Autoconsommation

La demande d'autoconsommation in situ de l'électricité produite par les installations photovoltaïques est de plus en plus reconnue ; la ministre française de l'écologie Delphine Batho déclare en 2013 : « L'autoconsommation ne signifie pas autarcie, ce n'est pas la remise en cause du réseau national intégré et du tarif unique de l'électricité. Mais les citoyens sont demandeurs d'autonomie, ils veulent avoir les moyens d'agir. Il faut maintenant avoir la capacité de passer du principe à la technique ». Par autoconsommation, la ministre comme le SER entendent surtout la consommation localisée, à l'échelle d'un quartier ou d'un îlot urbain, qui permet de mettre en adéquation la production et la consommation. En effet, à l'échelle d'une maison individuelle, en raison d'une inadéquation entre moments de production et de consommation, sans système de gestion de la consommation ou de stockage, la quantité d'électricité autoconsommée varie entre 20 et 40 % de la consommation de la maison[1].

Depuis 2012, en Allemagne et en Italie, le prix de l'électricité (beaucoup plus élevé qu'en France), rend l'autoconsommation photovoltaïque rentable pour le particulier ; une prime à l'autoconsommation l'y encourageait même en Allemagne, abandonnée par le gouvernement début 2014 en raison de ses coûts administratifs et parce que n'étant plus jugée nécessaire, la parité réseau étant atteinte dans le pays[13].

Un nouveau système, plus incitatif, a succédé à cette prime : l'excédent de la production sur la consommation, injecté sur le réseau, bénéficie soit d'une prime de marché, soit du système du tarif d'achat ; pour les installations entre 10 kWc et 10 MWc, la part de la production éligible au tarif d'achat est limitée à 90 % ; depuis 2014, une taxe a été créée pour les auto-consommateurs afin de contribuer au développement de l'électricité renouvelable : les installations <10 kWc sont exemptées et les autres payent 30 % de taxe sur leur facture d'électricité (40 % en 2017) ; le gouvernement a aussi introduit un système d'aide aux systèmes équipés de batteries de stockage, avec un taux de subvention de 25 % du coût du système de mars à juin 2016, qui baissera progressivement jusqu'à 10 % fin 2018[14].

En 2013, selon une étude de R2B energy consulting, la part des installations auto-consommant une partie de leur production atteignait 95 % pour les installations de moins de 10 kWc, 85 % pour les systèmes de 10 à 40 kWc, 70 % pour ceux de 40 kWc à 1 MWc, 2 % au-delà. Le pourcentage moyen d'autoconsommation était en 2013 de 27 % pour les installations jusqu'à 40 kWc et 38 % de 40 kWc à 1 MWc[15].

En 2001, l' Institut de recherche en économie écologique de Berlin (IÖW), a calculé qu'un ménage allemand de deux à quatre personnes, dotés d'installations de 3 à 5 kWc « autoproduisant » de 800 à 1 000 kWh/kWc annuels, avec différents profils de consommation, sans système de stockage, peut en moyenne autoconsommer 20 % de l’électricité ainsi produite, et jusqu'à 40 %, sans système de stockage, au prix d’un ajustement de la consommation (notamment au moyen de minuteurs pour décaler la demande d’énergie du ménage au moment des pics de production) et d’une conception de l’installation photovoltaïque en fonction des besoins du ménage[13].

2 à 3 TWh photovoltaïques étaient ainsi autoconsommés en 2013, et 6 à 8 TWh pourraient l'être en 2017.

