Parité de grille - Grid parity
Parité réseau atteinte avant 2014
Parité réseau atteinte après 2014
Parité réseau atteinte uniquement pour les prix de pointe
États américains sur le point d'atteindre la parité réseau
Source : Deutsche Bank, en février 2015 (voir la description du dossier)
La parité réseau (ou parité socket ) se produit lorsqu'une source d' énergie alternative peut générer de l'électricité à un coût actualisé de l'électricité (LCOE) inférieur ou égal au prix de l'électricité du réseau électrique . Le terme est le plus couramment utilisé lorsqu'on parle de sources d'énergie renouvelables, notamment l'énergie solaire et l'énergie éolienne . La parité du réseau dépend du fait que vous calculez du point de vue d'un service public ou d'un consommateur au détail.
L'atteinte de la parité réseau est considérée comme le point auquel une source d'énergie devient un concurrent pour un développement généralisé sans subventions ni soutien gouvernemental. Il est largement admis qu'un changement global de production vers ces formes d'énergie aura lieu lorsqu'elles atteindront la parité réseau.
L'Allemagne a été l'un des premiers pays à atteindre la parité pour l' énergie solaire photovoltaïque en 2011 et 2012 pour l' énergie solaire à grande échelle et l' énergie solaire photovoltaïque sur les toits , respectivement. En janvier 2014, la parité réseau pour les systèmes solaires photovoltaïques avait déjà été atteinte dans au moins dix-neuf pays.
L'énergie éolienne a atteint la parité réseau dans certains endroits en Europe au milieu des années 2000, et a continué à baisser en prix.
Aperçu
Le prix de l'électricité du réseau est complexe. La plupart des sources d'énergie dans le monde développé sont générées dans des usines à l'échelle industrielle développées par des consortiums privés ou publics. L'entreprise qui fournit l'électricité et l'entreprise qui fournit cette électricité aux clients sont souvent des entités distinctes qui concluent un contrat d'achat d'électricité qui fixe un tarif fixe pour toute l'électricité fournie par la centrale. À l'autre bout du fil, la société de distribution locale (SDL) facture des tarifs qui couvriront ses achats d'électricité auprès de la variété de producteurs qu'elle utilise.
Cette relation n'est pas simple ; par exemple, un SDL peut acheter de grandes quantités d' électricité de base à une centrale nucléaire à un faible coût fixe, puis acheter l' électricité de pointe uniquement selon les besoins auprès des pointes de gaz naturel à un coût beaucoup plus élevé, peut-être cinq à six fois. En fonction de leur politique de facturation, cela peut être facturé au client à un taux forfaitaire combinant les deux tarifs payés par la LDC, ou alternativement sur la base d'une politique de tarification basée sur le temps qui essaie de faire correspondre plus étroitement les coûts des intrants avec les prix des clients.
En raison de ces politiques, la définition exacte de la « parité réseau » varie non seulement d'un endroit à l'autre, mais d'un client à l'autre et même d'une heure à l'autre.
Par exemple, l'énergie éolienne se connecte au réseau du côté distribution (par opposition au côté client). Cela signifie qu'elle est en concurrence avec d'autres grandes formes d'énergie à l'échelle industrielle comme les centrales hydroélectriques, nucléaires ou au charbon, qui sont généralement des formes d'énergie peu coûteuses. De plus, le producteur sera facturé par l'opérateur de distribution pour acheminer l'électricité vers les marchés, ce qui s'ajoutera à leurs coûts nivelés.
Le solaire a l'avantage de s'adapter facilement à des systèmes aussi petits qu'un seul panneau solaire placé sur le toit du client. Dans ce cas, le système doit concurrencer le prix de détail après livraison , qui est généralement beaucoup plus élevé que le prix de gros au même moment.
