Analyse de la chaîne de valeur des techno- logies relatives à l’énergie solaire

Analyse de la chaîne de valeur des techno- logies relatives à l’énergie solaire en Tunisie Rapport Final Ministère de l’Industrie Direction Générale de l’Energie Mandaté par Ministère fédéral de l’Environnement, de la Protection de la Nature et de la Sûreté nucléaire de la République fédérale d’Allemagne Ministère fédéral de la Coopération économique et du Développement de la République fédérale d’Allemagne Institutions partenaires Direction Générale de l’Energie du Ministère de l’Industrie de la République tunisienne Agence Nationale de la Maîtrise de l’Energie de la République tunisienne Publié par Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Siège social Bonn and Eschborn, Germany T +49 228 44 60-0 (Bonn) T +49 61 96 79-0 (Eschborn) Friedrich-Ebert-Allee 40 53113 Bonn, Germany T +49 228 44 60-0 F +49 228 44 60-17 66 Dag-Hammarskjöld-Weg 1-5 65760 Eschborn, Germany T +49 61 96 79-0 F +49 61 96 79-11 15 E info@giz.de I www.giz.de Responsables Martin Baltes (GIZ) Projet « Appui au Plan solaire méditerranéen » Jonas Zingerle (GIZ) Projet « Promotion des énergies renouvelables et l’efficacité énergétique en Tunisie » Auteurs Dr. Sylvia Borbonus (Wuppertal Institute) Thomas Fink (Wuppertal Institute) Bernhard Brand (Wuppertal Institute) Selly Wane (Wuppertal Institute) Dr. Peter Viebahn (Wuppertal Institute) Kerstin Fritzsche (Adelphi) Karolin Blattmann (Adelphi) Sami Zaoui (Ernst & Young) Jalel Hannachi (Ernst & Young) Aymen Jafaar (Ernst & Young) Nada Amri (Ernst & Young) Design Diamond media GmbH (Miria de Vogt, Cheryl Juhasz); www.diamond-media-pr.de Crédits photos de couverture © GIZ / Berno Buff, voyage de presse GTZ en Tunisie: Visite de l’Hôtel «Les Colombes» à Hammamet. Des panneaux solaires thermiques sur le toit. © Ir717 | Dreamstime.com; © Darrenbaker | Dreamstime.com The geographical maps are for informational purposes only and do not constitute recognition of international boundaries or regions; GIZ makes no claims concerning the validity, accuracy or completeness of the maps nor assumes any liability resulting from the use of the information therein. Toutes les cartes géographiques sont à titre d’information uniquement et ne constituent pas une reconnaissance des frontières internationales ou des régions; GIZ n’affirme pas la précision des cartes ni n’assume aucune responsabilité résultant de l’utilisation des informations qui s’y trouvent. Tunis, 10.04.2013 4 Rapport Final Rapport