Énergie
L’intérêt économique de moderniser les anciennes centrales solaires
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L’énergie solaire se développe, mais elle vieillit aussi. Les premières centrales solaires et les panneaux anciens sont généralement moins productifs que les nouveaux, en raison de la combinaison de deux facteurs : le vieillissement des équipements et les progrès réalisés dans les technologies solaires et d’électrification depuis l’installation des anciens modèles.
Une partie de la réponse à cette situation consiste à s’interroger sur le recyclage, afin que l’énergie verte ne devienne pas une nouvelle source de pollution, mais plutôt une ressource pour récupérer des matériaux précieux comme l’argent, le silicium purifié, le cuivre, l’aluminium, le verre, etc.
Une autre question est celle de la gestion des actifs solaires vieillissants déjà en place, notamment de ceux qui approchent de la fin de leur durée de vie nominale, généralement de 25 à 30 ans. Plusieurs options sont possibles : les démanteler, les laisser perdre progressivement leurs capacités ou conserver les infrastructures tout en remplaçant les composants vieillissants.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’University of New South Wales (Australie) examine les effets et les aspects économiques de chacune de ces options, ainsi que la faisabilité réelle de la modernisation des anciennes centrales solaires.
L’étude a constaté que les résultats du renouvellement des anciennes centrales solaires peuvent varier considérablement selon les régions et que les données disponibles ne suffisent pas toujours à établir une analyse coûts-avantages claire.
Les chercheurs ont publié leurs résultats dans Renewable and Sustainable Energy Reviews1, sous le titre « Démantèlement et renouvellement des systèmes photovoltaïques solaires à grande échelle : analyse des politiques, de l’économie, des technologies, de l’environnement et des dimensions sociales ».
Gérer le vieillissement des centrales solaires
Un problème de plus en plus urgent
L’énergie solaire s’impose de plus en plus comme la principale technologie des énergies renouvelables, lesquelles occupent elles-mêmes une place croissante dans le bouquet énergétique mondial. Cela s’explique en grande partie par le fait que l’énergie solaire dépend beaucoup moins du choix du site que l’éolien, l’hydroélectricité ou la géothermie, ce qui facilite son déploiement à grande échelle. De plus, la majeure partie des installations solaires prend la forme de grands projets :
« En 2025, la puissance photovoltaïque totale installée dans le monde a atteint près de 3 TW, les projets à grande échelle représentant plus des deux tiers des nouvelles capacités ajoutées. »
Ainsi, même si les discussions sur le recyclage des panneaux solaires sont utiles, elles passent à côté d’une partie du problème. Une centrale solaire à grande échelle comprend non seulement des modules photovoltaïques, mais aussi des onduleurs, des structures de montage, des kilomètres de câbles, des travaux de génie civil, des infrastructures de raccordement au réseau, des cadres commerciaux et des terrains soumis à des obligations réglementaires et contractuelles.
Pour la plupart des exploitants présents dès le début de l’essor du solaire, le problème se posera bientôt.
« La première vague de projets solaires à grande échelle, mis en service entre 2010 et 2015 environ en Europe, en Amérique du Nord et en Chine, est entrée dans sa deuxième décennie d’exploitation. Pour la plupart des propriétaires d’actifs, les décisions relatives à la fin de vie (EoL) restent une obligation à venir, mais elles se rapprochent de plus en plus. »
Analyse de la fin de vie des centrales solaires
Dans cette étude, les chercheurs ont recueilli des données provenant de deux sources : une analyse de la littérature scientifique consacrée au démantèlement et au renouvellement des centrales solaires à grande échelle, ainsi qu’un ensemble d’études de cas documentées sur des interventions réalisées dans des centrales en exploitation. Ils ont rassemblé 85 documents, dont des articles de revues scientifiques, des actes de conférences et des rapports d’entreprises et d’organismes publics, sélectionnés en fonction de leur pertinence. La plupart avaient été publiés ces dernières années.
