Les mystères des coûts cachés de l'énergie solaire dévoilés par le MIT

À une époque où l’énergie solaire est devenue incontournable pour notre transition énergétique, des chercheurs de l’institut du MIT jettent un nouvel éclairage sur le rôle crucial de la technologie douce dans la réduction des coûts.

Selon les recherches publiées dans Nature Energy, l’amélioration des fonctionnalités technologiques non matérielles s’impose comme une priorité pour continuer à réduire les coûts de l’énergie solaire.

Même si le coût d’installation des systèmes d’énergie solaire a considérablement diminué depuis 1980, la technologie douce, notamment les pratiques de délivrance de permis, la gestion de la chaîne d’approvisionnement, et les processus de conception des systèmes, n’a contribué qu’à 10 à 15 % de cette baisse.

La dure vérité sur les coûts indirects

Cette recherche montre que la technologie douce domine de plus en plus le coût total des installations solaires, ce qui pourrait limiter les économies futures.

Les chercheurs ont observé que ce que l’on appelle les « coûts indirects » de la construction d’une centrale solaire – les coûts de conception et d’installation de la centrale – représentent une part de plus en plus importante des coûts totaux. En fait, la part des coûts indirects varie aujourd’hui entre 35 et 64 %.

« Nous voulions examiner de plus près l’origine de ces coûts indirects et la raison pour laquelle ils ne diminuaient pas aussi rapidement que les coûts matériels« , explique l’auteure principale de l’étude, Jessika Trancik, professeur à l’Institut pour les données, les systèmes et la société (IDSS) du MIT.

Dans le passé, les scientifiques ont modélisé l’évolution des coûts de l’énergie solaire en divisant les coûts totaux en composantes additives – composantes matérielles et composantes non matérielles – et en suivant ensuite l’évolution de ces composantes dans le temps.

« Mais si l’on veut vraiment comprendre d’où viennent ces taux de changement, il faut aller plus loin et examiner les caractéristiques de la technologie. Les choses se répartissent alors différemment« , explique M. Trancik.

Une approche quantitative révélatrice

Les chercheurs ont mis au point une approche quantitative qui modélise l’évolution des coûts de l’énergie solaire au fil du temps en attribuant des contributions aux différentes caractéristiques technologiques, y compris les caractéristiques matérielles et immatérielles.

Par exemple, leur cadre permettrait de déterminer dans quelle mesure la baisse des coûts d’installation des systèmes – un coût non technique – est due aux pratiques normalisées des installateurs certifiés – une caractéristique technologique non technique. Il permettrait également de déterminer comment ce même coût indirect est affecté par l’augmentation de l’efficacité des modules photovoltaïques – une caractéristique matérielle de la technologie.

Cette nouvelle approche a permis de constater que les améliorations matérielles avaient eu le plus grand impact sur la réduction des coûts.

Le modèle a également mis en lumière des écarts importants entre les pays en matière de coûts non matériels. Par exemple, en Allemagne, ces coûts sont inférieurs d’environ 50 % à ceux des États-Unis.

Deux stratégies pour une optimisation

Face à ces constatations, deux stratégies se dessinent :

Se concentrer sur l’amélioration matérielle pour influencer les coûts non matériels.
Cibler directement les caractéristiques de la technologie douce, par exemple en optimisant les processus d’installation ou en automatisant les procédures d’autorisation.

« Dans la pratique, les ingénieurs adoptent souvent les deux approches, mais en les séparant dans un modèle formel, il est plus facile de cibler les efforts d’innovation en tirant parti des relations spécifiques entre les caractéristiques technologiques et les coûts« , explique Magdalena Klemun professeure adjointe à l’université des sciences et technologies de Hong Kong.

« Souvent, lorsque nous pensons au traitement de l’information, nous laissons de côté les processus qui se déroulent encore d’une manière très peu technologique, par le biais de la communication entre les personnes. Mais il est tout aussi important d’y réfléchir en tant que technologie que de concevoir des logiciels sophistiqués« , fait remarquer Mme Trancik.

À l’avenir, les chercheurs souhaitent appliquer leur modèle quantitatif à l’étude des coûts indirects liés à d’autres technologies, telles que le chargement des véhicules électriques et la fission nucléaire. Ils souhaitent également mieux comprendre les limites de l’amélioration des technologies douces et la manière dont on pourrait concevoir de meilleures technologies douces dès le départ.

En synthèse

Les coûts non matériels représentent un défi majeur pour l’industrie de l’énergie solaire. En se penchant sur cette question, les chercheurs de l’institut MIT soulignent l’importance de la technologie douce dans la poursuite des réductions de coûts et la transition énergétique.

Pour une meilleure compréhension

Qu’entend-on par « technologie douce » ?

La technologie douce se réfère aux pratiques de délivrance de permis, à la gestion de la chaîne d’approvisionnement, et aux processus de conception des systèmes liés à l’énergie solaire.