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L’Energie solaire fil conducteur de l’Union pour la Méditerranée ? Bernard FONT

L’Energie solaire fil conducteur de l’Union pour la Méditerranée ? Bernard FONTAINE Directeur de Recherche Emérite au CNRS Membre Associé, Association IHEDN Var-Corse (AR20) bernard.fontaine@lp3.univ-mrs.fr Mars 2010 Introduction L’objet de la présente contribution est de montrer, en tant que spécialiste de l’Energie intéressé par les problèmes de géopolitique, que le développement durable et plus particulièrement l’énergie solaire pourrait constituer un lien économique, social et environnemental très solide pour rapprocher les deux rives de la méditerranée sur un thème « gagnant-gagnant » particulièrement d’actualité. Le processus de Barcelone, qui rassemble les pays de l’Union Européenne et les pays riverains de la Méditerranée depuis 1995 (43 Etats Membres) a été relancé en juillet 2008 par la création de l’Union Pour la Méditerranée (UPM). Si ce partenariat a bien permis de finaliser des accords d’association avec la plupart des partenaires méditerranéens, il n’est pas encore parvenu, malgré son ambition politique, à créer un espace de paix et de stabilité sur les deux rives de la méditerranée. Plusieurs conférences se sont tenues et plusieurs rapports, articles et ouvrages ont été publiés sur ce thème récemment. On citera, sans être exhaustif : • La 6ème session internationale « Euro Méditerranée » de l’Institut des Hautes Etudes de Défense Nationale février 2008 à Paris. Le titre de cette session était en effet « « Les enjeux de sécurité dans la Méditerranée de demain : une union entre les deux rives ? • Le Colloque international intitulé « Le développement durable dans l’espace méditerranéen », organisé par le CERIC, où ont été abordés notamment les problèmes de l’eau et de l’énergie, s’est tenu en juin 2009 à Aix en Provence (1). • Un article de Eberhard Rein dans un « Débats Opinions » de la revue de l’Union IHEDN « Défense » qui a montré l’intérêt d’un partenariat euro-méditerranéen de l’énergie solaire (2). • Un ouvrage de Jean Bombin intitulé « L’Arc latin en miroir de l’Union pour la Méditerranée », qui met, lui, l’accent, sur les processus de coopération entre collectivités locales et les relations nord-sud engagées au sein de l’Arc latin depuis 2002, date de création de cette structure de concertation. Il montre aussi les liens entre l’Arc Latin et l’Union pour la Méditerranée et les perspectives offertes (3). • Enfin un rapport de Michel Vauzelle, Président de la Région Provence-Alpes-Côte d’Azur et de l’Eurorégion-Alpes-médierranée du 25 janvier 2008 intitulé « l’Espace Méditerranéen, pour une nouvelle gouvernance » et dont le sous-titre est « Le partenariat euro-méditerranéen pour la paix, l’emploi et le développement durable ». Dans ce document sont présentées les propositions des Régions méditerranéennes pour un nouvel élan du processus de Barcelone (4). Ces propositions étaient une contribution aux rencontres des chefs d’Etat et de Gouvernement de l’Union Pour la Méditerranée des 13 et 14 juillet 2008 à Paris. Après une présentation de la situation actuelle de l’Union de la Méditerranée, une revue des applications de l’énergie solaire est présentée, puis l’intérêt de l’énergie solaire pour le futur de l’Union de la Méditerranée est exposé. Où en est l’Union pour la Méditerranée ? Le partenariat euro-méditerranéen a substitué aux accords commerciaux bilatéraux existant auparavant une approche originale, globale et multilatérale, celle des accords d’association comportant trois volets, calqués sur un système inspiré de la Conférence sur la Sécurité et la Coopération en Europe (CSCE), crée en 1973, qui avait fait ses preuves (5): - Le volet politique : Il s’agit d’un renforcement du dialogue politique visant à créer une zone de paix et de stabilité. - Le volet économique : Ce processus vise, à travers les accords d’association entre les partenaires, l’instauration progressive d’une zone de libre échange d’ici 2010. - Le volet social, culturel et humain : il s’agit de développer les ressources humaines et de favoriser la compréhension entre les cultures et les échanges entre les sociétés civiles. En ce qui concerne les volets économie et social, auquel appartient le développement de l’utilisation de l’énergie du soleil, six axes ont été retenus : - la dépollution de la Méditerranée - Les autoroutes de la mer et les autoroutes terrestres - La protection Civile - Un Plan solaire méditerranéen - L’Enseignement supérieur et la Recherche, et la création d’une Université euro- méditerranéenne - L’initiative méditerranéenne de développement des entreprises. Pourquoi l’énergie solaire ? Les habitants de la planète Terre sont actuellement confrontés à deux problèmes maintenant largement reconnus à travers le monde: • la raréfaction des ressources primaires d’énergie d’origine fossile (pétrole, gaz, uranium), • le réchauffement de la