CONFERENCE TENUE LORS DU DÎNER DEBAT DU 15 février 2012 par Monsieur Jean-Pierre JOLY Directeur de l'Institut National de l'Energie Solaire en France

Thème du Débat : PRESENTATION DE L'INSTITUT NATIONAL DE L'ENERGIE SOLAIRE

LA RECHERCHE, L'INNOVATION, LA FORMATION ET L' EVOLUTION DES ENERGIES NOUVELLES ET RENOUVELABLES

Installé au Bourg-du-Lac, en Savoie, l’Institut National de l’Energie Solaire est chargé d’innover sur le plan technologique pour développer l’usage de cette énergie renouvelable mais aussi créer de nouvelles filières industrielles.

Une petite visite de l’INES permet de constater cette effervescence de matière grise avec le sentiment que s’invente ici la ville, voire la vie de demain. Cela commence par le parking avec les vélos électriques et surtout les voitures hybrides, des Toyota Prius de quatrième génération, qui se rechargent sous leurs verrières solaires. Ces hybrides fonctionnent actuellement avec un moteur essence et un moteur électrique qui se recharge discrètement en récupérant l’énergie perdue au moment des phases de décélération. Ces nouveaux modèles permettront de recharger aussi ces batteries discrètement avec une prise électrique adaptée. Mais l’INES travaille aussi avec des modèles électriques de Renault, Peugeot, BMW…
« Une verrière de 11 m2 devrait permettre d’assurer 40 km en tout électrique. Ce qui correspond à 80 % des déplacements quotidiens. Pour aller vers la « mobilité solaire ».

Mais c’est au cœur des bâtiments ultra-sécurisés, que tout se joue. L’INES reprend en effet tout le cycle de production de l’énergie solaire. Cela commence par le travail sur le silicium, cette matière première des panneaux photovoltaïques qui est très répandue sur terre. En particulier dans le sable bien sûr. Mais il faut le purifier, le chauffer et le recomposer pour en faire des lingots, puis ces plaquettes plus ou moins fines sont appliquées sur les panneaux solaires. Du polycristallin, le plus courant, au monocristallin, plus efficace mais plus cher. L’INES récupère aussi régulièrement des premiers panneaux photovoltaïques installés il y a une trentaine d’années pour étudier leur vieillissement. Avec un bilan largement positif. Sa priorité aujourd’hui, c’est de baisser les coûts tout en revendiquant des rendements supérieurs à 20 %, c’est-à-dire proche des meilleures modèles hautes gammes actuels. Une toute nouvelle machine développée avec les Coréens vient d’ailleurs de débarquer à l’INES pour poursuivre ces recherches. Du coup, ce centre se revendique comme l’un des quatre au monde capable de maîtriser cette technique de production des petits modules solaires, les « wafers », à haut rendement.

Tous ces panneaux sont testés sur le site avec des toits pivotant installés sur vérins pour recréer les différentes situations  d’inclinaisons et de degré d’exposition au soleil. Sans oublier de véritables petites maisons construites sur place pour évaluer également le comportement des nouvelles techniques de construction basse consommation et leur interaction avec l’énergie solaire.
Une chose est sûre : on est loin d’avoir exploité toutes les pistes d’applications des panneaux solaires. Les toits, les façades ou les verrières, c’est une évidence. Mais il ya bien d’autres lieux où on pourrait installer des panneaux. Par exemple, les canaux qui ont besoin dans certaines villes d’être protégés du soleil pour éviter le développement des algues, et même des portions de route ! À condition évidemment d’avoir à chaque fois un silicium adapté et suffisamment résistant.

Objectif : recueillir de toutes les manières cette énergie qui arrive gratuitement sur terre. Avec là encore des pistes qui semblent infinies.
Sans oublier les centrales réalisées avec des centaines de m2 de panneaux installés au sol. Mais le risque, c’est qu’elle rentre en concurrence avec des cultures agricoles moins rentables. Du coup, l’INES cherche à développer le photovoltaïque agricole avec des systèmes s’intercalant par exemple entre les arbres fruitiers des maraîchers. Ces panneaux pourraient même être associés dans les pays chauds à des systèmes récupérant l’eau pendant la nuit, plus fraiche, pour arroser ces cultures dans la journée.
Autre piste : le photovoltaïque organique avec du silicium appliqué sur les matières souples. Comme la peinture solaire.

L’INES travaille aussi sur les centrales solaires. L’idée est de concentrer cette énergie pour améliorer là encore le rendement avec un capteur qui suit les mouvements du soleil pour orienter au mieux ce système. Ou encore de faire chauffer de l’eau à haute température pour faire tourner une turbine et produire de l’électricité. Les petits modèles expérimentaux réalisés au  Bourg-du-Lac vont permettre de créer une centrale à Cadarache, autre site du CEA qui bénéficie de conditions d’ensoleillement idéales pour développer des techniques exploitables en Afrique du Nord.
Cette énergie solaire, il faut aussi la stocker. Du coup, les chercheurs de l’INES travaillent sur différents modèles de batteries et d’équipements associés pour se connecter aux réseaux. Et bien sûr, les réseaux eux-mêmes. Un enjeu sensible.

Mais la priorité de l’INES, c’est de permettre la création de filières industrielles exploitant ces innovations. « Vu l’implication financière des collectivités locales, on veut être exemplaires sur le retour sur investissement ». L’occasion de convaincre les plus sceptiques. « Au plus haut niveau de l’Etat circule encore parfois l’idée qu’on ne peut pas créer une filière industrielle en France à partir de l’énergie solaire. Ce que fait l’INES démontre le contraire ». À travers des partenariats avec des grands groupes comme Arkema, Alstom, Général Electric, Schneider mais aussi des entreprises régionales. L’INES revendique de travailler aujourd’hui avec 200 industriels dont 44 PME de la région Rhône-Alpes.

Exemple avec le creuset, cet espèce de vase permettant de fabriquer le silicium dont de nouveaux modèles ont été mis au point avec une PME du Nord jusqu’aux filtres des fours élaborés par une entreprise d’Annecy en passant par une technique de fabrication développée désormais par une start-up lyonnaise. Ou encore cet imprimeur de nord de la France partenaires des projets de « peinture » solaire car c’est une solution pour se diversifier.
La stratégie de l’INES est donc d’innover pour initier une plate-forme industrielle avec une entreprise de référence au départ, puis d’élargir à toute une filière. Ce qui permet à ces sociétés de remporter de nouveaux marchés en France  et à l’international.

Ainsi, c’est un groupement de PME française associées à l’INES qui vient de décrocher la construction d’une usine de fabrication de panneaux solaires au Kazakhstan face à des concurrents allemands et japonais. Avec deux autres prospects en Inde et en Chine.
« On a atteint un niveau impressionnant. De quoi placer la région Rhône-Alpes en tête de l’innovation solaire ».

Le conférencier M. Jean-Pierre JOLY, lors de sa conférence et après avoir reçu la Minerve de la Monnaie de Paris des mains de M. BAUX

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