Énergie solaire au Japon

L'énergie solaire au Japon connait une croissance très rapide, surtout depuis la mise en place en 2012 d'une politique de soutien parmi les plus attractives au monde.

Centrale solaire d'Aikawa, Aikawa, préfecture de Kanagawa, 28 août 2013.

La filière solaire thermique du Japon progresse, mais reste très en retard par rapport aux pays leaders comme l'Allemagne et surtout la Chine.

Le Japon a été longtemps le leader mondial du solaire photovoltaïque (PV) : fin 2004, le Japon est ainsi devenu le 1er marché mondial avec quatre entreprises leaders dans la production de systèmes PV : Sharp, Kyocera, Mitsubishi et Sanyo ; estimant que cette technologie avait atteint sa maturité, le gouvernement décida alors de cesser de la subventionner ; le marché entra dès lors dans une phase de ralentissement et la Chine le dépassa en 2007. En , après Fukushima, le gouvernement a mis en place, dans le cadre de sa politique de transition énergétique, un nouveau dispositif de soutien basé sur des tarifs d'achat très attractifs, favorisant l'autoconsommation dans le secteur résidentiel ainsi que les centrales de grande puissance ; le marché japonais a aussitôt repris sa place parmi les leaders mondiaux.

La filière photovoltaïque fournissait 7,6 % de la production nationale d'électricité en 2020, et sa progression a été très rapide. Le Japon se classait en 2019 au 3e rang mondial des producteurs d'électricité solaire avec 10,1 % du total mondial, derrière la Chine et les États-Unis. L'Agence internationale de l'énergie estime la production japonaise d'électricité solaire photovoltaïque à 9,4 % de la production totale d'électricité fin 2021 ; seuls sept pays dépasse ce taux, dont l'Australie (15,5 %) et l'Allemagne (10,9 %).

En 2021, le marché photovoltaïque du Japon s'est classé au 4e rang mondial pour la puissance installée dans l'année avec 3,7 % du marché mondial, derrière la Chine, les États-Unis et l'Inde, portant sa puissance cumulée au 3e rang mondial avec 8,3 % du total mondial, derrière la Chine (30,9 %) et les États-Unis (14,4 %).

La filière solaire thermodynamique à concentration, après quelques projets pilotes dans les années 1980, n'a jamais débouché sur des réalisations de taille commerciale, car l'ensoleillement au Japon n'atteint pas un niveau suffisant pour cette filière.

Potentiel solaire du Japon
Carte d'irradiation solaire globale horizontale du Japon, SolarGIS 2014.

La carte ci-contre montre que le potentiel solaire du Japon est assez réduit. Cependant, les régions les plus méridionales (Okinawa, l'île de Kyushu, les côtes de Shikoku et de la Mer intérieure de Seto) ainsi que la région centrale entre Nagoya et Nagano, atteignent des ensoleillements de l'ordre de 1 600 kWh/m², analogues à ceux de la Provence.

Solaire thermique

Selon l'Agence internationale de l'énergie, à la fin 2016, la puissance installée cumulée des capteurs solaires thermiques au Japon atteignait 2 820 MWth (4,03 Mm2 de capteurs), très loin derrière le leader mondial : la Chine (324 510 MWth) et les États-Unis (17 686 MWth) ; la part du Japon dans le total mondial était de 0,6 %. Le marché japonais est en recul : 55 MWth seulement ont été installés en 2016, et la puissance installée a chuté de 14 % en deux ans. Le solaire thermique japonais a économisé 704 kT CO2éq en 2016[1].

Photovoltaïque
Exposition de panneaux photovoltaïques à Nagakute en 2005.

Production d'électricité

La production d'électricité de source photovoltaïque au Japon atteignait 78,6 TWh en 2020, soit 7,6 % de la production d'électricité du pays[2].

Le Japon se plaçait en 2019 au 3e rang mondial pour la production d'électricité photovoltaïque avec 10,1 % du total mondial, derrière la Chine : 224 TWh (32,9 %) et les États-Unis : 94 TWh (13,8 %)[3].

Selon BP, la production d'électricité solaire du Japon se classe au 3e rang mondial avec 10,4 % de la production solaire mondiale, derrière la Chine (30,9 %) et les États-Unis (14,4 %)[4].

L'Agence internationale de l'énergie estime la production japonaise d'électricité solaire photovoltaïque à 9,4 % de la production totale d'électricité à la fin de 2021 ; cette estimation est basée sur la puissance installée au 31/12/2021, donc supérieure à la production réelle de l'année. Seuls sept pays ont une part d'électricité solaire plus élevée : Australie (15,5 %), Espagne (14,2 %), Grèce, Honduras, Pays-Bas, Chili, Allemagne (10,9 %)[5].

