Enquête — Énergie
Détruite sous l’ère Merkel, l’industrie photovoltaïque retrouve des couleurs et rêve d’indépendance vis-à-vis du géant chinois. Reportage au cœur de la « Solar Valley ». [3/4]
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Bitterfeld-Wolfen (Allemagne), reportage
Jochen Fritsche craint l’espionnage industriel comme la peste. Dans son usine de cellules pour panneaux solaires, à Bitterfeld-Wolfen, dans l’est de l’Allemagne, les smartphones sont interdits. Pas le droit non plus de faire de larges prises de vue de la chaîne de production ou de certaines machines, protégées par des dizaines de brevets. « Nos concurrents pourraient copier notre façon de procéder », justifie-t-il.
Les concurrents de Jochen Fritsche, ce sont les entreprises chinoises qui concentrent à elles seules 98 % de la fabrication de ces cellules. Le site du groupe Meyer Burger est le seul d’Europe à produire à l’échelle industrielle ces petits carrés de métal bleu, pièce maîtresse des panneaux photovoltaïques.
Il n’en a pourtant pas toujours été ainsi. En 2011, l’industrie solaire allemande était numéro 1 et comptait plus de 150 000 salariés. La première économie d’Europe était à la pointe de la recherche technologique. Une avance considérable. Las, les dirigeants allemands de l’ère Merkel ont délibérément choisi de saborder la filière.
Plus de la moitié des ouvriers et ouvrières de l’usine travaillaient dans l’industrie solaire allemande avant la crise qu’a connu la filière en 2012. © Stefanie Loos / Reporterre
Accusé de faire grimper les prix de l’électricité, le photovoltaïque est devenu à l’époque la cible du parti conservateur de la chancelière. En 2012, il a réduit drastiquement les subventions et a divisé par quatre le plafond autorisé pour de nouvelles installations solaires. « Lever le pied sur la transition énergétique » était l’objectif assumé de Peter Altmaier, le bras droit de la chancelière. Le puissant lobby du charbon l’a encouragé. « Le photovoltaïque en Allemagne, ça a autant de sens que de faire pousser des ananas en Alaska », raillait Jürgen Großmann, le patron de RWE, le plus gros énergéticien du pays, exploitant du bassin minier rhénan.
Les résultats ne se sont pas fait attendre. Les carnets de commandes des usines se sont vidés, les faillites se sont enchaînées. En quatre ans seulement, 100 000 employés se sont retrouvés au chômage. Ce qu’il restait du marché allemand fut récupéré par la Chine, qui a flairé la bonne affaire et a fait du solaire, au contraire, une priorité. L’Allemagne a perdu à la fois une industrie florissante et la dynamique de sa transition énergétique avec des conséquences qui se font encore sentir : dix ans plus tard, le déploiement du solaire dans le pays n’a jamais retrouvé son niveau d’antan.
Jochen Fritsche a connu cette époque. « Il a manqué d’une vision, de la reconnaissance que le solaire est un élément stratégique de notre approvisionnement en énergie, analyse-t-il aujourd’hui. De toute façon, c’était une époque où les politiciens ne voyaient pas le problème de laisser partir des filières clés à l’étranger, comme la pharmacie ou l’électronique. »
Jochen Fritsche, directeur de l’usine de cellules solaires Meyer Burger de Bitterfeld-Wolfen. © Stefanie Loos / Reporterre
« Nous pouvons la faire redémarrer »
Aujourd’hui, les choses ont changé. Angela Merkel a pris sa retraite politique, et la coalition qui dirige l’Allemagne depuis un an a de très grandes ambitions pour l’énergie solaire. Elle doit devenir la première source de production d’électricité avec un objectif de 215 gigawatts en 2030 et 400 gigawatts en 2045 — contre 59 installés début 2022. « Il est incompréhensible pour moi qu’on ait laissé s’effondrer notre industrie, déplore l’écologiste Robert Habeck, l’actuel vice-chancelier allemand. Mais nous pouvons la faire redémarrer. »
L’Allemagne est à la croisée des chemins. Les renouvelables n’ont jamais été aussi populaires, en particulier le solaire, à la fois bon marché et facile à installer. L’invasion russe en Ukraine et la crise des énergies fossiles ont créé un choc dans l’opinion. Au-delà de la nécessité de décarboner l’économie pour protéger le climat, « la guerre en Ukraine montre que ce sont les renouvelables qui permettent à la fois d’assurer notre approvisionnement de façon autonome et de faire baisser les prix », explique le directeur de l’Institut de Wuppertal pour le climat, Manfred Fischedick.