Final 5 LISTES DE TABLEAUX 8 LISTE DES FIGURES ET ILLUSTRATIONS 9 ABREVIATIONS 12 RESUME 14 1 INTRODUCTION 20 2 PHOTOVOLTAÏQUE : DEVELOPPEMENT DE LA TECHNOLOGIE ET DU MARCHE 23 2.1 DEVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE 24 2.1.1 TECHNOLOGIES PV: VUE D’ENSEMBLE 24 2.1.2 POTENTIEL D’INNOVATION 25 2.1.3 PERSPECTIVES DES APPLICATIONS PV 26 2.1.4 INTEGRATION DANS UN SYSTEME D’ENERGIE PLUS VASTE 27 2.1.5 COUT DES TECHNOLOGIES PV 27 2.2 DEVELOPPEMENT DU MARCHE ET DE L’INDUSTRIE 28 2.2.1 GENERALITES 28 2.2.2 REGION MENA 29 2.2.3 TUNISIE 30 2.3 RESUME ET CONCLUSIONS 30 3 ANALYSE DE LA CHAINE DE VALEUR DES SYSTEMES PHOTOVOLTAÏQUES 32 3.1 CHAINE DE VALEUR DE BASE DES SYSTEMES PV ET VENTILATION DES COUTS 34 3.2 MODULES MULTI-CRISTALLINS 34 3.2.1 PRODUCTION DE POLY-SILICIUM 35 3.2.2 FABRICATION DES PLAQUES 36 3.2.3 PRODUCTION DE CELLULES 38 3.2.4 MODULES 39 3.2.5 VERRE 41 3.2.6 FILMS/MATERIAUX D’ENCAPSULATION 42 3.3 MODULES TF: SILICIUM AMORPHE (A-SI) 43 3.4 CPV (BASE SUR LES SYSTEMES DE MODULES) 45 3.5 ONDULEUR 47 3.6 AUTRES EQUIPEMENTS ELECTRIQUES 48 3.7 STRUCTURES DE SUPPORT 49 3.8 RESUME ET CONCLUSIONS 51 4 ENERGIE SOLAIRE A CONCENTRATION : DEVELOPPEMENT DE L’INDUSTRIE ET DU MARCHE 52 4.1 DEVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE 53 4.1.1 LES TECHNOLOGIES D’ENERGIE SOLAIRE A CONCENTRATION 53 4.1.2 Frais d’investissement 55 4.1.3 CHALEUR INDUSTRIELLE SOLAIRE 57 4.1.4 INTEGRATION DANS L’ENSEMBLE DU SYSTEME ENERGETIQUE 57 4.2 DEVELOPPEMENT DU MARCHE MONDIAL ET DE L’INDUSTRIE 57 4.2.1 MARCHE MONDIAL 57 4.2.2 REGION MENA 58 4.2.3 TUNISIE 60 4.3 RESUME ET CONCLUSIONS 60 5 ANALYSE DE LA CHAINE DE VALEUR DE LA CONCENTRATION D’ENERGIE SOLAIRE 61 5.1 MATERIAUX 63 Sommaire 5.2 COMPOSANTS DES SYSTEMES A CAPTEURS CYLINDRO-PARABOLIQUES 64 5.2.1 STRUCTURE DE MONTAGE ET SYSTEME DE POURSUITE OU DE SUIVI SOLAIRE 64 5.2.2 MIROIRS PARABOLIQUES 67 5.2.3 RECEPTEUR CYLINDRO-PARABOLIQUE 68 5.2.4 SYSTEME HFT 70 5.2.5 BLOC DE PUISSANCE 71 5.2.6 SYSTEME DE STOCKAGE 72 5.3 COMPOSANTS DES SYSTEMES LINEAIRES FRESNEL 74 5.3.1 STRUCTURE DE MONTAGE ET SYSTEME DE SUIVI SOLAIRE 74 5.3.2 MIROIRS POUR SYSTEME LINEAIRE FRESNEL 76 5.3.3 RECEPTEUR POUR SYSTEME LINEAIRE FRESNEL 77 5.3.4 SYSTEME HFT 78 5.3.5 BLOC DE PUISSANCE 78 5.3.6 SYSTEME DE STOCKAGE 78 5.4 COMPOSANTS DES SYSTEMES A TOUR SOLAIRE (RECEPTEUR CENTRAL) 79 5.4.1 STRUCTURE DE MONTAGE ET SYSTEME DE POURSUITE SOLAIRE 79 5.4.2 MIROIRS (HELIOSTATS) 81 5.4.3 RECEPTEUR CENTRAL 81 5.4.4 SYSTEME HFT 83 5.4.5 BLOC DE PUISSANCE 83 5.4.6 SYSTEME DE