câbles disposent souvent d’une grande capacité inutilisée, car les réseaux sont conçus pour supporter la demande maximale. Aux heures de faible demande, cette capacité excédentaire peut être largement exploitée. Par exemple, quand la production solaire/éolienne déborde, on peut l’utiliser pour recharger des batteries dans d’autres régions. Le fonctionnement bidirectionnel est aussi possible : importer en cas de manque, exporter en cas d’excédent. Même les batteries de grande taille restent la plupart du temps en attente à pleine charge, donc avec des câbles, on pourrait utiliser de l’énergie à l’échelle du térawatt. Dans le monde, des liaisons par câble sont prévues entre le Maroc et le Royaume-Uni, l’Australie et Singapour, ou encore la côte est des États-Unis et l’Europe. Cela permettrait de compenser en partie les variations régionales liées aux saisons, à la météo et à l’alternance jour/nuit. Le reste peut être complété par le nucléaire, la géothermie, l’hydroélectricité et les centrales à gaz excédentaires. Ceux qui investissent encore dans les centrales à gaz devraient regarder la réalité en face. Certaines seront conservées longtemps comme réserve, mais il sera difficile d’en tirer de gros profits
  • Les lignes de transport sont une idée intéressante, mais elles coûtent cher. Le solaire est déjà devenu tellement bon marché qu’en installant 3 fois la capacité nécessaire, on peut faire tourner l’ensemble même par temps couvert. Le solaire continue à produire un peu même quand le ciel est gris. La nuit, il faut une autre solution. On peut déjà commencer par mettre des panneaux sur tous les parkings. Dire qu’on ne peut pas faire fonctionner un réseau 100 % solaire/éolien, c’est sous-estimer l’ingéniosité humaine. Si on surdimensionne la production au-delà de la pointe de demande, on dispose de nombreuses approches : batteries, déplacement de charge, véhicules électriques rechargés le jour puis injectant sur le réseau au pic du soir, surclimatiser les bâtiments en journée pour éviter de refroidir la nuit, stocker de l’hydrogène dans des cavernes de sel, le pompage-turbinage, ou encore la fusion de l’aluminium en période de surplus électrique. Les solutions ne manquent pas. Il ne faut pas sous-estimer l’imagination humaine
  • Comme alternative aux câbles, on pourrait aussi avoir des navires transportant du diesel de synthèse, ou chargés de fer, d’aluminium ou de magnésium. En Chine, des câbles HVDC transmettent déjà l’électricité solaire à l’échelle transcontinentale, mais les Pays-Bas n’ont toujours pas concrétisé de projet comparable. Les câbles permettent un transport en temps réel très efficace, mais ils sont vulnérables aux missiles guidés de précision. En Ukraine, on produit d’ailleurs des missiles en masse sous terre avec des imprimantes 3D. C’est pourquoi la commercialisation des batteries aluminium-air revient sur le devant de la scène
  • Les pays dépendants de câbles internationaux devront inévitablement conserver l’intégralité de leurs capacités de secours sur leur propre territoire. Le coût câble + secours peut être supérieur au coût du stockage. Bien sûr, de nombreux facteurs de coût entrent en jeu
  • Les câbles peuvent être une bonne solution dans certains endroits, mais dans beaucoup de régions, le relief ou la politique posent des contraintes. Par exemple, personne ne va poser un câble à travers le Pacifique pour fournir de l’électricité solaire russe au pic de consommation du soir sur la côte ouest de l’Amérique du Nord
  • Je suis moins optimiste sur les projets de câbles de type HVDC que sur le solaire et l’éolien. Le solaire/l’éolien se déploient facilement à petite échelle, de manière plug-and-play, alors que les projets de câbles restent de très gros paris de long terme
• Les énergies renouvelables sont vraiment impressionnantes, mais au lieu de remplacer les combustibles fossiles, elles semblent surtout augmenter la consommation totale d’énergie. Notre manière actuelle d’utiliser l’énergie détruit l’environnement. J’aimerais qu’on n’ait pas l’impression que les progrès du solaire vont tout résoudre. Ce que nous devons faire, ce n’est pas seulement augmenter l’usage du solaire, mais réduire l’usage des combustibles fossiles. Podcast associé
  • L’article cite plusieurs exemples de baisse de l’usage des combustibles fossiles. Par exemple, en Californie, l’usage du gaz naturel nécessaire à la production d’électricité a baissé de 40 % par rapport à 2023. En Chine aussi, les émissions de carbone ont en pratique diminué, l’usage du charbon a stagné, et celui du gaz naturel a été réduit de 25 % sur la même période
