Évaluation environnementale

Les installations au sol de puissance supérieure à 1 MWc sont soumises à évaluation environnementale de façon systématique, ou après un examen au cas par cas pour les installations au sol de 300 kWc à 1 MWc, ainsi que les ombrières de plus de 300 kWc hors aire de stationnement (article R122-2 du code de l'environnement).

L’évaluation environnementale est un processus constitué de : l'étude d’impact, des consultations prévues et de l'examen par l’autorité autorisant le projet

L'étude d'impact présente l'analyse de l'état initial de la zone et des milieux susceptibles d'être affectés par le projet : milieu physique (sol et sous-sol, eau, air et climat, risques naturels...), milieu naturel (biodiversité, avec des études de terrain), milieu humain (population et santé humaine...), patrimoine et paysage. Ensuite, sont décrites les incidences du projet sur ces milieux, ainsi que les mesures prises pour les éviter, sinon pour les réduire, ou en dernier lieu, pour les compenser.

Cette étude est remise par le pétitionnaire avec la demande de permis de construire, et soumise à l'avis de l'autorité environnementale.

Déclaration environnementale des Produits de construction

Depuis 2014, le responsable de la mise sur le marché d'un produit de construction destiné au bâtiment doit établir une déclaration environnementale vérifiée par une tierce partie dès lors qu'il choisit de communiquer volontairement sur un aspect environnemental de son produit. Cette obligation a été étendue aux équipements électriques, électroniques et de génie climatique destinés au bâtiment depuis 2017, parmi lesquels ceux contribuant à la production locale d’énergie. Au niveau national, les déclarations environnementales sont enregistrées et publiées dans la base INIES : www.inies.fr.

En ce qui concerne les modules photovoltaïques, ces déclarations vont s'avérer incontournables dans le cadre de la règlementation environnementale des bâtiments neufs (RE2020). En effet, leur empreinte carbone est prise en compte dans le calcul des émissions CO2 des bâtiments, et il sera plus avantageux d'utiliser les données fabricant issues des déclarations environnementales que les données par défaut mises à disposition par l'administration, volontairement pénalisantes.

Le contenu de ces déclarations est précisé dans l'Arrêté du 31 août 2015 relatif à la déclaration environnementale des équipements électriques, électroniques et de génie climatique destinés à un usage dans les ouvrages de bâtiment (NOR : ETLL1515422A). Doivent être évalués un certain nombre d'indicateurs décrivant les impacts environnementaux, l'utilisation des ressources, les catégories de déchets et les flux sortants de matière ou d'énergie, sur l'ensemble du cycle de vie du produit. Elles sont de type III au sens de la norme NF EN ISO 14025 et les règles de leur établissement sont décrites dans la norme XP C08-100-1. Il est également possible pour les fabricants de mettre au point des déclarations collectives.

Économie circulaire

La législation européenne en matière de gestion des déchets s'appuie essentiellement sur la directive cadre 2008/98/CE, et dans le cas du photovoltaïque sur la directive 2012/19/CE relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) qui a fait entrer les modules photovoltaïques dans son champ d'application, les onduleurs étant déjà visés dans la version initiale. Sa transposition en droit français a été publiée en 2014, modifiant les articles R 543-172 à R 543-206-4 du code l’environnement.

Pour les modules photovoltaïques, cette directive impose à leurs fabricants ou aux responsables de leur mise sur le marché européen, d'organiser et de financer leur collecte et leur traitement en fin de vie. En France, cette obligation est remplie par l'éco-organisme PVCycle, représentant l'ensemble des fabricants présents sur le marché français, dont le financement est assuré par une éco-taxe payée par l'acquéreur des modules photovoltaïques.

Restriction d'utilisation des substances dangereuses

La réglementation européenne sur les substances dangereuses se base sur plusieurs textes.

RoHS

La directive 2011/65/CE du 8 juin 2011 relative à la limitation de l’utilisation de certaines substances dangereuses contenues dans les équipements électriques et électroniques (dite directive RoHS), a été transposée en droit français dans les articles R 543-171-1 à 12 du Code de l’environnement. Elle limite l'usage du plomb, du mercure, du cadmium, du chrome hexavalent, des  polybromobiphényles (PBB) et des polybromodiphényléthers (PBDE) à une concentration maximale en poids dans les matériaux homogènes de 0,1% (ou 0,01% dans le cas du cadmium).

Les onduleurs entrent dans le champ d'application de la directive RoHS, ils sont donc soumis à une limitation de l'utilisation de certaines substances dangereuses. A contrario, les modules photovoltaïques, qui peuvent contenir en faible quantité du plomb ou du cadmium (environ 0,05% dans la technologie CdTe), bénéficient d’une exemption s’ils sont montés et installés par des professionnels pour une utilisation permanente en un lieu donné (article 2). Dans ces conditions, ils n'entrent pas dans le champ d'application de cette directive.