STOCKAGE 83 5.5 DEVELOPPEMENT DU PROJET 84 5.6 INGENIERIE ET CONSTRUCTION 84 5.7 SERVICE ET MAINTENANCE 85 5.8 DEMANTELEMENT 85 5.9 RESUME ET CONCLUSION 85 6  CHAUFFE-EAU SOLAIRE ET CHALEUR INDUSTRIELLE : TECHNOLOGIE ET DEVELOPPEMENT DU MARCHE 87 6.1 DEVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE 88 6.1.1 TYPES DE COLLECTEURS 88 6.1.2 CONCEPTIONS DE SYSTEMES CES DE BASE 89 6.1.3 EFFICACITES DE DIFFERENTS TYPES DE COLLECTEURS 94 6.1.4 COUTS ET STADE DE COMMERCIALISATION DE SYSTEMES DE CHAUFFE-EAU SOLAIRES 95 6.1.5 CHALEUR INDUSTRIELLE SOLAIRE 95 6.1.6 PERSPECTIVES DE PROGRES TECHNOLOGIQUES ET D’INNOVATION 96 6.1.7 INTEGRATION DANS LE SYSTEME ENERGETIQUE 96 6.2 DEVELOPPEMENT DU MARCHE ET DE L’INDUSTRIE 96 6.2.1 GENERALITES 96 6.2.2 REGION MENA 100 6.2.3 TUNISIE 102 6.3 RESUME ET CONCLUSIONS 103 7 ANALYSE DE LA CHAINE DE VALEUR DES SYSTEMES DE CHAUFFE-EAU SOLAIRES 104 7.1 CHAINE DE VALEUR FONDAMENTALE 105 7.1.1 MATERIAUX 105 7.1.2 DIMENSIONS DU SYSTEME ET FORMES DE BASE 106 7.1.3 INSTALLATION 107 7.1.4 SERVICE & MAINTENANCE 107 6 Rapport Final Rapport Final 7 7.1.5 DISTRIBUTION 107 7.2 FABRICATION DE COMPOSANTS 107 7.2.1 COLLECTEUR A PLAT 107 7.2.2 COLLECTEUR A TUBES SOUS VIDE 109 7.2.3 SYSTEME DE MONTAGE D’UN COLLECTEUR 112 7.2.4 RESERVOIRS 113 7.2.5 ÉCHANGEUR DE CHALEUR 114 7.2.6 TUYAUTERIE, COMMANDES ET VALVES 115 7.2.7 POMPE ET STATION DE POMPAGE 117 7.2.8 FLUIDE CALOPORTEUR 118 7.3 RESUME ET CONCLUSION 119 8 MONOGRAPHIE DES INDUSTRIES IMPLIQUEES DANS LES TECHNOLOGIES- CIBLES 121 8.1 INDUSTRIE DE LA VERRERIE 122 8.1.1 DONNEES GLOBALES DU SECTEUR 122 8.1.2 ZOOM SUR LES SEGMENTS CIBLES 123 8.2 INDUSTRIE MECANIQUE & METALLURGIQUE (IMM) 123 8.2.1 DONNEES GLOBALES DU SECTEUR 124 8.2.2 ZOOM SUR LES SEGMENTS CIBLES 125 8.3 INDUSTRIE ELECTRIQUE & ELECTRONIQUE 127 8.3.1 DONNEES GLOBALES DU SECTEUR 127 8.3.2 ZOOM SUR LES SEGMENTS CIBLES 128 8.4 INDUSTRIE CHIMIQUE 129 8.4.1 DONNEES GLOBALES DU SECTEUR 129 8.4.2 ZOOM SUR LES SEGMENTS CIBLES 130 8.5 INDUSTRIE DES ENERGIES RENOUVELABLES 131 8.5.1 LE MARCHE DU CHAUFFE EAU SOLAIRE EN TUNISIE 131 8.5.2 LE MARCHE DU CSP EN TUNISIE (POTENTIEL) 132 9 ANALYSE DU POTENTIEL DE PRODUCTION DES COMPOSANTS POUR L’ENERGIE SOLAIRE 133 9.1 OBJECTIFS DE LA PHASE DE COLLECTE & D’ANALYSE DE DONNEES 134 9.1.1 APPROCHE DE SELECTION DES ECHANTILLONS CIBLES 134 9.1.2 DESCRIPTION DE L’ECHANTILLON DES ACTEURS INTERROGES 135 9.1.3 VISITES SUR SITE 138 9.2 EVALUATION DES CAPACITES FINANCIERES 139 9.2.1 ANALYSE DES RESULTATS DE LA PHASE DE TERRAIN 139 9.2.2 