  • Le rythme de progression des technologies solaires et du stockage par batteries s’accélère énormément. Il n’y a pas de correspondance un pour un entre nouvelle capacité solaire et nouvelle demande. L’augmentation des installations et les progrès technologiques continuent de faire baisser les coûts. Plus les coûts baissent, plus le déploiement du solaire s’accélère. Ces avancées améliorent réellement la situation de façon croissante. C’est un changement de long terme et cumulatif
  • Les données me poussent à être d’accord. Même dans les Appalaches, où j’ai vécu toute ma vie, je constate au quotidien une réduction claire des impacts environnementaux négatifs des combustibles fossiles. L’ampleur reste modeste, mais pour les habitants d’ici, c’est au moins un changement réel et visible
  • J’ai grandi dans une maison de campagne sans électricité. Quand j’étais enfant, on faisait tourner un générateur à essence chaque fois qu’on voulait voir un film, et quand mes parents ont commencé à utiliser le téléphone puis l’internet par satellite, leur consommation d’essence a fortement augmenté. Nous utilisions déjà le solaire depuis les années 1990, mais avec des panneaux d’occasion (qui fonctionnaient d’ailleurs presque sans panne). Récemment, comme j’en ai eu les moyens, je leur ai installé un système solaire neuf de grande taille, et aujourd’hui ils n’ont plus besoin du générateur, sauf pendant les tempêtes hivernales qui durent plusieurs semaines (et même là, il n’est pas vraiment indispensable). Les principaux bénéfices sont : 1) amortissement en moins de 3 ans 2) plus besoin d’un générateur bruyant, malodorant et gourmand en essence 3) mes parents n’ont plus à transporter de lourds bidons d’essence 4) pour la première fois, ils peuvent utiliser la climatisation
  • Si par « nous » on parle de la Californie, alors nous allons bientôt entrer dans l’étape suivante. Le solaire + batteries devient moins cher que la construction de nouvelles centrales à gaz dans la plupart des régions (alors même que l’électricité actuelle provient majoritairement du gaz naturel). Et bientôt, fournir l’électricité depuis des centrales de batteries coûtera moins cher que faire tourner les générateurs existants. Coût du carburant nul, fourniture instantanée, et possibilité même d’ajouter de l’inertie. Si par « nous » on parle de la Chine, le pays fabrique et installe déjà plus de renouvelables que quiconque au monde, mais construit aussi plus de charbon et de nucléaire que tout le monde parce que la demande augmente encore plus vite. C’est aussi le premier producteur mondial de véhicules électriques, ce qui améliore énormément la qualité de l’air locale
• Alors que les États-Unis essaient encore de retourner vers un XXe siècle saturé de pétrole, des pays comme la Namibie sautent directement vers un futur centré sur le solaire distribué à partir d’un simple tutoriel YouTube. C’est presque comme assister en direct au moment où l’ère des combustibles fossiles devient dépassée
  • The Innovator’s Dilemma (le livre de Clayton Christensen) explique comment les grandes entreprises, incapables de renoncer à leurs fortes marges, finissent dépassées par de nouvelles technologies qui paraissent d’abord inférieures, comme les motos japonaises ou les disques durs. Les États-Unis sont pris dans le même dilemme aujourd’hui. Incapables d’abandonner les profits du pétrole, ils hésitent sur les renouvelables alors que le marché se déplace clairement. Les États comme les grandes entreprises doivent sacrifier une partie de leurs bénéfices actuels s’ils veulent rester compétitifs à long terme. Je recopie ici mon commentaire laissé sur un article du NYT à ce sujet
  • J’ai du mal à croire que le gouvernement namibien verse, comme les États-Unis, plusieurs milliers de dollars de subventions solaires par foyer. Le Pakistan est aussi mentionné dans l’article, mais il ne semble pas y avoir de subventions là-bas non plus. Si le solaire est devenu une technologie économiquement inévitable, comme je le pense aussi, l’argument pour le pousser à coups de subventions devient plus faible. Aux États-Unis, l’essentiel du coût d’une installation solaire finit dans les frais administratifs et d’autorisation, ou dans les mains d’installateurs inefficaces et chers. C’est le problème chronique de tous les projets de développement soumis à permis, et l’argent gratuit peut même aggraver la situation