Chaque étude de cas a été consignée selon le lieu, la catégorie d’intervention, l’année d’installation et d’intervention, la capacité, la portée, la durée, le motif et le type de source. Les États-Unis étaient le pays le plus étudié, suivis de pays européens.
Les sujets les plus souvent étudiés dans les travaux existants étaient les approches techniques, suivies des évaluations économiques et des considérations sociales. Certaines études portaient également sur les effets environnementaux, les politiques et la réglementation.
Options en fin de vie
À la fin de sa durée de vie, une centrale solaire peut faire l’objet de plusieurs types d’intervention :
- Démantèlement : démontage complet d’une centrale solaire, y compris le retrait de tous ses composants, la gestion des déchets et la remise en état du site.
- Renouvellement avec augmentation de puissance : remplacement des principaux composants du système afin d’accroître sa puissance nominale.
- Modernisation : remplacement de composants du système pour rétablir ou améliorer ses performances sans modifier substantiellement sa puissance nominale.
- Remise en état : investissement aussi limité que possible pour résoudre des problèmes circonscrits, sans rétablir entièrement la capacité ou les performances d’origine.
Il convient de noter que, dans la plupart des études, le renouvellement avec augmentation de puissance est souvent regroupé avec la modernisation, et que de nombreuses sources ne précisent pas si la capacité a été modifiée ou non.
Les États-Unis sont de loin le pays où le plus grand nombre de projets de rénovation et de modernisation ont été documentés, suivis de l’Italie.
Bon nombre de ces interventions aux États-Unis étaient liées à des événements environnementaux tels que des feux de forêt, la grêle et les dégâts causés par des cyclones. Par exemple, la centrale photovoltaïque AES Ilumina de 24 MW, à Porto Rico, a remplacé les modules endommagés à la suite d’ouragans, tandis qu’un projet de 4,4 MW au Texas a fait état de travaux de rénovation après que la grêle eut endommagé les panneaux.
Des réglementations variables
En matière de démantèlement, les réglementations locales et nationales ont une grande influence sur la façon dont il est réalisé. Aux États-Unis, la situation relève généralement d’une combinaison de politiques locales et étatiques.
« 32 États avaient établi des politiques de démantèlement, sous la forme d’obligations à l’échelle de l’État, de dispositifs associant l’État et les collectivités locales ou de politiques étatiques facultatives, tandis que 18 États et le district de Columbia laissaient cette question à la discrétion des autorités locales. Un État propose un modèle que les collectivités locales peuvent adopter volontairement. »
En Australie, les promoteurs de projets solaires doivent préciser les activités de démantèlement et de remise en état prévues dans le cadre de l’approbation de leurs projets, au moyen de conditions de consentement propres à chaque projet, plutôt que de dispositions explicitement prévues par la loi.
Dans l’Union européenne, les déchets issus des panneaux photovoltaïques sont considérés comme des « déchets électroniques ». Tous les producteurs qui approvisionnent le marché européen en panneaux photovoltaïques doivent financer la collecte et le recyclage des modules en fin de vie.
En Corée du Sud, les fabricants de panneaux photovoltaïques et les entreprises qui en vendent sont responsables du recyclage et de la collecte des déchets.
En Chine, les entreprises qui exploitent des centrales photovoltaïques à grande échelle sont légalement responsables de l’élimination des équipements mis hors service. Il leur est expressément interdit de les éliminer par enfouissement ou par mise en décharge sauvage.
Gestion des centrales solaires
Économie du démantèlement
Les études menées aux États-Unis ne semblent pas dégager de tendance générale quant à l’économie du démantèlement. Le coût de démantèlement d’une centrale solaire de 50 MW peut varier de plus de 13 millions de dollars, allant de −88 000 $/MW (les propriétaires peuvent alors effectivement tirer un bénéfice de la récupération des matériaux) à +177 000 $/MW, ce qui représente un passif important.
