Ferme solaire : définition, avantages et rentabilité

Une ferme solaire, aussi appelée parc solaire, est un espace de production d’électricité photovoltaïque à grande échelle. Elle consiste à installer des panneaux solaires sur des surfaces de terrain, pouvant aller jusqu’à plusieurs hectares. L’électricité produite dans cette centrale est ensuite réinjectée sur le réseau d’électricité public. Ces centrales photovoltaïques permettent ainsi de maximiser la production d’électricité solaire et de contribuer au développement des énergies renouvelables.

Où sont implantées les fermes photovoltaïques ?  

Les parcs photovoltaïques peuvent être installés sur différents types de terrains, qui sont parfois difficiles à valoriser, tels que :  

• Les friches industrielles ;  
• Les délaissés autoroutiers ou ferroviaires ;  
• Les anciennes carrières ou décharges ;  
• Les terrains agricoles ou d’élevage (sous certaines conditions).

Un projet de ferme solaire présente de nombreux atouts puisqu’elle offre :  

• Une production d’énergie propre et renouvelable à grande échelle ;  
• Des coûts d’exploitation réduits ;  
• Une grande durabilité ;  
• Une stimulation à l’économie locale ;  

Une production d’énergie propre et renouvelable à grande échelle

Les panneaux solaires constituant la ferme photovoltaïque permettent de produire de l’électricité décarbonée, issue d’une source renouvelable : le rayonnement solaire. Le parc photovoltaïque émet ainsi peu de gaz à effet de serre sur toute sa durée d’exploitation (ce sont principalement des phases de chantier, de maintenance et de démantèlement qui sont génératrices de CO2). À ce titre, ce type de projet contribue à la transition énergétique, l’amélioration de la qualité de l’air et, plus globalement, à la lutte contre le réchauffement climatique.  

Des frais d’exploitation réduits

Une fois qu’elle est mise en place, la ferme solaire demande des coûts d’exploitation relativement faibles. La principale dépense à prévoir sur toute la durée d’utilisation du parc concerne la maintenance du site. La production d’électricité photovoltaïque se fait grâce au soleil, une source d’énergie entièrement gratuite et inépuisable à l’échelle du temps.

Une solution durable dans le temps

Les panneaux photovoltaïques peuvent produire de l’électricité solaire pendant de nombreuses années. Leur durée de vie moyenne se situe entre 25 et 30 ans, mais dans certains cas, leur longévité peut atteindre 40 ans. Après cela, ils peuvent être recyclés à 95 %¹, ce qui représente un autre atout non négligeable. Le développeur cotise auprès d’un organisme spécialisé au moment de l'achat du matériel, qui se charge ensuite du recyclage des panneaux en fin de vie.

Un atout pour l’économie locale

Une ferme solaire présente différents avantages pour l’économie locale. D’abord, elle permet de créer des emplois sur place : sa construction et son exploitation demandent de la main d’œuvre sur le territoire d’implantation. La centrale photovoltaïque permet également de générer des retombées économiques en local à travers les taxes applicables sur ces ouvrages, dont une partie sont redistribuées auprès des collectivités.  Mise en place sur un terrain agricole, elle peut constituer un revenu complémentaire pour l’exploitant agricole, en soutien à son activité.

Selon la CRE (Commission de Régulation de l’Énergie), le taux de rentabilité d’un parc photovoltaïque se situe entre 2,14 et 5,56 % sur 20 ans². En clair, il s’agit d’un projet rentable : la vente d’électricité issue des panneaux photovoltaïques permet d’obtenir un revenu supérieur aux dépenses engagées pour construire la ferme solaire.

Cependant, la rentabilité d’un parc photovoltaïque peut varier d’un projet à l’autre puisqu’elle dépend de :  

• Toutes les dépenses nécessaires pour le matériel et l’aménagement du site, ainsi que celles relatives à sa maintenance ;  
• La quantité d’électricité produite (qui peut varier en fonction du rendement des panneaux solaires, qui fluctue lui-même selon de nombreux éléments : taux d’ensoleillement, type de panneaux solaires…) et du tarif associé à la vente de cette dernière.  

Quels sont les coûts à prévoir pour une ferme photovoltaïque ?  