Le solaire doit devenir la première source d’électricité en Allemagne d’ici 2030. © Stefanie Loos / Reporterre
Certains les qualifient même d’« énergies de la liberté ». Mais le sont-elles vraiment, lorsque tout ou presque vient de Chine ? De l’extraction du silicium jusqu’au module, Pékin détient plus de 80 % des étapes nécessaires à la fabrication de panneaux solaires. « Il faut bien voir les conséquences de cette dépendance : les usines chinoises tournent massivement au charbon, et une partie d’entre elles fait appel à du travail forcé », explique Nadine Bethge, ancienne ingénieure dans le solaire, aujourd’hui experte pour l’association environnementale Deutsche Umwelthilfe. L’industrie solaire chinoise se concentre notamment dans la région du Xinjiang, où la communauté ouïghoure est victime d’une violente répression.
Volker Quaschning, de l’Université des sciences appliquées de Berlin, insiste aussi sur les incertitudes géopolitiques, en particulier avec les visées du régime de Xi Jinping sur l’île de Taïwan. « Qui nous garantit que dans cinq ans, on aura encore de bonnes relations avec la Chine ? S’ils cessent de nous fournir en cellules solaires, notre transition énergétique est morte », considère le chercheur.
Éviter de dépendre de la Chine
Ce risque taraude le pouvoir. Le photovoltaïque doit devenir synonyme de « Souveränität » — le mot est emprunté au français —, et donc être relocalisé. Il s’agit d’éviter de passer d’une dépendance à la Russie, avec les énergies fossiles, à une dépendance à la Chine, avec les renouvelables. En visitant cet été l’usine Meyer Burger de Bitterfeld-Wolfen, le vice-chancelier allemand a voulu envoyer un signal. « Je vois l’opportunité d’un retour en force de l’industrie solaire en Allemagne », a assuré Robert Habeck. Il en va, a-t-il dit, de « la sécurité nationale et européenne ».
Chez Meyer Burger justement, on connaît bien la Chine. Jusqu’en 2020, le groupe équipait l’industrie photovoltaïque de l’Empire du Milieu en appareils de découpe et de mesure. « Une machine, c’est facile à copier. Il suffit de la démonter pour comprendre comment elle est faite », dit Annegret Schneider, en charge de la communication de l’entreprise. Ainsi, lorsque les usines chinoises se sont mises à fabriquer leurs propres machines, les ventes de Meyer Burger ont décliné. La société a alors pressenti les risques pour son modèle économique, mais aussi, plus globalement, pour le succès de la transition énergétique. Elle a changé complètement de stratégie : plutôt que vendre sa dernière génération de machines-outils, elle l’a gardée pour elle, et s’est lancée dans la production de cellules et panneaux solaires. En Europe, pour le marché européen.
Son nouveau point de chute est une évidence : ce sera la « Solar Valley » de Bitterfeld-Wolfen, où ont travaillé autrefois Jochen Fritsche, mais aussi son PDG, le physicien allemand Gunter Erfurt. À son zénith en 2011, l’écosystème d’entreprises et de centres de recherche spécialisés comptait 3 500 emplois et promettait un avenir radieux à cette région désindustrialisée d’ex-Allemagne de l’Est.
La Solar Valley employait 3 500 personnes en 2012, à peine quelques centaines aujourd’hui. © Stefanie Loos / Reporterre
« Solar Valley »
Au milieu des herbes hautes et des bâtiments abandonnés, Meyer Burger a réaménagé une ancienne halle de 27 000 m2, inaugurée à l’été 2021. « On est sur un terrain fertile ici », dit Jochen Fritsche, déclinant les avantages : « les locaux adaptés », « le soutien des autorités locales » et surtout « le personnel qualifié ». Plus de la moitié des ouvriers de l’usine travaillaient il y a dix ans dans le solaire. Sous leur contrôle, les bras des robots s’agitent en cadence pour produire 300 000 cellules par jour. Elles rejoignent la deuxième usine du groupe, à 150 kilomètres de là, pour être assemblées en panneaux solaires. À Freiberg, en Saxe, Meyer Burger a, là aussi, fait revivre un ancien site industriel solaire.