Le retrait des modules, des structures de support, du câblage et des fondations peut représenter jusqu’à 90 % des coûts de démantèlement, mais les exigences de remise en état des terrains peuvent faire augmenter considérablement le coût total. L’éloignement des sites peut également entraîner des coûts supplémentaires en raison des distances de transport plus longues et de l’accès limité à une main-d’œuvre qualifiée.
« À la centrale d’Ivanpah, par exemple, un programme de suivi écologique de 10 ans a coûté plus de 9 millions de dollars américains en raison de règles strictes de protection de l’environnement. »
L’intégration de ces coûts de fin de vie au coût actualisé de l’énergie (LCOE) peut faire augmenter celui-ci de jusqu’à 2 %.
Impact environnemental
Dans l’ensemble, le démantèlement d’une centrale solaire peut entraîner des perturbations environnementales à court terme, notamment de la poussière, du bruit, de l’érosion, une perte de végétation, le compactage des sols, des perturbations de la faune et une contamination par les carburants et les modules brisés. Toutefois, des mesures adaptées d’atténuation et de remise en état permettent d’y remédier.
« Réduire la poussière, remblayer les fondations, récupérer et remettre en place la couche arable, rétablir le couvert végétal avec des espèces adaptées, suivre la progression de la revégétalisation, planifier les travaux de façon à éviter les périodes de reproduction et mettre en œuvre des programmes de restauration des habitats »
D’autres études montrent que la construction de centrales solaires n’empêche pas la reconversion des terrains à l’agriculture après leur démantèlement et que, lorsque les terres sont gérées de manière responsable, les infrastructures solaires peuvent avoir des effets écologiques nets bénéfiques au fil du temps.
Dans tous les cas, le recyclage est la meilleure option. Les analyses portant sur les modules en silicium cristallin et en CdTe (tellurure de cadmium) montrent systématiquement que le recyclage a un impact environnemental net inférieur à celui de la mise en décharge, car les matériaux récupérés compensent ces effets. À l’inverse, la mise en décharge ne permet pas de récupérer de matériaux, occupe des terres et peut contribuer à des effets toxiques pour les êtres humains et les écosystèmes terrestres.
Enfin, les émissions de carbone d’une centrale solaire peuvent également être influencées par le remplacement des équipements. Ainsi, une étude a constaté que le délai de compensation carbone passait d’environ 1 an sans remplacement à 2,4 ans avec deux remplacements. L’impact final dépendra également de la source d’électricité à laquelle les nouveaux modules se substituent, le remplacement de la production des centrales au charbon étant particulièrement bénéfique.
L’autre option : la modernisation
Pourquoi moderniser une ancienne centrale solaire ?
Si le démantèlement est envisagé, les centrales solaires vieillissantes peuvent aussi être modernisées. Cette option permet de réutiliser les raccordements existants au réseau, les voies d’accès déjà aménagées, les fondations en béton, les structures existantes des panneaux solaires, etc.
Sans surprise, la modernisation est la plus efficace lorsque les projets connaissent de fortes baisses de production. Ainsi, dans une étude de cas menée en Italie, des pertes de production supérieures à 50 %, dues à la dégradation des équipements et à des défaillances des systèmes de suivi, ont motivé une remise à neuf qui a augmenté la production annuelle de 136 %, avec un délai de récupération de huit ans.
Cependant, la plupart des études ne fournissent pas d’estimations réalistes des retombées économiques de la modernisation, car elles ne prennent pas en compte les coûts de démantèlement, de transport, de recyclage ni d’obtention des autorisations nécessaires.
Facteurs juridiques
Un facteur non technique majeur est de savoir si une centrale solaire photovoltaïque modernisée peut être considérée comme nouvellement mise en service aux fins des crédits d’impôt. Aux États-Unis, le critère 80/20 de l’Internal Revenue Service s’applique : la valeur marchande des équipements conservés ne doit pas dépasser 20 % de la valeur totale de l’installation modernisée. Autrement dit, au moins 80 % de la valeur de l’installation doit provenir de nouveaux équipements.