CONCLUSION 141 9.3 EVALUATION DES CAPACITES TECHNIQUES 141 9.3.1 EVALUATION GLOBALE DES DONNEES 142 9.3.2 INDUSTRIE SOLAIRE 144 9.3.3 INDUSTRIE DU VERRE 146 9.3.4 INDUSTRIE MECANIQUE ET METALLURGIQUE 146 9.3.5 INDUSTRIE ELECTRIQUE ET ELECTRONIQUE 147 9.3.6 INDUSTRIE CHIMIQUE/ PLASTIQUE 148 9.3.7 CONCLUSION 149 9.4 EXPERIENCE INTERNATIONALE & PARTENARIATS 150 9.4.1 ANALYSE DES RESULTATS DE LA PHASE DE TERRAIN 150 9.4.2 CONCLUSION 153 9.5 EVALUATION DES CAPACITES EN R&D DES ENTREPRISES 154 9.5.1 APERÇU DES CAPACITES R&D RELATIVES AUX TECHNOLOGIES SOLAIRES 154 9.5.2 CONCLUSION 155 9.6 STRUCTURES D’APPUI DE L’ETAT EN R&D, FORMATION ET TEST 157 9.6.1 ANALYSE DES RESULTATS DE LA PHASE DE TERRAIN 157 9.6.2 CONCLUSION 158 9.7 SYNTHESE DES PRINCIPALES CONCLUSIONS 159 9.7.1 LEVIERS & BARRIERES A LA PRODUCTION D’EQUIPEMENTS DES ENERGIES RENOUVELABLES 159 9.7.2 ANALYSE SWOT DU POTENTIEL DE PRODUCTION DES COMPOSANTS SOLAIRES PAR TECHNOLOGIE 160 9.7.3 RECAPITULATIF DU POTENTIEL DE PRODUCTION PAR COMPOSANT CIBLE 162 9.7.4 MATRICE RECAPITULATIVE DU POTENTIEL DE PRODUCTION LOCALE PAR COMPOSANTS 163 9.8 MATRICE DES COMPOSANTS A PLUS FORT POTENTIEL 163 10 BONNES PRATIQUES INTERNATIONALES POUR LE DEVELOPPEMENT DE L’INDUSTRIE SOLAIRE 166 10.1 APPROCHE ANALYTIQUE ET CHOIX DES EXAMPLES 167 10.2 ANALYSE DES EXEMPLES DE DEVELOPPEMENT REUSSI DE L’INDUSTRIE PHOTOVOLTAÏQUE 169 10.2.1 MESURES ET DECISIONS POLITIQUES CONCERNANT LE MARCHE ET L’INDUSTRIE EN MALAISIE 169 10.2.2 MESURES ET DECISIONS POLITIQUES CONCERNANT LE MARCHE ET L’INDUSTRIE EN ALLEMAGNE 172 10.3 ANALYSE DU DEVELOPPEMENT REUSSI DE L’INDUSTRIE CSP EN ESPAGNE 174 10.4 ANALYSE DU DEVELOPPEMENT REUSSI DE L’INDUSTRIE DU CES EN TURQUIE 176 10.5 RECOMMANDATIONS D’ORDRE GENERAL POUR LA TUNISIE 177 11 RECOMMANDATIONS ET PLANS D’ACTIONS SPECIFIQUES PAR TECHNOLOGIE 180 11.1 POLITIQUE ENERGETIQUE ET EFFETS SOCIAUX-ECONOMIQUES 181 11.2 LE CHAUFFE EAU SOLAIRE (CES) 183 11.3 LE PHOTOVOLTAIQUE (PV) 187 11.4 LES CENTRALES SOLAIRES THERMIQUES (CSP) 189 11.5 CONCLUSION 192 ANNEXES 195 REFERENCES 201 8 Rapport Final Rapport Final 9 Tableau 1 : Efficacité commerciale d’un module PV 25 Tableau 2 : Efficacité et les améliorations des technologies PV jusqu’en 2030 26 Tableau 3 : Aperçu des politiques et des projets solaires prévus 31 Tableau 4 : Coûts d’investissement en CSP avec spécifications 56 Tableau 5 : Vue d’ensemble des centrales ISCC installées dans la uploads/Industriel/ chaine-de-valeur-solaire-en-tunisie.pdf

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