En 2011, 69 % des installations photovoltaïques de moins de 10 kWc autoconsommaient une partie de leur production, (27 % de l'autoproduction en moyenne) ; l'estimation pour 2014 était de 95 % des installations ; parmi les installations entre 40 kWc et 1 000 kWc, 15 % autoconsommaient une part moyenne de 41 % de leur production, et la prévision pour 2014 était de 70 % des installations. L'autoconsommation est fortement encouragée : un bonus à l'autoconsommation a été mis en place en 2009 ; en janvier 2011, il était de 12,36 c€/kWh pour une autoconsommation inférieure à 30 % et de 16,74 c€/kWh au-delà. Ce bonus a été supprimé en avril 2012, date à laquelle la parité réseau a été atteinte pour les petites installations. À partir du 1^er janvier 2014, la loi a limité à 90 % la part de la production qui est rachetée au tarif d'achat réglementé pour les installations entre 10 kWc et 1 000 kWc ; le producteur doit donc autoconsommer les 10 % restants ou les revendre à un tiers. Avec les tarifs en vigueur en 2013, un ménage moyen équipé de 4 kWc de photovoltaïque et autoconsommant 30 % de sa production peut réduire sa facture d'électricité de 20 %. Afin de maximiser ce gain, les producteurs vont avoir tendance à diminuer la taille de leurs installations afin de réduire les surplus vendus au réseau, et à s'équiper de systèmes de consommation intelligente et de systèmes de stockage ; en avril 2013 a été lancé un programme de financement de systèmes de stockage pour les petites installations photovoltaïques, doté de 50 millions d'euros par an ; la subvention sera de 660 €/kW. Les grandes installations en toiture de centres commerciaux ou de bâtiments industriels atteignent fréquemment des taux d'autoconsommation supérieurs à 80 %[16].

Le 24 novembre 2019, un arrêté définit un cadre juridique pour l'autoconsommation collective : la distance maximale entre deux points participant à un même dispositif d'autoconsommation est portée à deux kilomètres, et sa puissance maximale à trois mégawatts. Le principal obstacle au développement de l'autoconsommation collective reste cependant la faiblesse des prix que paient les consommateurs d'électricité, beaucoup plus bas que ceux observés dans d'autres pays d'Europe : en moyenne, un consommateur français paie 13 centimes d'euros du kilowattheure, contre 30 centimes d'euros environ en Allemagne[17].

Fin juin 2019, on dénombre en France 52 096 installations d'autoconsommation individuelles (raccordées à un seul foyer) et seulement 16 installations collectives (collectivités ou bailleurs) contre 1 500 000 installations en Allemagne, 750 000 installations au Royaume-Uni, 630 000 installations en Italie et 380 000 installations en Belgique. Selon une étude de Sia Partners pour Enerplan, syndicat des professionnels de l'énergie solaire, il faut 13 ans pour qu'un foyer rentabilise son investissement et 25 ans pour une installation collective[18].

En 2017 environ 15 000 foyers autoconsommaient leur électricité sans raccordement au réseau, et 5 000 autres foyers autoconsommaient en revendant leur surplus au réseau[19]. Selon la Commission de régulation de l'énergie (CRE), fin juin 2017 la France comptait 14 000 autoconsommateurs, soit 4 % des 350 000 installations de production, mais près de la moitié des nouvelles demandes de raccordement de production aux réseaux de distribution sont en autoconsommation[20] (surtout des grandes surfaces du Sud de la France).

Historiquement la France a moins soutenu l'autoconsommation et la coproduction photovoltaïques (ou ayant d'autres origines renouvelables locales) avec autoconsommation collective qu'en Allemagne et Italie, malgré une demande ancienne des professionnels du photovoltaïque et du SER qui souhaitaient des incitations et de nouveaux modes de calculs de la CSPE et du TURPE[1].

Fin 2013, le gouvernement a lancé une remise à plat du soutien aux renouvelables (et au solaire en particulier). Après un temps de concertation initiée par Delphine Batho (en 2013), poursuivie par Philippe Martin (2013-2014) une ordonnance du 27 juillet 2016, ratifié par une loi du 15 février 2017, les favorise enfin, via des décrets d'application et arrêtés tarifaires : les petites installations en autoconsommation jouiront d'une prime à l'investissement de 800 €/kWc mais d'un tarif de revente réduit à 6 c€/kWh. En avril (2013) lors du débat national pour la transition énergétique, le groupe de travail sur le mix énergétique jugeait nécessaire de soutenir l'autoconsommation, en complément de l'énergie fournie par le réseau national et en conservant un tarif unique de l'électricité. Selon le SER, 20 à 40 % de l'électricité domestique pourraient être autoproduits et autoconsommés, et 100 % pour les centres commerciaux et entreprises travaillant le jour et équipés de modules photovoltaïques. Via un « réseau intelligent » un bâtiment en surproduction peut alimenter son voisin et inversement. Selon le SER dans une commune de 7 000 habitants, que la totalité de l'électricité photovoltaïque produite localement pourrait être consommée localement, de manière différée pour une partie de l'électricité si une capacité de stockage a été installée et couplée à des productions souples tels qu'hydraulique et biogaz[1]. Un défi est cependant de réguler l'offre et la demande aux échelles locales, ce qui implique une gestion (plus ou moins automatisée) des consommations et une certaine capacité de stockage, dont le coût est élevé.

