CCIFC - Etude sur le secteur photovoltaïque en Chine - 2009 - VF

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Le photovoltaïque en Chine – 2009 Le secteur du photovoltaïque en Chine Réalisé, dans le cadre du Plan Chine, par la CCIFC : Charles-Edouard BONNET Béatrice FREUGE Avec les contributions de : CCIFC Beijing CCIFC Shanghai CCIFC Canton Novotel Xinqiao Beijing, Mayfair Tower, 2F/64 Shamian Road thArea B, 6 Floor, 83 Fu Min Road, 2nd floor, Guangzhou 510130, P.R.C 2 Dongjiaominxiang, Dongcheng District Shanghai 200040, P.R.C Tél : +86 (20) 8186 8585 Beijing 100004, P.R. China Tél: [phone] Fax : [phone] Tel : [phone] Fax: [phone] [e-mail] Fax : [phone] [e-mail] [e-mail] p. 1 Le photovoltaïque en Chine – 2009 SOMMAIRE I - Généralités sur le photovoltaïque ...........................................................................................3 A. Qu’est ce que le photovoltaïque ? 3 B. Le silicium: matériau de base pour la production des cellules photovoltaïques..................... 3 C. Du silicium métallurgique au panneau photovoltaïque : les étapes de la transformation ...... 6 D. Avantages / Inconvénients du photovoltaïque........................................................................ 7 E. Situation mondiale en 2008 ................................................... ...

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                                                                                    Le secteur du photovoltaïque en Chine           Réalisé, dans le cadre du Plan Chine, par la CCIFC :       Charles-Edouard BONNET Béatrice FREUGE     Avec les contributions de :

 

 

 

Le photovoltaïque en Chine – 2009  

     

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Le photovoltaïque en Chine – 2009  

SOMMAIRE       I - Généralités sur le photovoltaïque ........................................................................................... 3     A. Qu’est ce que le photovoltaïque ? .......................................................................................... 3 B. Le silicium: matériau de base pour la production des cellules photovoltaïques..................... 3 C. Du silicium métallurgique au panneau photovoltaïque : les étapes de la transformation ...... 6 D. Avantages / Inconvénients du photovoltaïque........................................................................ 7 E. Situation mondiale en 2008 .................................................................................................... 7 F. Marchés potentiels et perspectives à venir............................................................................. 8 H. Les principales entreprises mondiales du secteur photovoltaïque......................................... 9 Perspectives..............................................................................................................................11         II - Le photovoltaïque en Chine Continentale ........................................................................... 12     A. Production............................................................................................................................. 12 B. Consommation en Chine ...................................................................................................... 12 C. Exportations de Chine vers l’étranger .................................................................................. 13 D. Accord sino-américain pour la construction en Chine de la plus grande centrale à électricité solaire au monde....................................................................................................................... 14 E. Recherche et Développement en Chine............................................................................... 14 F. Frein au développement ....................................................................................................... 14 G. Mesures mises en place par le gouvernement chinois pour booster le marché photovoltaïque et actions du gouvernement chinois................................................................. 15 1) Mesures ............................................................................................................................ 15 2) Actions du gouvernement ................................................................................................. 15 H. Liste de quelques salons en Chine sur les énergies renouvelables (EnR) .......................... 16 I. Liste des 10 plus grandes entreprises chinoises spécialisées dans le photovoltaïque – Production (2007 - 2008) ......... ................................................................. 18  ................................ J. Un exemple de coopération entre la Chine continentale et Hong-Kong ............................... 18 Conclusion :............................................................................................................................... 19         III - Le photovoltaïque à Taiwan ................................................................................................. 20     A. L’industrie photovoltaïque, un enjeu important pour Taiwan ................................................ 20 B. Les acteurs du marché ......................................................................................................... 20 C. Les exportations ................................................................................................................... 21 D. Les effets de la crise............................................................................................................. 21 E. Une implication du gouvernement ........................................................................................ 22 F. Un cadre législatif incitatif ..................................................................................................... 22 Conclusion.................................................................................................................................23       Conclusion générale ................................................................................................................... 24     Sources : ................................................................................................................................... 25  

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Le photovoltaïque en Chine – 2009  