REACH

REACH est le règlement européen n°1907/2006 entré en vigueur en 2007 pour sécuriser la fabrication et l’utilisation des substances chimiques dans l’industrie. Il vise à l'enregistrement obligatoire de toutes les substances importées à plus d'une tonne par an depuis le 31 mai 2018 , l'autorisation pour les substances « extrêmement préoccupantes » (cancérogènes, mutagènes, toxiques, persistantes, bioaccumulables...) et la restriction pour les substances conduisant à un risque inacceptable.

Les substances extrêmement préoccupantes, définies à l'article 57 de REACH, sont d'abord inscrites sur une liste des substances candidates à une procédure d’autorisation (article 59), puis incluses à l'annexe XIV de la directive qui impose une autorisation pour toute utilisation de cette substance.

Pour le photovoltaïque, les substances inscrites sur cette liste et présentes à plus de 0,1% en masse dans les modules sont :

• le sulfure de cadmium CdS utilisé dans les technologies CdTe et CIGS
• le plomb Pb présent dans les soudures des chaînes de cellules, pour les technologies au silicium
• le trioxyde d'arsenic As2O3 pouvant être contenu dans le verre des modules
• certains phtalates dans les plastifiants (câbles)

Nota : Sauf dérogation, l'Ecolabel européen exclut les produits contenant des substances visées au règlement REACH lorsqu'ils sont présent à plus de 0,1% en masse.

CLP

Le règlement CLP est le nom donné au règlement CE nº 1272/2008, relatif à la classification, à l'étiquetage et au conditionnement des produits chimiques. Il est applicable aux substances depuis le 1er décembre 2010 et aux mélanges depuis le 1er juin 2015, et concerne notamment la classification des dangers relatifs à ces produits.

Une étude conjointe du CEA et de l'Institut Fraunhofer a identifié les catégories de dangers définies dans ce règlement qui peuvent concerner le photovoltaïque, à savoir les substances classées comme toxiques, dangereuses pour l’environnement, cancérogènes, mutagènes ou toxiques pour la reproduction (CMR). Quelques composants des modules présentent ce type de substances :

• Plastifiants (gaines des câbles électriques)
• Retardateurs de flamme (cartes électroniques des onduleurs, face arrière des modules)
• Anti-salissure (TiO2 et ZnO2)

Nota : Sauf dérogation, l'article 6.6 de l'Ecolabel européen exclut les produits contenant des substances visées au règlement CLP.

Dans le cas du photovoltaïque, les seules situations où ces substances peuvent être dangereuse pour l'homme sont lors de l'extraction minière, la fabrication et le recyclage. Il n'y a pas de risque pendant la phase d'utilisation grâce à la lamination et à l'encapsulation des modules

Politique produit

La politique environnementale de la commission européenne sur les produits liés à l’énergie s’appuie sur la directive 2009/125/CE du 21 octobre 2009 relative à l’écoconception complétée par le règlement UE n°2017/1369 du 4 juillet 2017 sur l’étiquetage énergétique.

Aujourd'hui, il n'existe pas de dispositif applicable aux aspects environnementaux du photovoltaïque. Mais une étude préliminaire, menée de 2017 à 2019 par le JRC (Joint Research Center de la commission européenne), a permis d'établir des recommandations sur quatre dispositifs applicables aux aspects environnementaux du photovoltaïque, à savoir la directive Ecodesign et la règlementation sur l’Etiquette Energie, qui sont à caractère obligatoire pour les produits entrant sur le marché européen, et l’Ecolabel européen et les marchés publics écologiques, qui sont d’application volontaire.

Les recommandations issues de cette étude sont les suivantes :

• Ecodesign
  

  L’Ecodesign pourrait être appliqué aux produits (modules et aux onduleurs PV), avec les obligations suivantes :

  • modules : déclaration de la production moyenne dans des zones climatiques pré-définies, déclaration de leur baisse de performance sur 30 ans, diodes bypass ou boîtes de jonction remplaçables, informations sur la séparation des éléments du module en fin de vie.
  • onduleurs : communicants, rendement minimum garanti, cartes électroniques remplaçables sur site pour P < 30 kW et fourniture des gammes de maintenance préventive pour les puissances supérieures.
  • modules et onduleurs : contrôle qualité des sites de fabrication, déclarations environnementales sur l’énergie primaire dépensée sur leur cycle de vie et sur leur potentiel de réchauffement climatique, déclaration du contenu en g de certains matériaux comme le plomb, le cadmium, les produits fluorés…
• Etiquette énergie
  

  L’Étiquette Énergie est envisagée pour les systèmes photovoltaïques résidentiels. Elle requerrait de la part du fournisseur du système le calcul d’un indicateur d’efficacité énergétique (IEE) exprimé en MWh/kWc.m2, soit le rendement global de l’installation selon une méthode et des facteurs de pertes pré-définis et pour la zone climatique européenne la plus approchante. Les valeurs de rendement des modules et des onduleurs seraient ceux déclarés dans l’Ecodesign.

• Ecolabel européen
  

  L’Ecolabel européen serait applicable aux systèmes photovoltaïques résidentiels, et s’appuierait sur les dispositions de l’Ecodesign en les complétant.