Il est également important de prendre en compte les changements de tarification du réseau pour déterminer si une source est ou non à parité. Par exemple, l'introduction de la tarification selon l'heure d'utilisation et une augmentation générale des prix de l'électricité au Mexique en 2010 et 2011 ont soudainement fait en sorte que de nombreuses formes d'énergie renouvelable atteignent la parité réseau. Une baisse des prix de l'électricité, comme cela s'est produit dans certains endroits en raison de la récession de la fin des années 2000 , peut également rendre les systèmes anciennement à parité plus intéressants.
De manière générale, les prix des carburants continuent d'augmenter, tandis que les sources d'énergie renouvelables continuent de réduire les coûts initiaux. En conséquence, une parité généralisée du réseau pour l'éolien et le solaire est généralement prévue entre 2015 et 2020.
Énergie solaire
Prix solaire
La parité réseau est le plus couramment utilisée dans le domaine de l'énergie solaire , et plus particulièrement en référence au solaire photovoltaïque (PV). Comme les systèmes photovoltaïques n'utilisent pas de combustible et sont en grande partie sans entretien, le coût actualisé de l'électricité (LCOE) est dominé presque entièrement par le coût d'investissement du système. En supposant que le taux d'actualisation sera similaire au taux d'inflation de la puissance du réseau, le coût actualisé peut être calculé en divisant le coût d'investissement initial par la quantité totale d'électricité produite au cours de la durée de vie du système.
Comme le LCOE du solaire photovoltaïque est dominé par les coûts d'investissement et les coûts d'investissement par les panneaux, les prix de gros des modules photovoltaïques sont la principale considération lors du suivi de la parité réseau. Une étude de 2015 montre que le prix/kWh baisse de 10 % par an depuis 1980 et prévoit que le solaire pourrait contribuer à 20 % de la consommation totale d'électricité d'ici 2030, alors que l' Agence internationale de l'énergie prévoit 16 % d'ici 2050.
Le prix de l'électricité issue de ces sources a baissé d'environ 25 fois entre 1990 et 2010. Ce rythme de baisse des prix s'est accéléré entre fin 2009 et mi-2011 en raison d'une offre excédentaire ; le prix de gros des modules solaires a chuté d'environ 70 %. Ces pressions ont exigé des gains d'efficacité tout au long de la chaîne de construction, de sorte que le coût total d'installation a également été fortement réduit. En tenant compte de l'inflation, il en coûtait 96 $ par watt pour un module solaire au milieu des années 1970. Les améliorations des processus et une très forte augmentation de la production ont fait baisser ce chiffre de 99%, à 68 par watt en février 2016, selon les données de Bloomberg New Energy Finance. La baisse des prix se poursuit. Palo Alto California a signé un contrat d'achat en gros en 2016 qui garantissait l'énergie solaire pour 3,7 cents le kilowattheure. Et sous le soleil du Qatar , l'électricité produite à grande échelle par l'énergie solaire s'est vendue en 2020 pour seulement 0,01567 $ par kWh moins cher que n'importe quelle forme d'électricité d'origine fossile.
Le prix de détail moyen des cellules solaires tel que surveillé par le groupe Solarbuzz est passé de 3,50 $/watt à 2,43 $/watt au cours de l'année 2011, et une baisse à des prix inférieurs à 2,00 $/watt semble inévitable. Solarbuzz suit les prix de détail, qui incluent une majoration importante par rapport aux prix de gros, et les systèmes sont généralement installés par les entreprises achetant au prix de gros. Pour cette raison, les coûts totaux d'installation sont généralement similaires au prix de vente au détail des panneaux seuls. Récents coûts totaux d'installation-systèmes sont environ 2500 $ / kW p en Allemagne ou 3250 $ au Royaume - Uni. À partir de 2011, le coût d'investissement du photovoltaïque est tombé bien en dessous de celui de l'énergie nucléaire et devrait encore baisser.