Un autre élément juridique susceptible d’influencer les décisions de modernisation est la présence, dans les clauses des accords avec les propriétaires fonciers, de dispositions spécifiques à la modernisation. C’est rarement le cas.
Dans l’UE, la modernisation est encouragée par des procédures accélérées d’octroi des autorisations : la procédure d’autorisation pour moderniser les centrales de production d’énergie renouvelable est limitée à six mois, sous réserve de prolongations limitées, contre un maximum de 12 mois en dehors de ces zones.
Comment réussir la modernisation ?
À l’échelle des composants, la réussite d’un projet de modernisation dépend notamment de la gestion des problèmes d’intégration et des contraintes réglementaires propres à chaque grande catégorie de composants.
Les modules (panneaux solaires) et les onduleurs sont les composants le plus souvent remplacés lors des opérations de modernisation, suivis des systèmes de suivi et des câbles. Leur intégration aux systèmes existants pose toutefois des problèmes de compatibilité.
Par ailleurs, les taux de corrosion, les caractéristiques du sol et les marges de résistance structurelle influent sur la durabilité des structures de montage et des fondations sur pieux, et déterminent si celles-ci doivent être remises en état.
Lorsque la modernisation augmente la capacité de production d’électricité, l’accord de raccordement peut devoir être mis à jour ou renégocié, ce qui peut entraîner des coûts élevés.
Comme la modernisation est susceptible de prolonger la durée de vie d’une centrale solaire, l’installation améliorée peut continuer à fonctionner au-delà de la durée du contrat d’achat d’électricité (PPA) ou du bail foncier. Les deux doivent alors être renégociés, ce qui peut influer sur la rentabilité de l’opération.
Points à retenir pour les investisseurs
Cette étude montre que, dans certains cas, la modernisation peut transformer une centrale vieillissante en un actif capable de produire de l’énergie pendant plusieurs années, voire plusieurs décennies, supplémentaires.
Cependant, le processus n’est pas toujours simple. La réglementation fiscale, l’arrivée à échéance des baux et la compatibilité avec les équipements existants peuvent créer de nombreux problèmes, bloquer les projets de modernisation ou les rendre trop complexes ou trop coûteux. L’obtention de nouvelles autorisations ou la mise à jour des autorisations existantes peut également poser problème, en particulier dans les territoires dépourvus de cadre juridique régissant la modernisation.
Les auteurs de l’étude recommandent un ensemble de mesures qui faciliteraient les futurs projets de modernisation :
- Créer un cadre juridique national intégré pour la fin de vie des installations.
- Mettre en place des procédures d’autorisation spécifiques aux projets de modernisation.
- Standardiser davantage les évaluations du cycle de vie des options en fin de vie
- Déployer des outils de prévision numériques pour des projets spécifiques.
Ainsi, même si la modernisation peut effectivement améliorer la rentabilité d’un projet et son bilan environnemental, il ne faut pas considérer que ce sera automatiquement le cas.
Les investisseurs devront plutôt bien comprendre les coûts, les contraintes réglementaires et les autres obstacles juridiques (fiscalité, baux, etc.), ainsi qu’anticiper les éventuels problèmes techniques de compatibilité entre les anciens et les nouveaux équipements.
Si le projet prévoit d’augmenter la puissance au-delà de la capacité initiale, il faudra également prendre en compte la capacité technique et les contrats d’achat d’électricité liés au raccordement au réseau.
Investir dans l’énergie solaire
First Solar
FSLR Graphique du prix
Comme le démantèlement des centrales solaires vieillissantes est coûteux et que leur modernisation peut être complexe, privilégier des conceptions modernes de cellules solaires à longue durée de vie pourrait constituer un avantage concurrentiel à long terme.