En déambulant dans l’usine de Bitterfeld, Jochen Fritsche détaille le processus de fabrication des cellules, de la plaquette de silicium au produit fini, « en quatre étapes au lieu de dix habituellement ». Un nouveau procédé sans plomb, moins gourmand en énergie et en produits chimiques permet, selon les dires du patron, d’obtenir une cellule 20 % plus performante que la concurrence. Une avance technologique « made in Germany » que Meyer Burger, cette fois, ne compte pas dilapider.
La quasi-totalité de la chaîne de production a été automatisée. L’usine emploie 250 salariés. © Stefanie Loos / Reporterre
L’entreprise vend en Allemagne, mais aussi en Autriche, en Suisse, en Belgique ou en France. Le moral est bon et le carnet de commandes plein « au moins jusqu’à mi-2023 ». Depuis l’ouverture, les machines tournent 24 heures sur 24, sept jours sur sept. Les Allemands seraient-ils prêts à payer un peu plus cher pour soutenir le redémarrage de la production nationale face au low cost chinois ? Oui, répond sans hésiter Kerstin Lopau, qui accompagne les particuliers dans l’installation de panneaux solaires. Son association SoLocal Energy se fournit auprès de Heckert Solar, l’un des rares fabricants qui a survécu à la crise de 2012. « La question des droits de l’Homme est importante pour nous, personne ne doit souffrir pour notre transition énergétique », explique-t-elle.
Chez Enerparc, l’un des plus gros développeurs et exploitants de parcs photovoltaïques, on observe aussi un changement de mentalité. « Nous travaillons directement pour des clients comme Ikea ou Volkswagen, qui veulent maintenant savoir d’où viennent nos installations », dit Stefan Müller, responsable du développement commercial. Il en va de la « réputation » des entreprises, dit-il, alors qu’une loi les contraignant à faire respecter des normes bien plus strictes chez leurs sous-traitants, en matière de protection de l’environnement et des droits de l’Homme, entrera en vigueur en janvier prochain.
La demande est bien là. Mais les obstacles restent nombreux. L’industrie solaire allemande compte trois fois moins d’employés qu’il y a dix ans. La chaîne de production en amont des cellules solaires est quasi inexistante, avec un seul fournisseur de polysilicium pour toute l’Europe. La filière de recyclage est balbutiante.
Or « le temps presse », s’impatiente Nadine Bethge, de la Deutsche Umwelthilfe. « Le risque d’une guerre commerciale est présent », non seulement avec la Chine, mais aussi avec les États-Unis, qui ont débloqué des aides massives pour relocaliser l’industrie solaire sur leur sol. « Ces deux pays ont besoin de panneaux solaires pour remplir leurs propres objectifs, pourquoi nous les vendraient-ils ? s’interroge Nadine Bethge. Il faut absolument inciter les usines à ouvrir en Europe. »
Les cellules de panneaux solaires sont fabriquées à partir de silicium, un matériau semi-conducteur abondamment utilisé dans l’électronique. © Stefanie Loos / Reporterre
À ce stade, seul l’objectif est clair : la Commission européenne veut atteindre 30 GW de capacité de production européenne d’ici 2025, sur l’ensemble de la chaîne de valeur. Les moyens pour y parvenir le sont moins. Lancée le 9 décembre par l’UE, l’Alliance industrielle de l’industrie solaire doit permettre d’encourager les investissements. À Berlin, le gouvernement dit réfléchir à la mise en place de « garanties d’État » pour les investissements dans la production et l’installation d’électricité verte. La proposition d’un « Buy European Act » défendue par la France, qui favoriserait la production « made in Europe », a été accueillie chaleureusement, sans que ses contours n’en soient vraiment définis.
La filière, elle, veut croire en son avenir. Meyer Burger prévoit de tripler sa production d’ici 2024 et mise sur son partenariat avec l’institut Fraunhofer, le plus grand centre de recherche solaire du monde, pour améliorer encore sa technologie. Heckert Solar vient de s’agrandir tout comme Solarwatt, un autre fabricant. En France et en Italie, deux usines géantes sont en projet. « En recherche et développement, l’Europe est toujours leader, souligne le PDG de Meyer Burger, Gunter Erfurt. Les chaînes d’approvisionnement sont petites, mais réactivables et agrandissables. » Il en est convaincu : « C’est maintenant ou jamais ! »
• La suite de notre enquête : L’Allemagne joue l’éolien marin pour sortir du charbon
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Le fabricant ambitionne de rendre commercialisables des modules à haute performance basés sur des cellules tandem en pérovskite à hétérojonction. Ces travaux visent à industrialiser dans les années à venir des cellules et des modules affichant des taux de rendement de 30 %.
décembre 21, 2022 Sandra Enkhardt - D’après pv magazine Allemagne - Traduction assurée par Christelle Taureau.