Il ne reste plus pour calculer le LCOE que la production attendue. Les modules sont généralement garantis pendant 25 ans et ne subissent qu'une dégradation mineure pendant cette période, de sorte que tout ce qui est nécessaire pour prédire la génération est l' ensoleillement local . Selon PVWatts Archivé le 18 janvier 2012 à la Wayback Machine, un système d'un kilowatt à Matsumoto, Nagano produira 1187 kilowattheures (kWh) d'électricité par an. Sur une durée de vie de 25 ans, le système produira environ 29 675 kWh (sans tenir compte des petits effets de la dégradation du système, environ 0,25 % par an). Si ce système coûte 5 000 $ à installer ( 5 $ le watt ), très conservateur par rapport aux prix mondiaux, le LCOE = 5 000/29 675 ~= 17 cents par kWh. C'est inférieur au tarif résidentiel japonais moyen d'environ 19,5 cents, ce qui signifie que, dans ce cas simple qui saute le calcul nécessaire de la valeur temporelle de l'argent , le PV a atteint la parité réseau pour les utilisateurs résidentiels au Japon.
Atteindre la parité
Décider si le PV est ou non à parité réseau est plus complexe que d'autres sources, en raison d'un effet secondaire de l'un de ses principaux avantages. Par rapport à la plupart des sources, comme les éoliennes ou les barrages hydroélectriques, le PV peut s'adapter avec succès à des systèmes aussi petits qu'un panneau ou aussi grands que des millions. Dans le cas de petits systèmes, ils peuvent être installés chez le client. Dans ce cas, le LCOE est en concurrence avec le prix de détail de l'électricité du réseau, qui comprend tous les ajouts en amont tels que les frais de transport, les taxes, etc. Dans l'exemple ci-dessus, la parité du réseau a été atteinte à Nagano. Cependant, les prix de détail sont généralement plus élevés que les prix de gros, de sorte que la parité du réseau peut ne pas avoir été atteinte pour le même système installé du côté de l'offre du réseau.
Afin d'englober toutes ces possibilités, la NEDO japonaise définit la parité du réseau en trois phases :
- Parité réseau 1ère phase : systèmes PV résidentiels connectés au réseau
- Parité réseau 2ème phase : secteurs industriel/transport/commercial
- Parité réseau 3ème phase : production d'électricité générale
Ces catégories sont classées en fonction du prix de l'électricité qu'elles déplacent ; l'électricité résidentielle est plus chère que la vente en gros commerciale. Ainsi, il est prévu que la 1ère phase soit atteinte plus tôt que la 3ème phase.
Les prédictions de la parité du réseau de détail attendue pour l'année 2006 pour l'énergie solaire au cours de la période 2016 à 2020, mais en raison des changements rapides de prix à la baisse, des calculs plus récents ont forcé des réductions spectaculaires de l'échelle de temps, et la suggestion que l'énergie solaire a déjà atteint la parité du réseau en une grande variété d'emplacements. L' Association européenne de l'industrie photovoltaïque (EPIA) a calculé que le PV atteindrait la parité dans de nombreux pays européens d'ici 2020, les coûts diminuant à environ la moitié de ceux de 2010. Cependant, ce rapport était basé sur la prédiction que les prix chuteraient de 36 à 51. % entre 2010 et 2020, une diminution qui s'est effectivement produite au cours de l'année de rédaction du rapport. La ligne de parité aurait été franchie en Australie en septembre 2011, et les prix des modules n'ont cessé de baisser depuis.
Stanwell Corporation, un producteur d'électricité appartenant au gouvernement du Queensland, a subi une perte en 2013 sur ses 4 000 MW de production alimentée au charbon et au gaz. L'entreprise a attribué cette perte à l'expansion de la production solaire sur les toits qui a réduit le prix de l'électricité pendant la journée, certains jours, le prix par MWh (généralement de 40 à 50 dollars australiens) était presque nul. Le gouvernement australien et Bloomberg New Energy Finance prévoient que la production d'énergie par énergie solaire sur les toits sera multipliée par six entre 2014 et 2024.