Aujourd’hui, la plupart des panneaux photovoltaïques dans le monde sont produits en Chine, grâce à l’écosystème étendu du pays dans la production de polysilicium et la fabrication de cellules solaires.
Cependant, il existe d’autres technologies que les cellules solaires à base de silicium, et First Solar est l’un des rares acteurs de l’industrie solaire à avoir survécu en Occident. (FSLR ), l’entreprise est un chef de file dans ce domaine grâce à ses cellules solaires au tellurure de cadmium. Celles-ci sont à la fois plus faciles à produire (technologie à couches minces) et plus efficaces que les cellules à base de silicium, malgré le coût plus élevé de leurs matières premières.
Ce type de cellule est également plus durable, ce qui peut modifier le calcul du coût total sur la durée de vie d’une cellule solaire et de sa dépréciation, tant pour les propriétaires que pour les entreprises de services publics. C’est d’autant plus vrai que les progrès rapides du rendement des cellules solaires et la baisse de leurs coûts ralentissent depuis quelques années.
Source : First Solar
La production de cellules au tellurure de cadmium étant un processus de fabrication largement automatisé, elle est relativement moins sensible aux écarts de coûts de main-d’œuvre. Leur fabrication dans les pays occidentaux peut ainsi devenir bien plus concurrentielle, surtout lorsque les cellules y sont vendues localement, et les frais d’expédition sont éliminés du calcul.
Plutôt que de s’appuyer sur plusieurs usines, chacune spécialisée dans une étape — comme la purification du polysilicium — et de consacrer de nombreux jours à la fabrication d’une cellule solaire, First Solar peut transformer les matières premières en produit fini en moins de 4 heures et intégrer entièrement, verticalement, toutes les étapes de la production de ses cellules solaires.
À long terme, First Solar s’attend à pouvoir recycler entièrement le tellurure de cadmium des anciennes cellules, ainsi que 90 % de l’ensemble des cellules solaires. Les 5 à 10 % restants des déchets de modules recyclés sont principalement constitués de fines particules de verre, captées par des systèmes de dépoussiérage et des systèmes de filtration à haute efficacité pour les particules de l’air (HEPA).
Cela pourrait réduire les coûts des matériaux, éliminer le coût écologique de l’extraction des ressources et écarter tout risque de pollution.
« Pour chaque module vendu, nous vendions aussi le service de collecte et de recyclage des modules en fin de vie. Cela remonte à 8 ans avant l’entrée en vigueur de la réglementation en Europe. Aujourd’hui, la directive sur les déchets d’équipements électriques et électroniques couvre aussi le photovoltaïque. »
Andreas Wade – Directeur mondial du développement durable chez First Solar Future Techs
Outre le tellurure de cadmium, First Solar étudie également des technologies de cellules solaires encore plus avancées, comme les cellules hybrides à pérovskite et tellurure de cadmium-pérovskite, qui pourraient offrir un meilleur rendement et une durabilité accrue.
Dans l’ensemble, First Solar est une excellente action pour les investisseurs qui souhaitent profiter de l’essor de l’énergie solaire en privilégiant les producteurs occidentaux plutôt que les producteurs chinois, plus exposés aux tensions géopolitiques.
(Vous pouvez en savoir plus sur First Solar dans notre rapport d’investissement consacré à l’entreprise et sur l’énergie solaire dans notre rapport « L’ère solaire – un avenir radieux pour l’humanité »)
Dernières actualités et évolutions de l’action First Solar (FSLR)
Étude citée
1. Verity Tan, Rong Deng et Renate Egan. Démantèlement et reconversion des systèmes photovoltaïques solaires à l’échelle des centrales : revue des dimensions politiques, économiques, technologiques, environnementales et sociales. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Janvier 2027. Article : 117609. Volume 245, partie A. 10.1016/j.rser.2026.117609
