Le marché du solaire connaît une forte progression de la demande, offrant de nouveaux débouchés aux métaux non ferreux.
Le marché du solaire triplera d’ici à 20230
L’énergie solaire a un rôle clé à jouer dans la décarbonation de l’économie mondiale. Selon Wood Mackenzie, la capacité de production solaire mondiale triplera entre 2020 et 2030, puis triplera à nouveau d’ici à 2050. Mais pour maintenir le réchauffement climatique à 1,5-2 °C maximum, cette croissance devrait même être deux fois plus rapide.
Environ la moitié de cette capacité supplémentaire concernera les marchés matures et la région Asie-Pacifique, notamment la Chine. La baisse des coûts de production et l’amélioration de l’efficacité devraient faire augmenter considérablement la demande d’énergie solaire. Une opportunité significative pour les métaux servant à fabriquer les panneaux solaires, tels que l’aluminium, le cuivre et le zinc.
« Le solaire est devenu moins cher que toute autre technologie dans de nombreuses régions des États-Unis et dans plusieurs autres pays du monde. À mesure que les coûts continuent de baisser, la part de l’énergie solaire dans l’approvisionnement en électricité va augmenter et commencer à supplanter les autres formes de production. Cela représente une énorme opportunité pour le secteur des métaux de base. », résume Kamil Wlazly, analyste chez Wood Mackenzie.
Le rôle des métaux de base dans la production solaire
L’explosion de la demande d’énergie solaire implique une augmentation de la demande des métaux servant à la construction des centrales. Un panneau solaire traditionnel contient de nombreux composants en métal de base, dont l’aluminium et l’acier galvanisé recouvert de zinc. Le cuivre sert pour les câbles de transmission haute et basse tension et pour les tubes des capteurs solaires thermiques.
Les installations photovoltaïques, avec des panneaux de cellules photovoltaïques produisant de l’électricité à courant continu, connaîtront la plus forte croissance. Les centrales solaires à concentration (CSP) utilisent des miroirs pour concentrer l’énergie du soleil sur un fluide caloporteur. Ces systèmes CSP, plus grands consommateurs de métaux, devraient représenter 8% de la capacité annuelle d’ici à 2050, contre 1% aujourd’hui.
Le troisième type d’installation, les systèmes solaires thermiques, utilise la chaleur du soleil pour chauffer de l’eau. Ce type d’installation devrait à l’avenir décliner en faveur des systèmes photovoltaïques (PV).
Multiplication par 3,5 de la demande en aluminium
La teneur moyenne en aluminium pour un PV avoisine les 21kg par kW, atteignant 47kg par kW pour un CSP. Ainsi, selon Wood Mackenzie, dans un scénario à 1,5 °C de réchauffement climatique, la demande en aluminium pourrait atteindre 10Mt. Dans un tel scénario, la part du solaire dans la consommation totale d’aluminium passerait de 3% à 12,6% en 2040.
En outre, l’aluminium pourrait remplacer plusieurs éléments des systèmes CSP, actuellement riches en acier. Étant donné l’avantage économique de l’acier, le potentiel de substitution de l’aluminium reste incertain. Toutefois, il est à noter qu’un remplacement systématique par l’aluminium augmenterait la demande pour ce métal d’au moins 50%.
D’autre part, l’énergie solaire pourrait contribuer à réduire l’empreinte carbone de la production d’aluminium, actuellement très intense en CO2. Par exemple, un projet pilote émirati ambitionne de produire 40.000 tonnes d’aluminium par an en utilisant 560.000 MWh d’énergie solaire. Cette méthode pourrait créer une circularité positive : l’énergie solaire servirait à exploiter l’aluminium, l’aluminium servirait à exploiter l’énergie solaire.
La demande de cuivre et de zinc augmente
L’expansion du marché du solaire implique aussi une demande accrue en cuivre et en zinc. Le scénario de base de Wood Mackenzie prévoit 0,3Mt de demande en cuivre supplémentaire pour l’industrie solaire sur 2020-2040. La demande pourrait atteindre 1,3 à 1,6Mt d’ici à 2040 pour un scénario à 1,5-2 °C de réchauffement climatique.
Le zinc est le seul métal capable d’empêcher la corrosion des centrales sur 30 ans, leur durée de vie minimale. Pour cette raison, la demande du secteur solaire pour ce métal, actuellement de 0,4Mt, pourrait atteindre 0,8Mt d’ici à 2040. Pour le scénario à 1,5-2 °C de réchauffement, ce chiffre pourrait atteindre 1,7 à 2,1Mt d’ici à 2040.
L’influence de la taille des modules sur l’utilisation des métaux
Depuis 2013, la taille des wafers et des cellules solaires a connu des augmentations variables, entre 2mm et 53,25mm. Cela s’est traduit par une augmentation de la surface des modules entre 25% et 50%, selon la conception du module. Les tendances émergentes suggèrent que dans les années à venir, un module-type sera environ 50% plus grand qu’aujourd’hui.
Des modules plus grands impliqueraient moins de panneaux et de câbles, entraînant donc un déclin du cuivre. Néanmoins, la baisse de la demande de cuivre sera marginale, puisque le diamètre des câbles et des transformateurs restera inchangé. En outre, l’augmentation de la taille des modules concerne seulement les centrales solaires à grande échelle.
Wood Mackenzie estime également que le design des modules s’approchant de l’optimum, leur intensité en aluminium restera globalement inchangée. L’évolution de la taille des modules ne devrait donc impacter que sensiblement l’utilisation des différents métaux.
Solution potentielle pour les objectifs climatiques
Le marché du solaire est en pleine expansion, résultat d’une consommation électrique accrue et d’un élan vers la transition énergétique. Les métaux de base trouveront ainsi de nouveaux débouchés, alors que leur demande explosera.
Si cet essor représente des opportunités, il risque aussi de mettre les chaînes d’approvisionnement sous pression. Néanmoins, des technologies prometteuses devraient favoriser un cercle vertueux pour l’exploitation de l’énergie solaire et de ces métaux. En somme, une gestion durable du marché du solaire pourrait constituer une solution pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux.