En 2014, revendre l'électricité solaire à EDF est plus rentable que la consommer. Et le droit français ne permet pas encore d'organisation collaborative ou mutualisée entre producteur et consommateurs voisins ou identiques.
Le SRE réclame ou propose : 1) un statut légal de producteur/consommateur/fournisseur (comme en Wallonie)[21] ; 2) l'encouragement de l'autoconsommation.
Les tarifs jaunes et verts disparaîtront fin 2015, favorisant l'autoconsommation dans le secteur tertiaire où de grandes toitures et des moyens d'investissements et d'économies d'échelle existent ; là « le coût de l'électricité produite sera alors inférieur au coût d'achat de l'électricité », selon D. Marchal (Ademe)[22].
Le 2 février (2014), 121 personnes (élus, représentants d'entreprise et d'associations du secteur photovoltaïque) signent un manifeste pour l'autoproduction locale d'énergie renouvelable . Et un groupement de « particuliers producteurs » propose des solutions de financement[23]. Ils jugent l'objectif gouvernemental (800 MW de solaire photovoltaïque annuels soutenus par des tarifs d'achat et des appels d'offres) très insuffisant pour que la survie de la filière française, qui nécessite de développer l'autoproduction (complémentaire) quand et où les conditions techniques et économiques sont réunies. Le manifeste encourage la production/consommation décentralisée et en circuit court (maison, quartier, ville, agglo, département, région), dans le cadre des compétences nouvelles des collectivités (« régies régionales de l'énergie »...), et une simplification des démarches administratives pour la production décentralisée. La sobriété et l'efficience énergétique restent une priorité et il faut décourager les pratiques non-vertueuses de production/consommation d'énergie. Les modèles les plus rentables semblent être l'autoproduction/consommation dans le secteur tertiaire et de l'industrie, et à l'échelle de l'îlot urbain.

Les représentants des particuliers producteurs d'électricité photovoltaïque (GPPEP, qui a aussi signé le manifeste) proposent : un tarif d'achat simplifié et le net metering pour les particuliers (système qui offre à un particulier producteur une quantité d'électricité équivalente à celle qu'il a injecté en surplus dans le réseau, par exemple grâce à un compteur mécanique ou électronique tournant à l'envers quand un surplus d'électricité est basculé sur le réseau. Les procédures sont ainsi simplifiées (pas de surcoût liés au tarif d'achat). Il faut cependant éviter un sur-dimensionnement abusif d'installation visant à utiliser le réseau comme lieu de stockage virtuel d'électricité ; ce risque peut être contré en ne rémunérant pas le surplus produit en période de comptage annuel^[pas clair] selon le GPPEP, et en versant ce surplus (pour ceux qui ont des compteurs électroniques à double flux) à un fonds public utilisé pour financer la lutte contre la précarité énergétique et la promotion de l'efficacité énergétique, les installations en autoconsommation bénéficiant alors en échange d'aides similaires à celles qui encouragent les travaux d'économie d'énergie (éco-PTZ, CEE, TVA à taux réduit…).
Un tarif d'achat incitatif pourrait aussi être maintenu pour la vente totale ou seulement du surplus de l'électricité, mais amélioré. Selon le GPPEP, pour réduire l'impact de ces contrats sur la CSPE, il faut "poursuivre le système existant, mais en supprimant la contrainte d'intégration au bâti, qui représente la plus grande partie du coût du tarif d'achat, sans avoir montré d'impact sur le développement d'une technologie nationale".