Une ferme solaire demande un investissement important. Il faut, par exemple, prévoir entre 900 000 et 1 million d’euros pour un parc d’une puissance totale de 1 MWc (pour vous donner un ordre d’idée, 1 MWc correspond à 1 000 kWc ou à 1 000 000 Wc). À cela s’ajoutent certains frais de fonctionnement incompressibles pour assurer le bon fonctionnement de la centrale photovoltaïque.  

Des coûts d’investissement  

Selon le Centre national de ressources photovoltaïques³, les coûts d’investissement à prévoir pour une grande installation photovoltaïque au sol sont situés entre :  

• 0,9 et 1 € HT/Wc pour 1 à 10 MWc ;  
• 0,8 à 0,9 € HT/Wc pour une puissance supérieure à 10 MWc.  

Les dépenses à prévoir pour la construction du parc photovoltaïque doivent intégrer de nombreux éléments, comme :  

• La préparation du chantier (nettoyage du terrain, mise en place d’une clôture, étude d’impact environnemental, génie civil dans certains cas…) ;
• Les modules photovoltaïques ;  
• Les structures photovoltaïques et fondations ;
• Les onduleurs ;
• Les transformateurs ;
• Les liaisons électriques (câbles, sectionneurs…) ;  
• Les systèmes de sécurité (parafoudres, vidéosurveillance, système incendie…) ;
• Le raccordement au réseau électrique.  

Des coûts de fonctionnement et de maintenance  

Toujours d’après le Centre national de ressources photovoltaïques³, le budget de maintenance des grands parcs au sol représente entre 3 et 5 € HT/kWc par an, soit entre 3 000 et 5 000 € pour un parc de 1 MWc.  

Ces coûts sont essentiellement concentrés dans les visites régulières d’un professionnel qualifié. Elles s’ajoutent aux opérations de maintenance réalisées directement par le producteur (entretien du site, inspection visuelle au moins une fois par an, nettoyage des panneaux…).  

La cotisation d’assurance (responsabilité civile et dommages aux biens) et le TURPE (Tarif d’Utilisation des Réseaux Publics d’Électricité) constituent les principales dépenses de fonctionnement à prévoir chaque année pour exploiter une ferme solaire.  

Quelles sont les recettes générées par la vente d’électricité solaire ?  

Si les coûts d’investissement d’un parc solaire sont conséquents, les recettes qu’il peut générer lui permettent néanmoins d’être rentable. De manière générale, plus les modules photovoltaïques produisent de l’électricité et plus les recettes du producteur sont importantes.  

Cependant, il est difficile d’estimer précisément les revenus générés par l’exploitation d’une ferme solaire. En effet, les projets photovoltaïques dont la puissance est supérieure à 500 kWc peuvent bénéficier de plusieurs dispositifs de rémunération, dont les montants sont susceptibles de varier :  

• Le prix de vente sur le marché de l’électricité : il s’agit d’un tarif de référence qui dépend de la date de mise en service de l’installation photovoltaïque.  
  
• Un complément de rémunération : accessible via un appel d’offres (régional ou national), ce mécanisme permet au producteur d’obtenir un complément de rémunération pendant 20 ans qui lui garantit un prix de vente fixe (qu’il a défini préalablement et qui lui permet d’atteindre une rentabilité normale).

Qu’ils soient installés sur la toiture d’une maison ou sur un terrain au sol, le fonctionnement des panneaux solaires est toujours le même, à quelques différences près :  

1. Les nombreux panneaux solaires qui composent la centrale sont constitués de cellules photovoltaïques qui convertissent le rayonnement du soleil en courant continu.
2. Des onduleurs transforment ce courant électrique continu en courant alternatif : cette étape est indispensable, car c’est sous cette forme que l’on trouve l’électricité sur le réseau public ou dans nos logements.
3. Le courant passe ensuite dans un transformateur qui permet d’augmenter sa tension électrique à 20 000 V.
4. L’électricité produite peut alors être injectée sur le réseau d’électricité géré par Enedis ou une entreprise locale de distribution (ELD).

La surface d’une ferme solaire varie en fonction du projet. La production d’électricité à grande échelle nécessite généralement plusieurs milliers de mètres carrés, voire plusieurs hectares (1 hectare = 10 000 m²).  

Pour vous donner un ordre de grandeur, la centrale photovoltaïque de Cestas (en Gironde) est l’une des plus grandes centrales d’Europe : elle s’étend sur une superficie de plus de 250 hectares et dispose d’une puissance totale de 300 MWc⁴.