  • Le choix de la Namibie comme exemple est intéressant. En réalité, la plupart des grandes compagnies pétrolières mènent actuellement des projets d’exploration en Namibie. Cela fait clairement partie de la stratégie d’avenir du pays. Lors de mon dernier voyage, on voyait très bien l’industrie O&G (pétrole et gaz) le long de la côte de Walvis Bay. Cela dit, la plus grande partie du pays est inhabitée, ce qui en fait un environnement vraiment idéal pour le solaire. C’est un endroit magnifique que je recommande de visiter
  • Le XXe siècle fondé sur le pétrole a aussi permis l’arrivée de technologies quasi miraculeuses comme le téléphone portable, YouTube, et leur diffusion jusque dans des endroits comme la Namibie. Ce n’est pas un « vrai renversement », plutôt une avancée légère et à petite échelle. Mais je choisis de le voir positivement
  • Comparer simplement les États-Unis et la Namibie est excessif. On n’aura pas une dynamique à la Tesla contre Ford. Si les États-Unis restent concentrés sur le pétrole, c’est en grande partie pour relancer la croissance économique. Une chaîne d’approvisionnement pétrolière est plus facile à piloter pour l’État comme stratégie de croissance. Les pays qui ont « sauté une étape » et gagné une certaine indépendance s’en sortent grâce à leur autonomie énergétique, mais ce n’est pas forcément un avantage concurrentiel immense : c’est aussi un choix d’isolement de long terme. Cela dit, ce n’est pas forcément mauvais pour eux
• « L’an dernier, aux États-Unis, les pompes à chaleur se sont vendues plus que les chaudières pour la troisième année consécutive » : c’est en soi une avancée majeure, un changement dont on ne parlait pratiquement pas il y a encore quelques années. L’efficacité des pompes à chaleur s’est beaucoup améliorée, et les coûts baissent grâce à la production de masse
  • J’ai récemment acheté un sèche-linge à pompe à chaleur, et c’est vraiment fascinant. Il n’a pas besoin de conduit d’évacuation, il suffit d’évacuer l’eau. Il consomme aussi bien moins d’électricité qu’un sèche-linge classique à air chaud, donc il n’a même pas besoin d’une prise de forte puissance
• Le solaire connaît actuellement la croissance la plus rapide de toute l’histoire des sources d’énergie humaines. L’éolien est en réalité lui aussi une forme d’énergie solaire, puisque le vent accumule l’énergie du soleil. Même l’hydroélectricité repose sur le soleil, qui fait s’évaporer l’eau avant qu’elle ne revienne dans les rivières et les réservoirs pour produire de l’électricité. Au fond, l’humanité utilise majoritairement l’énergie du soleil (à l’exception du nucléaire et de la géothermie)
  • En réalité, tous les combustibles fossiles viennent aussi du soleil. Il s’agit de biomasse accumulée pendant des dizaines de millions d’années et transformée en combustibles fossiles. La source de toute cette énergie carbonée et hydrocarbonée est donc également le soleil. Et si on va un cran plus loin, presque toute l’énergie que nous utilisons est un sous-produit de la fusion nucléaire (hors nucléaire et géothermie)
  • Les marées sont influencées non seulement par le soleil, mais aussi par la gravité de la lune. Cela ralentit aussi très légèrement la rotation de la Terre
  • Les combustibles fossiles sont eux aussi de l’énergie solaire !
  • J’ai cliqué en me demandant à quel moment cette perspective apparaîtrait dans les commentaires. C’était ma première pensée. Mais je comprends que le débat le plus animé porte plutôt sur la collecte et la gestion de l’énergie du point de vue humain
  • Il n’est finalement pas si surprenant que les anciens aient adoré le soleil comme un dieu !
• Il y a une dizaine d’années, Tony Seba prédisait qu’autour de 2024, le coût de production d’une unité d’électricité en solaire onsite deviendrait simplement inférieur au coût de « livraison » de cette même unité via le réseau électrique traditionnel (hors coût de production lui-même). Aujourd’hui, Seba analyse dans de nombreux domaines les effets d’un nouveau phénomène de rupture qu’il appelle la « phase change disruption ». Lien YouTube associé
  • Je suis Seba depuis 2020, et je trouve fascinant 1) que ses prévisions continuent à se réaliser, et 2) que tant de gens aient encore du mal à accepter facilement sa vision. Ses prévisions récentes sont devenues bien plus radicales, et j’ai hâte de voir à quel point les suivantes seront encore justes
  • Je suis d’accord pour dire que l’abondance énergétique individuelle est une véritable révolution.