Le réseau électrique doit être amélioré alors que le service public de l'électricité est encore très centralisés[1] car les particuliers en seront moins dépendants mais tout en en ayant encore besoin. Ceci justifie une contribution (par kilowatt heure consommé à partir du réseau), qui par ailleurs encouragera le particulier à réduire la consommation d'électricité, à auto-consommer et à cofinancer des stockages de quartier (plus rentables que le micro-stockage individuel). Une tendance française est que le réseau électrique est un bien commun co-financé par les citoyens, les producteurs et les consommateurs.

Un appel d'offres national confirmé lors du 1^er Colloque national consacré à l'autoconsommation photovoltaïque[24] soutiendra 100 à 500 projets des secteurs industriels, tertiaires et agricoles (ayant une concordance entre production et consommation précise Virginie Schwarz, directrice de l'Énergie). L'objectif est de 50 MW, dont 10 MW en Corse et Outre-mer, pour des projets de 100 à 500 kW, avec un cahier des charges annoncé pour avant l'été 2016.

Selon Enerplan, 15 000 producteurs autoconsomment sans être raccordés au réseau et d'autres ne revendent que leur surplus : 1 630 contrats correspondants ont été signés en 2015, chiffre qui a doublé les 4 premiers mois de 2016[25].

En 2016 EDF et Engie lancent des offres (« Mon soleil et moi » pour EDF[26], « My Power » pour Engie[27]) d'installation de panneaux solaires sur les toits, éventuellement couplés à une batterie pour autoconsommation sans connexion au réseau électrique. Jusqu'à 2016, les particuliers producteurs d'électricité PV (330 000 particuliers selon EDF) avaient intérêt à vendre leur production car le tarif de rachat était avantageux. Parmi eux seuls environ 15 000 (selon Enerplan) auto-consommaient totalement leur électricité (sans vente de surplus au réseau). Puis la hausse de la facture d'électricité et la baisse des coûts du photovoltaïque ont rendu l'autoconsommation plus compétitive (selon EDF, et à ce stade plutôt dans le sud de la France)[28].
Une ordonnance (juillet 2016) sur l 'autoconsommation d'électricité [29] autorise les « microgrids » (smartgrid à l'échelle d'un quartier ou d'un bâtiment ayant une production photovoltaïque et des systèmes d'ajustement de production/consommation). Des essais ont eu lieu sur des campus (Schneider Electric à Grenoble), dans des zones d'activité (Engie à Toulouse) ou des écoquartiers (Bouygues à Lyon). Les gestionnaires de réseaux améliorent ainsi la résilience du réseau en cas de défaillance sur le réseau principal, mais ils pourraient perdre des recettes nécessaires à l'entretien du réseau ; ils plaident donc pour une rémunération plus basée sur la puissance (accès au réseau) que sur la consommation[30].

