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Au cours de la dernière décennie, l'énergie solaire s'est considérablement développée, tant en tant qu'industrie qu'en tant que technologie. À la fin de 2024, les installations solaires mondiales "atteindront une capacité record de 2 térawatts (TW), la quantité ajoutée au cours des deux dernières années étant supérieure à celle des 68 années précédentes réunies".(Reuters)
Le rythme et l'ampleur de cette croissance exponentielle sont illustrés par la figure 1, qui montre que la capacité solaire installée a été multipliée par plus de 10 au cours des dix dernières années.(Nat Bullard 2024)
Avec la croissance rapide et l'augmentation des niveaux de pénétration de l'énergie solaire dans les réseaux, de nouvelles technologies et de nouveaux besoins sont apparus.
Parmi les nombreux changements intervenus dans le secteur, trois grandes tendances influencent aujourd'hui l'ensemble des technologies privilégiées pour l'énergie solaire résidentielle. Il s'agit des suivantes :
Ces tendances modifient le paysage solaire et mettent en évidence les inefficacités des systèmes basés sur des micro-onduleurs qui deviennent de plus en plus coûteux par rapport aux systèmes construits autour d'une architecture à courant continu.
Chaque tendance exacerbe les inefficacités des systèmes basés sur des micro-onduleurs.
Les modules solaires sont de plus en plus puissants. La figure 2 montre la puissance moyenne d'un module résidentiel installé aux États-Unis. En 2015, le module moyen était de 267 W. En 2024, la moyenne atteindra 400 W, soit une augmentation de près de 50 %. En 2024, la moyenne atteindra 400 W, soit une augmentation de près de 50 %(Lawrence Berkeley Lab, 2024).
La marche vers des modules de plus grande puissance montre également peu de signes de ralentissement. Dans son rapport d'octobre 2024 sur le marché, EnergySage, la principale plateforme de devis pour l'énergie solaire résidentielle aux États-Unis, a fait remarquer que "...les modules solaires de plus grande puissance continuent de monter en flèche en popularité." Et au cours du premier semestre 2024, "97 % de tous les devis comprenaient des modules solaires d'une puissance de 400 watts ou plus."
En outre, les modules solaires répertoriés dans les nouveaux systèmes résidentiels sur la plateforme de suivi de Tigo dépassent désormais régulièrement 450 W.
Le défi ? La plupart des micro-onduleurs disponibles pour les systèmes résidentiels sont conçus pour une puissance de 300 à 350 W, et ceux qui ont une capacité supérieure coûtent très cher. Toute l'énergie que le module pourrait générer au-delà de la capacité du micro-onduleur est perdue par "écrêtage". Au fil du temps, ces pertes s'accumulent, en particulier lorsque la puissance des modules continue d'augmenter.
Les effets de l'écrêtage sont détaillés au chapitre 3 (Taxe d'écrêtage : laisser de l'énergie sur la table).
Les batteries sont devenues des composants courants sur le marché de l'énergie solaire résidentielle. Qu'il s'agisse d'alimentation de secours ou de maximiser les économies dans le cadre des tarifs en fonction de l'heure d'utilisation, les taux d'attachement des batteries montent en flèche.
Octobre 2024 Les données d'EnergySage indiquent un taux d'attachement à la batterie de 40 % pour les devis solaires résidentiels au premier semestre 2024, contre seulement 10 % un an auparavant aux États-Unis - voir la figure 3.
Avec les batteries couplées au courant alternatif, dont les micro-onduleurs ont besoin, l'électricité subit trois conversions : CC → AC → DC → AC
Dans une architecture à courant continu, il ne subit qu'une seule conversion : DC → AC
À chaque étape de la conversion, de l'énergie est perdue.
Conclusion : L'architecture à courant alternatif est moins efficace que l'architecture à courant continu pour les applications de stockage d'énergie. Et ces pertes de conversion supplémentaires ont un impact financier tangible au fil du temps. L'impact de l'efficacité de la conversion du stockage d'énergie est détaillé au chapitre 4 (Taxe de conversion : le coût caché des batteries couplées au courant alternatif).
Les tarifs des services publics augmentent, sous l'effet de la modernisation du réseau, des mesures de résilience et de l'augmentation de la demande. Aux États-Unis, les tarifs de l'électricité ont augmenté de 5 % par an au cours des quatre dernières années, comme le montre la figure 4, qui indique que les tarifs moyens de l'électricité résidentielle s'accéléreront en 2021(US Energy Information Administration).
Cette tendance ne montre actuellement aucun signe de ralentissement. "En 2023, les régulateurs des services publics des États ont approuvé près de 10 milliards de dollars d'augmentations de tarifs, soit plus du double des 4,4 milliards de dollars approuvés en 2022", selon l'EIA(Reuters). Ces coûts accrus continueront d'être répercutés sur les consommateurs.
En raison des augmentations de tarifs, les propriétaires paient davantage pour chaque kilowattheure (kWh) d'énergie consommée. Par extension, chaque kWh coupé, perdu dans des conversions inutiles ou non produit du tout est également de plus en plus coûteux. L'augmentation des tarifs des services publics amplifie chaque wattheure d'énergie perdue, ce qui rend la taxe sur les micro-onduleurs de plus en plus lourde au fil du temps.
Pour résumer les tendances et leur impact sur les installations solaires résidentielles basées sur des micro-onduleurs
Ensemble, ces facteurs transforment ce qui était auparavant des inefficacités mineures et individuelles en pertes significatives et cumulées ayant un impact financier réel. En conséquence, les installateurs abandonnent les plateformes basées sur les micro-onduleurs au profit de celles basées sur les onduleurs de branche. Comme l'indique un récent rapport de recherche de Roth :
"Un distributeur a déclaré qu'il y avait deux types d'installateurs qui s'éloignaient d'ENPH. Le premier est celui qui se concentre sur la vente en fonction du prix et qui se tourne vers les onduleurs de branche. Le second groupe vend plus de batteries, mais celles qui sont couplées à des onduleurs de branche." - Phil Shen (Roth Industry Note | 26 octobre 2024). Note : ENPH = Enphase, le premier fournisseur mondial de micro-onduleurs.
Les trois sections suivantes fournissent des analyses détaillées de l'impact financier des tendances et de leur lien avec les formes de taxes sur les micro-onduleurs décrites au début, en commençant par la taxe d'écrêtage : Laisser de l'énergie sur la table (à paraître le 25 mars)
Séminaire en ligne : Le 15 avril (jour de l'impôt aux États-Unis), nous organisons un séminaire en ligne qui abordera les détails de la série de taxes sur les micro-onduleurs. Inscrivez-vous au webinaire ici.
Vous trouverez ci-dessous la liste complète des chapitres inclus dans cette série (des liens seront ajoutés au fur et à mesure de la publication des chapitres) :