Adoption rapide
Depuis le début des années 2010, le photovoltaïque commence à concurrencer dans certains endroits sans subventions. Shi Zhengrong a déclaré qu'en 2012, l'énergie solaire non subventionnée était déjà compétitive par rapport aux combustibles fossiles en Inde , à Hawaï , en Italie et en Espagne. À mesure que les prix des systèmes photovoltaïques baissent, il est inévitable que les subventions prennent fin. « L'énergie solaire pourra concurrencer sans subventions les sources d'énergie conventionnelles dans la moitié du monde d'ici 2015 ». En fait, des preuves récentes suggèrent que la parité du réseau photovoltaïque a déjà été atteinte dans les pays du bassin méditerranéen (Chypre).
Les prédictions selon lesquelles une source d'alimentation deviendrait autosuffisante lorsque la parité est atteinte semblent se réaliser. Selon de nombreuses mesures, le PV est la source d'énergie qui connaît la croissance la plus rapide au monde :
Pour les installations à grande échelle, les prix inférieurs à 1,00 $/watt sont désormais courants. Dans certains endroits, le PV a atteint la parité réseau, le coût auquel il est compétitif avec la production au charbon ou au gaz. Plus généralement, il est maintenant évident que, compte tenu d'un prix du carbone de 50 $/tonne, qui augmenterait le prix de l'électricité au charbon de 5c/kWh, le solaire photovoltaïque sera compétitif dans la plupart des endroits. La baisse du prix du photovoltaïque s'est traduite par une croissance rapide des installations, totalisant environ 23 GW en 2011. Bien qu'une certaine consolidation soit probable en 2012, alors que les entreprises tentent de rétablir la rentabilité, une forte croissance semble susceptible de se poursuivre pour le reste de la décennie. Déjà, selon une estimation, l'investissement total dans les énergies renouvelables pour 2011 a dépassé l'investissement dans la production d'électricité à base de carbone.
Les baisses de prix spectaculaires dans l'industrie photovoltaïque ont rendu un certain nombre d'autres sources d'énergie moins intéressantes. Néanmoins, il reste la croyance répandue que la concentration de l'énergie solaire (CSP) sera encore moins chère que le PV, bien que cela ne convienne qu'aux projets à l'échelle industrielle, et doit donc rivaliser avec les prix de gros. Une entreprise a déclaré en 2011 que le CSP coûte 0,12 $/kWh à produire en Australie, et s'attend à ce que ce chiffre tombe à 0,06 $/kWh d'ici 2015 en raison des améliorations technologiques et des réductions des coûts de fabrication des équipements . Greentech Media prédit que le LCOE de la puissance CSP et PV baissera à 0,07 $-0,12 $/kWh d'ici 2020 en Californie.
Énergie éolienne
La parité réseau s'applique également à l'éolien où elle varie en fonction de la qualité du vent et des infrastructures de distribution existantes. ExxonMobil prédit que le coût réel de l'énergie éolienne approchera de la parité avec le gaz naturel et le charbon sans séquestration du carbone et sera moins cher que le gaz naturel et le charbon avec séquestration du carbone d'ici 2025.
Les éoliennes ont atteint la parité réseau dans certaines régions d'Europe au milieu des années 2000, et aux États-Unis à peu près à la même époque. La baisse des prix continue de faire baisser les coûts actualisés et il a été suggéré qu'il a atteint la parité générale du réseau en Europe en 2010, et atteindra le même point aux États-Unis vers 2016 en raison d'une réduction attendue des coûts d'investissement d'environ 12%. Néanmoins, une quantité importante de la ressource éolienne en Amérique du Nord reste au-dessus de la parité du réseau en raison des longues distances de transport impliquées. (voir aussi la base de données OpenEI pour le coût de l'électricité par source ).
Voir également
- Coût de l'électricité par source
- Tarif de rachat
- Comptage net
- Loi sur l'énergie verte de l'Ontario (2009)
- Photovoltaïque
- Initiative de l'Amérique solaire