2017 : En janvier 2017 le compteur Linky gère en temps réel les kilowattheures injectés et prélevés dans le réseau, ce qui selon le SER lèvera « un frein économique majeur au développement de l’autoconsommation solaire photovoltaïque dans les secteurs résidentiel et petit professionnel » avec une économie de 600 € en moyenne pour les Français qui s'équiperont »[31].
Le 24 janvier le Sénat adopte un projet de loi ratifiant deux ordonnances de l'été 2016 et encourageant l'autoconsommation. Il doit être finalisé par une commission mixte paritaire chargée de trouver une version commune aux deux chambres. Les gestionnaires du réseau électrique français devront bientôt faciliter l’autoconsommation individuelle et « collective » via notamment un tarif spécifique d'utilisation des réseaux électriques publics. Cette loi interdira la valorisation des garanties d'origine de la production d'électricité renouvelable bénéficiant déjà d'un soutien public (obligation d'achat, complément de rémunération). Le contrôle administratif sur les installations dont les activités ont une incidence sur l'environnement sera au passage renforcé[32].
Une ordonnance de février 2017 porte sur l'autoconsommation d'électricité photovoltaïque[33], suivie début mai d’un décret[34] relatif à l'autoconsommation dite « collective » et d’un arrêté tarifaire[35] qui crée une prime à l'investissement[36] de 0,39 centimes d'euros par watt crête installé dans la limite de 3000 watts crête (dont le versement sera réparti sur les 5 premières années de production) et un tarif d'achat pour les centrales en autoconsommation vendant leur surplus d'électricité (10 centimes d'euros/kWh pour les installations de moins de 9 kWc respectant les critères d'implantation. Et à 6 centimes pour les autres, de puissances inférieures ou égales à 100 kWc)[33]. Les aides publiques sont conditionnées à la qualification du professionnel. L'incitation à l'intégration au bâti devrait disparaître[33] au profit de « critères généraux d'implantation ». Les producteurs s'engagent « à utiliser tout ou partie de l'énergie produite pour satisfaire l'ensemble des consommations sur le site d'implantation » et ne vendent que leur solde de production au co-contractant[33].
Mi-septembre (2017) la CRE annonce un nouveau tarif pour début 2018 et lors d'un colloque sur l'autoconsommation lance des ateliers de travail sur 5 thèmes[37] et une concertation sur « l’autoconsommation dans le système électrique de demain » (autoconsommation personnelle ou collective ? Avec revente du surplus ou non ? avec quel financement des réseaux ? et quelles aides ? Quid de la péréquation nationale et des nouveaux métiers ?) puis une consultation publique aura lieu[38].

Enerplan a proposé au gouvernement (le 13 sept.) un plan « autoconsommation solaire solidaire » qui équiperait 1,5 million de foyers précaires d’ici 2022, « un million de logements HLM et 500.000 logements en copropriétés et maisons aux occupants précarisés » pour un milliard d’euros d’investissement, ce qui permettrait de fournir "10 à 20 % de la consommation électrique des ménages", à mettre en oeuvre avec L’ANRU, l’ANAH et les CAF et les ONG et associations de collectivités compétentes[38]. Une aide à l’investissement abaisserait le coût de revient du kWh solaire à 5-3c€/kWh, avec doublement du systèmes de stockage en zone non-interconnectée, soit 60 à 100€ d'économie par an et par foyer[38].

2018 : l'appel d'offres lancé en janvier 2018 pour 50 MWc de projets d'autoconsommation solaire sur les toitures des centres commerciaux et les ombrières de parking n'a guère rencontré de succès : seuls 18 MWc de projets ont été déposés, et finalement seulement 2,2 MWc ont été retenus. Par ailleurs, la CRE a décidé début mai d'appliquer de nouveaux tarifs pour l'électricité transportée dans le cadre de l'autoconsommation collective (partage de production à l'échelle d'un immeuble ou d'un lotissement) : selon ce schéma optionnel, les usagers concernés paieront moins cher qu'auparavant le coût de transport de l'électricité autoconsommée, mais ils paieront légèrement plus cher celle qu'ils soutirent sur le réseau pour leurs besoins complémentaires[39].

2019 : La loi Pacte simplifie la production et le partage d'électricité solaire dans un périmètre élargi à un kilomètre ; la possibilité d'étendre l'autoconsommation collective au-delà d'une même ligne à basse tension permet de faire jouer une synergie entre toitures photovoltaïques de plusieurs bâtiments là où un même quartier pouvait être scindé par des réseaux différents[40]. Mi 2019, une autoconsommation est dite collective si « la fourniture d’électricité est effectuée entre un ou plusieurs producteurs et un ou plusieurs consommateurs finals liés entre eux au sein d’une personne morale et dont les points de soutirage et d’injection sont situés en aval d’un même poste public de transformation d’électricité de moyenne en basse tension » (art. L315-2 du code de l'énergie[41], mais l'article 126 de la loi PACTE a temporairement modifié le Code de l'énergie comme suit : « A titre expérimental, pour une durée de cinq ans à compter de la publication de la présente loi, le chapitre V du titre Ier du livre III du code de l'énergie est ainsi modifié : 1° A la fin de la première phrase de l'article L. 315-2, les mots : « en aval d'un même poste public de transformation d'électricité de moyenne en basse tension » » sont remplacés par les mots : « sur le réseau basse tension et respectent les critères, notamment de proximité géographique, fixés par arrêté du ministre chargé de l'énergie, après avis de la Commission de régulation de l'énergie » ;(...) II. - Avant le 31 décembre 2023, le ministère chargé de l'énergie et la Commission de régulation de l'énergie dressent un bilan de l'expérimentation ».