  I - Généralités sur le photovoltaïque       Un panneau solaire ou capteur solaire   est un dispositif destiné à récupérer une partie du rayonnement solaire pour le convertir en énergie solaire utilisable par l'homme. On distingue essentiellement deux types de panneaux solaires :   - les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires thermiques, qui convertissent la lumière en chaleur ;   - les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques, qui convertissent la lumière en électricité.   ’ A. Qu est ce que le photovoltaïque ? L’effet photovoltaïque, découvert en 1839, permet la production d’énergie photovoltaïque par la conversion du rayonnement solaire en énergie électrique. C’est l’absorption des photons dans un matériau semi-conducteur qui génère la tension électrique.   Il existe plusieurs filières de matériau semi-conducteur pour la constitution des cellules photovoltaïques : - les filières utilisant le silicium cristallin (mono ou multicristallin/polycristallin), qui représentent actuellement 80% du marché des cellules photovoltaïques. - les filières couches minces, dont la principale est celle du silicium amorphe - les filières utilisant des matériaux organiques comme semi-conducteur en sont encore au stade des recherches en laboratoire   L’énergie photovoltaïque concerne principalement 2 marchés : les installations raccordées au réseau et l’électrification de sites isolés où des solutions de stockage peuvent être développées.   L’énergie électrique photovoltaïque possède un potentiel illimité puisque là où il y a de lumière elle peut être produite. Par exemple, il suffirait de recouvrir 5% de la surface des déserts de panneaux photovoltaïques pour couvrir la production de l’électricité mondiale.     B. Le silicium: matériau de base pour la production des cellules photovoltaïques  Le prix du silicium, le matériau de base des cellules photovoltaïques classiques (que l’on tire du sable, ultra purifié) ne cesse de chuter sous l’effet d’une surproduction. Le cours est tombé de 450/500 dollars le kilo mi-2008, un record, à environ 200 dollars fin 2008, retrouvant le niveau de 2007. Les fabricants de cellules et panneaux solaires vont eux aussi réduire leurs prix. D’autant que selon Jeff Osborne, de Thomas Weisel Partners, le prix du contrat devrait tomber sous les 100 dollars le kilo d’ici fin 2009 et entre 50 et 80 dollars en 2010. Selon le cabinet iSuppli, la production va gonfler de 5,7 GW en 2008 à 19,4 GW en 2010 et 37,6 GW en 2012.   Le cours de MEMC Electronic Material, l’un des gros producteurs de silicium, a chuté de 26% en peu de temps.   L’offre en silicium, jusqu’alors très limitée, devrait être excédentaire vers 2010.

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Le photovoltaïque en Chine – 2009     A partir de 2012, l‘effondrement prévisible des prix du silicium entraînera des consolidations parmi les quelque 70 producteurs du secteur.   Pour les producteurs de cellules et de panneaux solaires, c’est une chance puisque l’achat de silicium représente la moitié de leurs dépenses.     Les panneaux photovoltaïques sont composés de cellules photovoltaïques de silicium monocristallin, polycristallin ou amorphe. La grande différence réside dans la procédure de fabrication.      

- Polycristallin (Polycrystalline solar module) Silicium polycristallin ou multicristallin : il se compose de petits cristaux liés entre eux ayant une taille de quelques millimètres à plusieurs centimètres. La production en est ainsi grandement simplifiée, par rapport au silicium monocristallin. Rendement de 11 à 13%. Les cellules engendrent un coût de production moins élevé que les cellules monocristallines.    

- Monocristallin (Monocrystalline solar module) Silicium monocristallin : se présente sous la forme d'un seul cristal. Est obtenu à partir de silicium très pur. Son rendement (12 à 16%) est supérieur aux autres, mais son prix est également plus élevé que celui des cellules polycristallines ou amorphes.    

 Non cristallin (Amorphous silicon solar panel). - Silicium amorphe : les atomes du silicium amorphe sont répartis de façon irrégulière. Rendement moyen de 5 à 10%, mais le courant produit est assez bon marché.                      

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Le photovoltaïque en Chine – 2009     Tableau comparatif des différentes technologies de cellules photovoltaïques      Technologie   Amorphe   Polycristallin   Mnocoirtslailn   Hybride*  