  • Seuils sur la baisse de performance des modules de 0,6% par an maximum, le temps de retour énergétique et le contenu carbone des modules et des onduleurs.
  • En phase de conception et d'installation : simulation de production requise, précautions pour éviter la casse des modules lors de l’installation.
  • En phase d’exploitation : prestation de service incluant la supervision active du système PV, la maintenance préventive et curative et le nettoyage des modules pendant 10 ans.
  • En fin de vie : documentation sur la séparation des composants du module, maintien sur le marché pendant au moins 7 ans (ou entre deux remplacements prévisibles) des pièces détachées et des logiciels pour les onduleurs.
  • Au niveau des substances dangereuses : seuils pour le plomb, le cadmium, l’antimoine et l’arsenic, interdiction des produits fluorés pour les faces arrière des modules, respect des restrictions sur les retardateurs de flammes et les phtalates des câbles et des cartes électroniques, concentration des substances extrêmement préoccupantes candidates à une autorisation au sens de la directive REACH inférieure à 0,1% en masse.

  Nota : l'Ecolabel européen, tel qu'envisagé dans l'étude de la commission, est incompatible avec les produits contenant des substances visées par la règlementation européenne sur les substances dangereuses (REACH et CLP).

• Marché public écologique
  

  Pour les marchés publics écologiques, l’indicateur d’efficacité énergétique serait celui de l’Etiquette Energie, et des seuils seraient institués sur le contenu carbone des modules et des onduleurs, en kg CO2/kWh. Le temps de retour énergétique du système devrait être calculé selon les critères de l’Ecolabel. A l’installation, des précautions devraient être prises pour éviter la casse des modules et une procédure de commissionnement devrait être mise en place à la réception afin de mesurer le ratio de performance de l’installation PV. Enfin, une offre d’entretien et maintenance devrait nécessairement être proposée par l’installateur.

Une feuille de route structurante pour créer une filière exemplaire

La feuille de route environnementale de la filière photovoltaïque a été publiée par l'ADEME en juillet 2021 à la suite d'un travail bibliographique, d'un recensement des pratiques industrielles et d'un travail collectif avec les parties prenantes.

Elle propose pour la filière française 25 actions déclinées selon 4 clusters thématiques :

• A - Améliorer la performance technique et environnementale des produits PV
• B - Inciter au déploiement de produits PV ayant de meilleures performances techniques et environnementales
• C - Optimiser la consommation de matériaux et développer une économie circulaire
• D - Structurer le déploiement du PV en diminuant les impacts environnementaux sur site

et un cinquième cluster relatif à la gouvernance et la souveraineté de la filière PV au niveau français et européen afin de porter cette feuille de route notamment au niveau des instances européennes.

Méthodologie de l'étude et retours des acteurs de la filière

Ce panorama a été construit sur la base :

• d'une analyse bibliographique visant à identifier les paramètres majeurs qui cadrent les impacts environnementaux du photovoltaïque : l'étude bibliographique sur plus de 400 documents montre une forte proportion d'ACV (analyses de cycle de vie) réalisées sur le période 2015-2019 portant principalement sur la fabrication et la gestion de fin de vie des systèmes PV, sur bâtiment ou au sol.

Globalement, l'amélioration des procédés de fabrication ayant un moindre impact environnemental est peu traitée, les enjeux les plus abordés ayant trait à la gestion des déchets et au recyclage, à la réduction de l'utilisation de substances toxiques, à la gestion des ressources et au changement climatique. Les 3 indicateurs les plus fréquents dans les ACV sont par ailleurs le changement climatique, la demande en énergie primaire et le temps de retour énergétique mais les résultats sont souvent issus de données obsolètes en raison de l'évolution rapide des technologies PV et les calculs effectués selon des méthodologies variables.

• d'un benchmark industriel réalisé grâce à la consultation de plus d'une centaine d'acteurs répartis sur l'ensemble de la chaîne de valeur : la consultation des acteurs industriels fait ressortir un large plébiscite pour une industrie relocalisée en Europe afin de réduire l’impact carbone (en lien avec le mix électrique utilisé pour la fabrication) voire un approvisionnement en matières premières secondaires issues du recyclage.

Les questions relatives au recyclage et à la prise en compte de la biodiversité dans les projets au sol sont perçues comme bien encadrées au niveau règlementaire et jugées peu prioritaires. De même, l'amélioration des rendements, favorable à une économie de matière et de ressources, semble déjà portée par des impératifs économiques. En revanche, une évolution de la règlementation relative aux substances dangereuses (plomb, cadmium...) ou des critères carbone utilisés dans les appels d'offres dont le périmètre pourrait être élargi au système photovoltaïque semblent bien reçues.

Ceux-ci se sont également exprimés sur la pertinence de l'évolution ou de la mise en place d'exigences environnementales comme l'Evaluation Carbone Simplifiée des appels d'offres ou les études d'impact environnementales pour les parcs PV au sol.

Une analyse croisée des pistes d'action a été menée, sous l'angle de l'importance des enjeux mais aussi de leur facilité de mise en place, toujours en co-construction avec les parties prenantes.

Actions de la feuille de route à court (2-5 ans), moyen (5-10 ans) et long terme (>10 ans)