Dans le cadre du plan "Place au Soleil", un rayon de 1 km a été annoncé, mais sa mise en œuvre n'est pas encore effective.

2020 : en septembre, Ikea lance, en partenariat avec Voltalia, une offre d'« autoconsommation électrique solaire » comprenant la conception d'une installation électrique solaire sur toiture, la fourniture des panneaux solaires et des onduleurs, leur installation et le service après-vente. Selon Ikea, un tel investissement pourrait être rentabilisé en sept à dix ans. Ce produit est déjà commercialisé depuis 2019 dans huit autres pays, dont l'Allemagne, la Suède, le Benelux, la Suisse et la Pologne. Mais seuls 77 804 foyers consomment l'électricité qu'ils produisent sur leurs toitures, contre près de 1,5 million en Allemagne. Outre l'attractivité des prix de l'électricité française par rapport à ceux des autres pays européens, la lourdeur des contraintes administratives nécessaires pour réaliser ce type d'installation décourage bon nombre de ménages[42].

Le taux d'autoconsommation photovoltaïque est la part de l’énergie solaire consommée par rapport à l’énergie produite, à ne pas le confondre avec le taux d'autoproduction photovoltaïque qui est la part de l'énergie solaire consommée par rapport à la consommation du bâtiment.

Suivant le type d'application le taux d'autoconsommation photovoltaïque peut-être très variable[43] :

• Installation d'autoconsommation résidentielle :
  • 500 Wc sans batterie → Le taux d’autoconsommation avoisinera les 100 %.
  • 3 kWc sans batterie → Le taux d’autoconsommation sera de l’ordre de 20 à 30 % mais dépend fortement des habitudes de consommation de la maison.
  • 3 kWc avec batteries → Taux d’autoconsommation jusqu'à 80 %. Ce taux peut avoisiner les 100 % si la maison a une piscine.
  • 9 kWc sans batterie → Le taux d’autoconsommation se limitera la plupart du temps à 10 à 15 %. En effet les consommations importantes seront en hiver et la production sera elle au maximum en été. Seul le système de filtration de piscine consommera plus l’été que l’hiver et permettrait de monter de taux à 20 ou 30 %.
  • 9 kWc avec batterie → Le taux d'autoconsommation sera supérieur à 30 %.
• Installation d’autoconsommation industrielle → Taux d'autoconsommation proche de 100 % : Synchronisation de la production et de la consommation.

• L’autoconsommation résidentielle, Photovoltaïque-info.
• Les Français incités à produire et consommer leur propre électricité, Le Monde du 26 juillet 2016.

• Ademe (2017) Guide pour la réalisation de projets photovoltaïques en autoconsommation (Secteurs tertiaire industriel et agricole), juillet 2017

• (fr) Produire et consommer son électricité photovoltaïque, Le Particulier pratique n^o 426 (septembre 2016), p. 34-39.
• (fr) Maria Halamska (2007) Les «quasi-paysans» polonais dans l'Union Européenne ; Quel avenir, 20 juin 2007, PDF, 31 p avec academie-agriculture.fr
• (en) Nayga R.M.Jr.(1995) Determinants of U.S. Households Expenditures of Fruits and Vegetables: A Note and Update. Journal of Agricultural and Applied Economics, n^o 27, p. 588-594.
• (fr) Pluvinage M, Weber F. (1993) Le jardinage ouvrier: ressource alimentaire, affirmation de soi. Cahiers d'Économie et de Sociologie Rurales, n^o 27, p. 95-122.
• (fr) de Cambiaire M. A. (1952) L'autoconsommation agricole en France. In: Bulletin de la Société française d'économie rurale. Volume 4, n^o 3. Compte rendu des réunions de travail des 9 et 10 mai 1952. p. 111-116. doi : 10.3406/ecoru.1952.1291

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