Clés : Innovation Modules et production en amont Allemagne
Meyer Burger met à nouveau l’accent sur la technologie à pérovskite, notamment pour l’associer à ses modules solaires à hétérojonction.
Meyer Burger a conclu un nouvel accord de coopération sur plusieurs années avec le CSEM de Suisse, le Centre Helmholtz de Berlin (HZB), l’Institut Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire (ISE) de Fribourg et l’Université de Stuttgart en vue d’industrialiser la technologie tandem en pérovskite. L’objectif est de produire des cellules solaires affichant un rendement supérieur à 30 %, en faisant appel exclusivement aux techniques de production propres à Meyer Burger, comme l’a annoncé mardi dernier le fabricant suisse de photovoltaïque.
« Avec une longue tradition de développement exclusif, Meyer Burger dispose d’un vaste portefeuille de processus, de technologies et de techniques de production pour la fabrication de masse potentielle en interne de cellules et de modules solaires tandem, a indiqué Marcel König, directeur de la section Recherche et Développement chez Meyer Burger. Cela comprend les processus de fabrication et les machines indispensables pour les cellules solaires tandem en pérovskite à base de silicium, ainsi que les modules solaires correspondants dotés de la technologie de connexion SmartWire exclusive de Meyer Burger. Associés aux compétences de nos partenaires académiques, c’est la recette idéale pour réussir ».
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Des premiers succès en matière de développement auraient d’ailleurs déjà été enregistrés : le CSEM et Meyer Burger ont ainsi atteint un rendement record de 29,6 % pour une cellule solaire tandem à pérovskite de 25 cm². Pour y parvenir, les chercheurs ont associé des cellules en silicium à hétérojonction avec des structures en pérovskite. « Cet excellent résultat prouve le potentiel des cellules tandem pérovskite-silicium pour atteindre des rendements élevés, se réjouit le Professeur Christophe Ballif, directeur du Sustainable Energy Center du CSEM. Il reste encore beaucoup à faire, mais l’industrialisation de cellules solaires affichant un rendement supérieur à 30 % est sur la bonne voie ».
Un point clé sur Made in Europe
Le HZB, qui mène lui aussi des recherches sur la technologie pérovskite depuis longtemps, a déjà atteint des rendements de plus de 31 % en laboratoire en associant des cellules à hétérojonction. À présent, avec Meyer Burger et les autres partenaires, il s’agit de transposer ces résultats à l’échelle de la fabrication de masse. « Meyer Burger fabrique en Europe, créant des emplois de grande qualité. L’entreprise s’appuie en outre sur des technologies qui ont été développées en Europe », explique Rutger Schlatmann, directeur du Centre de compétences en photovoltaïque de Berlin (PVcomB) au HZB.
La stabilité du processus de fabrication industriel ainsi que la grande fiabilité des modules revêtent une importance centrale pour le succès de la technologie en tandem pérovskite-silicium. « Notre but est que les modules pérovskite-silicium réalisent des performances aussi élevées en matière de fiabilité et de longévité que la technologie photovoltaïque classique en silicium », précise Andreas Bett, directeur du Fraunhofer ISE. Son institut est prêt à s’investir dans la transposition à grande échelle des processus de fabrication ainsi que dans la certification des modules solaires.
Les scientifiques de Stuttgart travaillent eux aussi avec ardeur sur les caractéristiques des nouveaux matériaux destinés à la nouvelles technologie de cellules solaires. Pour les cellules à pérovskite, il s’agit d’une nouvelle catégorie de semi-conducteurs qui émettent et absorbent de la lumière dans l’ensemble du spectre visible et de l’infrarouge, et dont les composants sont peu coûteux et largement répandus. « C’est grâce à cette équipe performante qu’il sera possible de faire des semi-conducteurs en pérovskite un produit durable et concurrentiel », estime Michael Saliba, directeur de l’Institut pour le photovoltaïque (ipv) de l’Université de Stuttgart. Dans ce projet, Meyer Burger joue un rôle pivot. En effet, transposer les avancées de la recherche à la fabrication de masse constitue un élément fondamental pour établir une production photovoltaïque Made in Europe, conclut Michael Saliba.
Connu / https://twitter.com/pvmagfrance/status/1605581251439919104
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Vincent Boulanger a retweeté pv magazine France @pvmagfrance · 21 déc.
#solarenergy #solar #sustainability
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