Rendement dans les   Moyen   Bon   Très bon   Excellent   conditions standard**   7 - 8%   11 - 13%   14 - 16%   17 - 19%     Surface de panneau 16 m²   8 m²   7 m²   6,5 à 7 m²   pour 1 kWc***   Electricité générée en un 900 kWh   750 kWh/kWc   750 kWh/kWc   900 kWh/kWc   an (modules orientés sud, inclinés à 30°)   Energie produite en un 55 - 60 90 - 95 kWh/m²   90 - 95 kWh/m²   125 - 135 an par m2   kWh/m²   kWh/m²   Emission de CO2 390 kg/kWc   325 kg/kWc   325 kg/kWc   390 kg/kWc   économisée par kWc et par an   Emission de CO2 25 kg/m²   40 kg/m²   45 kg/m²   55 - 60 kg/m²   économisée par m2 et par an      * Les PV hybride combinent les avantages des deux technologies: silicium monocristallin et film de silicium amorphe    ** Conditions standard de test: 25 °C, intensité lumineuse de 1000W/m²    *** kWc = kilowatt 'crête'. Puissance caractéristique des panneaux solaires photovoltaïques (dans les conditions standard).   Source : .ewwrgnedoiee.ucocmw      

 

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Le photovoltaïque en Chine – 2009     C. Du silicium métallurgique au panneau photovoltaïque : les étapes de la transformation

 

        La technologie silicium est fiable et éprouvée. Elle consiste à fondre du silicium de qualité électronique (sans impuretés) pour le transformer en barres monocristallines ou en blocs polycristalins d'une section de 100 à 200 cm2 qui sont débités par sciage en plaques de 200 à 300 microns d’épaisseur. Apres un nettoyage soigné, les plaques sont transformées en cellules sensibles à la lumière, en modifiant leur équilibre électronique par diffusion d’éléments dopants (bore, phosphore). Un réseau de conducteurs est déposé en surface pour collecter le courant. Apres vérification des performances, les cellules sont connectées entre elles et encapsulées dans les panneaux vitrés pouvant atteindre une puissance de 100 à 200 Watts.    

 

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Le photovoltaïque en Chine – 2009     D. Avantages / Inconvénients du photovoltaïque      Avantages (+) Inconvénients (-)       + s'alimente des rayonnements du soleil et - La fabrication du module photovoltaïque non de la chaleur, ce qui facilite son utilisation, relève de la haute technologique et requiert dans les pays chauds comme dans les pays des investissements d'un coût élevé froids, en altitude comme en plaine. - Les générateurs photovoltaïques ne sont   + L'avantage majeur est le caractère compétitifs par rapport aux générateurs Diesel inépuisable de cette énergie, contrairement au que pour de faibles demandes d'énergie en bois par exemple. région isolée.    + D'un point de vue esthétique, les panneaux - Lorsque le stockage de l'énergie électrique s'intègrent relativement bien sous forme chimique (batterie) est nécessaire,  le coût du générateur photovoltaïque est accru   + Pas d’entretien particulier et leurs frais de maintenance sont limités   + Recyclage possible après 25 ans   + Relativement simples et rapides à installer.   + Un système de capteur photovoltaïque peut produire jusqu'à 80 % des besoins d'énergie, chauffage compris. Aucune modification du système de chauffage n'est nécessaire.   + Totalement modulable et la taille des installations peut être facilement ajustée selon les besoins ou les moyens

+ Aucun mouvement, pas de pollution directe ou indirecte, aucun déchet, aucune perturbation pour l’environnement de proximité          E. Situation mondiale en 2008 A l’échelle mondiale, la capacité de production électrique annuelle des cellules solaires a atteint, en 2008, 5,7 GW, soit 15 fois plus qu’en 2000. La Chine se hisse au premier rang suivie de l’Allemagne du Japon et de Taiwan.   Le marché des installations photovoltaïque solaire mondial (PV) a franchi un record en 2008, en atteignant une croissance de 110 % par rapport à l’année précédente (81 pays concernés).   L'industrie photovoltaïque a produit 37,1 milliards de $ de revenus globaux en 2008.

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Le photovoltaïque en Chine – 2009       L’engouement pour le solaire a été tel que des dizaines de producteurs de silicium (une soixantaine) ont surgi ces deux dernières années, surtout en Chine, alors que jusque-là une poignée (sept) produisaient 90% du total (Hemlock, Wacker, REC, Tokuyama, MEMC, Mitsubishi et Sumitomo).   La Chine et Taïwan ont continué à augmenter leur part de production cellulaire solaire mondiale, montant à 44 % en 2008 contre 35 % en 2007.   L'Europe a représenté 82 % de la demande mondiale du marché photovoltaïque en 2008. La croissance de 285 % de l'Espagne a poussé l'Allemagne au deuxième rang du classement de ce marché, tandis que les Etats-Unis se classent troisième. La croissance rapide en Corée lui a permis de devenir le quatrième plus grand marché, suivi de près par l'Italie et le Japon.     Demande mondiale du marché photovoltaïque en 2008    