planète par effet de serre. La réponse à ces deux problèmes est un véritable défi qui nécessite d’agir en parallèle sur le développement des sources d’énergie renouvelables : photo-thermique, photovoltaïque, photo-thermodynamique, éolien, hydraulique, géothermie, biomasse - énergie, etc., sur la réduction de la production de CO2 et des autres gaz à effet de serre, et, enfin, sur le contrôle de notre consommation énergétique (économies d’énergie, isolement thermique des bâtiments,…). Des efforts très importants sont entrepris dans le monde, principalement aux USA, au Japon, en Australie, en Chine et en Europe pour relever ce défi (6), (7), (8), (9), En Provence de nombreux laboratoires sont engagés dans des recherches sur les sources d’énergie renouvelables et des centrales photovoltaïques commencent a être réalisées (10). Enfin, le Conseil Régional de la Région Provence – Alpes - Côte d’Azur prépare actuellement un schéma régional « Climat-Air-Energie » (11)(12), Le soleil est une source quasiment inépuisable d’énergie qui envoie à la surface de la terre un rayonnement qui représente chaque année environ 8400 fois la consommation énergétique de l’humanité. Cela correspond à une puissance instantanée reçue de 1 kilowatt crête par mètre carré (kWc/m2) répartie sur tout le spectre, de l’ultraviolet à l’infrarouge. Les déserts de notre planète reçoivent en 6 heures plus d’énergie du soleil que n’en consomme l’humanité en une année. La puissance moyenne annuelle reçue est de 200 à 300 w/m2 en France. La France reçoit chaque année du soleil l’équivalent de 200 fois sa consommation annuelle en énergie. La Région Provence-Alpes – Côte d’azur reçoit du soleil une énergie de 1850 kWh/m 2/année, ce qui est à comparer avec 1100 kWh/m 2/année pour le nord de la France et avec 2400 kWh/m2/année pour le Sahara. Le principe du générateur de chaleur photo-thermique consiste dans l’absorption, au moyen d’un panneau de couleur noire (couleur absorbant le maximum d’énergie solaire), du rayonnement émis par le soleil (directe et diffusée par les nuages). La chaleur produite va être transférée à un fluide caloporteur qui, lui-même, va alimenter en chaleur soit un réservoir d’eau sanitaire, soit le circuit de chauffage d’un bâtiment, soit un système de climatisation soit les trois. C’est le moyen le plus simple, techniquement d’utilisation de l’énergie du soleil et les chauffe-eau solaires sont de plus en plus répandus, notamment dans le sud de la France. Cette application de l’énergie solaire est essentiellement à usage domestique. Le principe d’une cellule photovoltaïque est de transformer des photons absorbés par un semi-conducteur en porteurs de charges électriques (électrons et trous). Cette création de charges va entraîner la création d’une différence de potentiel aux bornes d’électrodes et d’un courant électrique dans un circuit connecté aux électrodes Le solaire photovoltaïque (PV) est une source intermittente d’électricité nécessitant un moyen de stockage ou une liaison avec le réseau électrique. Cette source est limitée actuellement par son coût (3-4 euros par watt crête (Wc), son relativement faible rendement (de l’ordre de 15 % en production), la relativement faible puissance électrique fournie (Pc : ~ 1,5 MWc par hectare, P moyen : 0,3-0,5 MW par hectare de panneaux solaires), et une énergie électrique annuelle disponible par unité de surface limitée, dépendant, bien sur, de l’ensoleillement. Cette dernière limitation entraîne un coût d’exploitation élevé. Il est actuellement de 0,3 à 0,5 euros/kWh en se basant sur 25 ans de fonctionnement, ce qui est à comparer au prix de marché de l’énergie qui est de l’ordre de 0,15 euros/kWh. Il faut remarquer que l’emprise au sol des panneaux PV est, dans le sud est de la France, ou il existe très peu de terrains disponibles, un vrai problème en ce qui concerne l’implantation de «grandes » centrale PV. Réduire les coûts et augmenter les performances, tel est donc le cahier des charges pour rendre le solaire photovoltaïque compétitif. Des progrès très récents dans la réalisation de cellules photovoltaïques en couches minces devraient réduire très sensiblement le coûts de production, tandis que l’avènement de cellules dites de 3eme génération associant 3 semi- conducteurs de type différent afin de convertir en électricité la plus grande partie du spectre solaire (cellules tri-jonction et concentration avec système de poursuite pour les miroirs) permet d’accroitre très fortement le rendement des cellules photovoltaïques. Un rendement en laboratoire supérieur a 40 % a été atteint en Californie et en Allemagne avec cette technologie en 2009 mais, contrairement aux cellules planes sans concentration, du type silicium, les cellules tri-jonction à concentration ne fonctionnement de façon optimale qu’avec un rayonnement direct important (par opposition au rayonnement diffusé par les nuages). On ne trouve, uploads/Geographie/ energie-en-mediterannee.pdf