    • Décentralisation des services publics, avec un coût marginal de l’énergie nul après l’investissement initial, ce qui crée une forme de libération économique
    • Géopolitique : réduction de la dépendance aux hydrocarbures et gain de souveraineté énergétique
    • Révolution des transports : chaque maison devient une borne de recharge pour véhicule électrique, ou peut même être réalimentée par la batterie d’un véhicule électrique (alors qu’auparavant les générateurs étaient à moteur thermique)
    • Climat : pas de consommation d’hydrocarbures, donc pas de pollution
    • Société technologique : l’abondance d’énergie propre crée un cercle vertueux qui accélère l’innovation dans la production et le stockage d’énergie, l’IA et les réseaux
    • Apparition de nouveaux modèles économiques fondés sur les services énergétiques
• Quand je lis l’affirmation selon laquelle « nous quittons une époque où la géopolitique était déterminée par des gisements dispersés de combustibles fossiles et les rapports de force autour de leur contrôle, pour aller vers un solaire/éolien distribué et plus égalitaire disponible partout », j’adhère complètement au solaire, mais je me demande si, à l’heure actuelle, il résout réellement les mêmes problèmes géographiques et géopolitiques que le pétrole. La Chine fabrique pratiquement tous les panneaux solaires du monde. Cela ressemble à un monopole encore plus fort que la géologie
  • Pour prendre l’exemple du contrôle des transports terrestres : si les États-Unis bloquent le pétrole, les camions et les centrales du pays visé s’arrêtent en six semaines. En revanche, si les importations de panneaux solaires sont bloquées, les panneaux déjà installés continueront à fonctionner pendant 20 à 40 ans. Le vrai problème n’apparaîtra qu’au bout d’environ 20 ans, vers la fin de la garantie. Il faudrait maintenir le blocus tout ce temps pour infliger un réel dommage
  • Mais le monopole sur la production de panneaux solaires n’est pas d’origine géologique. Il est bien plus facile d’augmenter une capacité de production solaire que de découvrir de nouveaux gisements pétroliers
  • La fabrication de panneaux solaires n’est pas très complexe. La Chine domine simplement le marché parce qu’elle produit moins cher et plus vite, mais n’importe quel pays industrialisé pourrait bâtir cette infrastructure de manière stratégique
  • Les panneaux solaires peuvent être recyclés localement, contrairement au pétrole. Bien sûr, si on ne développe pas de filière locale, la dépendance étrangère demeure, mais le monopole chinois n’a rien d’immuable
  • Les États-Unis produisaient autrefois des panneaux solaires et des batteries LiFePO4, mais ont eux-mêmes laissé dépérir cette industrie. J’ai même assisté à plusieurs ventes aux enchères d’usines, et personne ne voulait acheter les gros équipements, faute de débouchés. Il reste encore quelques usines solaires aux États-Unis, mais sans commune mesure avec le passé
• La Chine aussi se retrouve désormais dans une situation étrange où le solaire + batteries devient moins cher que le charbon. Le charbon représente environ 60 % de l’électricité totale et la consommation annuelle atteint environ 10 000 milliards de kWh. Donc, 6 000 milliards de kWh × 8 centimes, cela fait environ 600 milliards de dollars. Il faut réduire ou faire disparaître une industrie de 500 à 600 milliards de dollars par an qui emploie plusieurs millions de personnes. En échange, on obtient une énergie bien moins chère, et le coût de production pourrait continuer à baisser chaque année, apportant un nouvel effet déflationniste à l’économie
  • Il n’existe sans doute pas beaucoup d’endroits où l’argument de la protection des industries existantes est aussi faible qu’en Chine. Les renouvelables et l’autonomie énergétique sont des objectifs nationaux très délibérés. Une fois l’objectif atteint, il n’y aura pas de « oh non, nos précieux emplois du charbon, nos électeurs ruraux, notre lobby minier ». Le pays se retrouvera simplement avec une énergie bien moins chère et pourra rediriger la main-d’œuvre excédentaire vers des secteurs plus productifs
  • Si l’on ne pense qu’au retour sur investissement, cela peut poser problème, mais l’industrie de l’énergie n’est pas, au fond, très intensive en main-d’œuvre (même si l’on peut toujours employer des gens artificiellement). Quoi qu’il en soit, on amortira les centrales et on arrêtera d’acheter du charbon. C’est surtout ce second point qui produit des économies immédiates
• Les plans d’urgence des villes ignorent en grande partie des menaces comme les tempêtes géomagnétiques : si une éruption de niveau Carrington survenait aujourd’hui, des transformateurs valant des milliards pourraient tomber d’un coup. Je me demande quelles mesures de préparation peu coûteuses pourraient être prises dès maintenant
  • Cela me semble relever davantage d’une inquiétude peu réaliste. Même si les courants induits faisaient sauter tous les disjoncteurs, je ne vois pas de raison de penser que cela causerait réellement des dégâts mécaniques massifs. Il faudrait peut-être blackstarter les réseaux électriques un peu partout dans le monde après une panne générale, mais je ne m’attends pas à des dommages étendus