 

F. Marchés potentiels et perspectives à venir Les perspectives à long terme pourraient être vues comme sans limite :    - marché captif de 2,5 milliards d’habitants du tiers-monde, qui seront 4 milliards dans 40 ans. - marché de toits photovoltaïques, qui pourraient devenir le toit standard à terme, équipant chaque nouvelle maison pour contribuer à respecter le protocole de Kyoto.    Zhengrong Shi, le PDG du groupe chinois Suntech Power Holdings, premier fabricant mondial de cellules et panneaux solaires, a prédit dans une interview que le secteur dans son ensemble pourra baisser ses prix de moitié dès 2013.   La production devrait doubler en 2009, tandis que la demande devrait augmenter de 34%, selon iSuppli, et dans deux ans l’offre pourrait même dépasser la demande, avec une aggravation de la

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Le photovoltaïque en Chine – 2009     situation vers 2012. Les producteurs asiatiques produiront environ 40% du total, contre 30% actuellement.    Evolution et prévisions de la production de silicium, de la production de cellules solaires, de la demande de silicium, de l’offre ainsi ue du rix de 2007 à 2012

 

H. Les principales entreprises mondiales du secteur photovoltaïque 

Principales entreprises mondiales du secteur           REC, •   Norvège. 1 er T en 2006 et 13 000 T en 2007. Fabrique égalementmondial avec 6 500   des cellules, des wafers et des panneaux.       roducteurs de •   Wacker, p silicium  Allemagne. 2 e producteur mondial avec 5 600 T en 2006 et 10 000 T pour 2008.       •   Hemlock, États-Unis. 3 e mondial avec 3.600 T en 2006 et 7.500 T en 2008          Autres : •   Crystallox, Scanwafer, PV silicon, Hoku materials, Sichuan Xinguang, Luyang Zhonhui,   Sharp, Technip, Orkla, Ferroatlantica, Metallurgija, Hycore, Le Silicium deEmei,   Provence, etc.    

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producteurs de cellules            

producteurs d'équipement de fabrication de cellules

producteurs de panneaux solaires photovoltaïques 

 

Le photovoltaïque en Chine – 2009  

•Q cells,   Allemagne. 1er producteur mondial avec 389 MW en 2007   •   Sharp, Japon. 2e producteur mondial avec 370 MW en 2007   •   Autres : Suntech Power, Schott, Isofoton, ErSol, DelSolar, Photowatt, Photovoltec, Sunways, Topray Solar, Nanjing PV-tech, REC, KIS Co, Solland, Solartec Sro, etc.  

    •   Applied Materials   •   rontCe  m,erth   •   Roth and Rau, OTB, Alcatel Vacuum Technology, Oerlikon, Pfeiffer Vakuum,     •   Suntech Power Chine, Principal fabricant de cellules photovoltaïques   •   Sharp, Japon. Produit le silicium, les cellules et les panneaux   •   Autres : BP solar, Trina Solar, Yingli Solar, Sanyo, Deutshe solar, Kyocera, First Solar, Mitsubishi, Motech, Shell Solar, Aleo Solar, Solarwatt, Centrosolar, Soleco, Scheuten Solar, Sunpower corp, Solar Fabrik, Tenesol, Evergreen Solar, Honda Soltec, Kaneka, Scancell, Shenzen Topray, Ningbo Solar, E-ton Dynamics, General Electric, Solterra, Shanghai Solar, Sunset, Solon, Solairedirect, etc.  

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Perspectives  

 

Le photovoltaïque en Chine – 2009  

  Le contexte énergétique, politique et environnemental est favorable ; les applications et les innovations se multiplient ; la ressource étant quasi illimitée, le marché du photovoltaïque est en pleine expansion.   D’après un rapport de l’EPIA (Association Européenne des Industriels du Photovoltaïque) réalisé par les industriels du domaine, l’optimisme est de rigueur. En effet, les chiffres annoncés sont stupéfiants. Mais la réalité a parfois dépassé les prévisions dans le domaine des énergies renouvelables.     Selon ce rapport, en 2020 : - le photovoltaïque alimentera un milliard d’habitants dont 30 % des habitants africains. - 2,3 millions d’emplois seront créés par cette industrie. - l’investissement sera de 75 milliards d’euros par an. - 82 millions d’habitants des pays développés dont 35 millions en Europe auront des installations photovoltaïques connectées au réseau

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