Analyse économique du système T/PV Pro : coût d’investissement, revenus d’exploitation et rentabilité à long terme

Introduction : Proposition de valeur économique de la technologie à double sortie

La viabilité économique des systèmes hybrides photovoltaïques-thermiques (PVT) repose sur un principe économique fondamental, différent de celui des systèmes à production unique : la production de deux énergies distinctes (électricité et chaleur) à partir d’une même surface de capteur permet d’obtenir une valeur énergétique totale plus élevée par unité de surface installée. Cette approche à double production justifie théoriquement des coûts d’investissement plus élevés que pour les systèmes dédiés à une seule production, à condition que le surcoût ne dépasse pas le gain financier. La quantification de ce rapport exige une analyse économique rigoureuse prenant en compte les coûts d’installation du système, les performances des composants, les tarifs des fournisseurs d’énergie et les taux d’actualisation à long terme adaptés à l’évaluation des immobilisations.

Par rapport aux solutions classiques (électricité du réseau complétée par un chauffage au gaz), un système photovoltaïque T/PV Pro implique généralement un investissement initial nettement plus important, compensé par une consommation d'énergie réduite. Un système résidentiel de production d'eau chaude sanitaire dimensionné pour réduire la charge thermique de 40 à 50 % peut nécessiter un investissement initial de 15 000 à 20 000 $ (environ 25 à 35 $ par watt de puissance thermique), soit bien plus que les chauffe-eau à gaz classiques (1 200 à 1 500 $). Ce surcoût doit être amorti grâce aux économies d'énergie annuelles et aux aides gouvernementales (remises, crédits d'impôt, crédits pour les énergies renouvelables) sur une période de retour sur investissement généralement comprise entre 7 et 12 ans dans les régions au climat favorable et bénéficiant d'incitations.

Analyse des coûts d'investissement : ventilation des composants du système

Le coût d'installation d'un système T/PV Pro comprend plusieurs composants distincts, chacun contribuant au coût total d'installation et chacun négociable par le biais d'un appel d'offres concurrentiel.

Analyse des revenus opérationnels : Production thermique et électrique

Les revenus annuels générés par un système T/PV Pro proviennent de deux mécanismes distincts : les coûts d’énergie thermique évités et les coûts d’énergie électrique évités.

Un système thermique de 5 kilowatts installé dans une zone bénéficiant d'un ensoleillement annuel moyen de 1 350 kWh/m²·an et d'un rendement thermique moyen de 50 % devrait produire environ 5 à 5,5 MWh par an. Éviter le gaspillage de 5,5 MWh de chaleur utile permet d'économiser environ 6,5 MWh de gaz naturel dans une chaudière à 85 % de rendement. Aux prix équivalents du gaz naturel en Europe, généralement compris entre 40 et 90 dollars par mégawattheure, cette économie représente un gain annuel d'environ 260 à 585 dollars.

Ce même système produit environ 3,5 à 4 MWh d'énergie électrique par an. Avec un tarif résidentiel de 0,12 $ à 0,20 $ par kilowattheure, cela représente un revenu annuel de 420 $ à 800 $ ; l'injection de cette énergie dans le réseau peut générer un revenu annuel de 245 $ à 480 $.

Valeur combinée des coûts évités : de 680 $ à 1 385 $ par an, l'électricité représentant de 60 à 75 % du total.

Retour sur investissement

Le délai de récupération simple est d'environ 16,9 ans sans incitations et de 11,4 à 13,3 ans avec incitations. Une analyse de la VAN sur 25 ans, avec un taux d'actualisation de 3 %, donne une valeur actuelle nette positive dans la plupart des scénarios de prix de l'électricité élevés.

Conclusion

La rentabilité des systèmes T/PV Pro dépend du contexte et est optimale lorsque les prix de l'électricité sont élevés, la demande thermique simultanée et la durée de détention est longue. L'architecture à double sortie offre un avantage structurel lorsque ces conditions sont réunies.