Production d'électricité photovoltaïque au Japon[2]
Année Production (GWh) Accroissement Part prod.élec.
20071 9720,17 %
20082 206+12 %0,20 %
20092 657+20 %0,25 %
20103 543+33 %0,31 %
20114 839+37 %0,45 %
20126 613+37 %0,63 %
201312 880+95 %1,2 %
201422 952+78 %2,2 %
201534 802+52 %3,3 %
201650 952+46 %4,8 %
201755 069+8 %5,1 %
201862 668+14 %5,9 %
201968 953+10 %6,6 %
202078 644+14 %7,6 %

Puissance installée
Centrale solaire de Komekurayama appartenant à TEPCO, à Kōfu, Préfecture de Yamanashi.
Centrale solaire Saku Mega, à Saku, préfecture de Nagano, 14 juin 2014.

En 2021, le Japon a installé 6,5 GWc ; il a ainsi été le 4e marché de l'année 2021 avec 3,7 % du marché mondial, derrière la Chine : 54,9 GWc, les États-Unis : 26,9 GWc et l'Inde : 13 GWc, portant sa puissance installée à 78,2 GWc, au 3e rang mondial avec 8,3 % du total mondial, loin derrière la Chine (308,5 GWc) et des États-Unis (123 GWc), mais devant l'Inde (60,4 GWc) et l'Allemagne (59,2 GWc)[5].

Le Japon a installé 8,2 GWc en 2020, contre 7 GWc en 2019 ; il a ainsi été le 4e marché de l'année 2020 avec 5,9 % du marché mondial, portant sa puissance installée à 71,4 GWc, au 3e rang mondial avec 9,4 % du total mondial[6].

Le Japon a installé 6,5 GWc en 2018 contre 7 GWc en 2017 et 8,6 GWc en 2016 ; il a ainsi été le 4e marché de l'année 2018 avec 6,5 % du marché mondial, portant sa puissance installée à 56 GWc, au 3e rang mondial avec 11,2 % du total mondial[7].

Les autorités cherchent à contraindre la forte demande d’installation de systèmes photovoltaïques en fonction de restrictions imposées par les capacités d’absorption du réseau. Le METI (Ministère de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie) a ainsi révoqué en 2017 environ 260 000 projets représentant une puissance cumulée de 16,4 GWc sur les 84,5 GWc de projets approuvés dans le cadre de l’ancien système de tarif d’achat. En , le METI a révisé son système d’incitation et a déjà approuvé dans ce nouveau cadre une puissance de 45,4 GWc, soit 274 979 systèmes de plus de 20 kW[8].

En 2015, le Japon avait installé 11 GWc (2e marché de l'année avec 22 % du marché mondial, derrière la Chine : 15,15 GWc), portant sa puissance installée à 34,41 MWc, au 3e rang mondial avec 15,2 % du total mondial, derrière la Chine (43,53 GWc) et l'Allemagne (39,7 GWc)[9].

Depuis le lancement du programme photovoltaïque japonais en 2012, le METI a approuvé la réalisation de 79,8 MWc de projets photovoltaïques[10].

En 2014, le Japon est resté au 2e rang mondial, avec 9,7 GWc installés au cours de l'année, soit 25 % du marché mondial, s'approchant du leader chinois (10,56 GWc) et portant sa puissance cumulée à 23,3 GWc (3e rang mondial)[11].

En 2013, le Japon s'est hissé au 2e rang mondial des marchés du photovoltaïque, avec 6,9 GW installés dans l'année (11,8 GW en Chine, 4,8 GW aux États-Unis) ; sa capacité installée cumulée le plaçait au 4e rang mondial avec 10 % du total mondial[12] à 13,6 GW[13].

Les analystes du marché solaire prévoient un fort développement au Japon, poussé par la construction de parcs photovoltaïques de grande taille ; sur ce segment, le Japon pourrait devenir le marché no 1 devant l'Allemagne ; malgré la baisse du tarif d'achat en 2014, le marché devrait continuer à augmenter rapidement[14].

Le pays figurait en 2012 au 5e rang mondial pour la puissance installée photovoltaïque : 6 914 MW, soit 7 % du total mondial, derrière l'Allemagne (32 411 MW, 31 %), l'Italie, la Chine et les États-Unis. En 2012 le Japon a été le 3e pays au monde pour la puissance totale des nouvelles installations de l'année : 2 GW, après la Chine (5 GW) et les États-Unis (3,35 GW) ; la plupart de ces installations sont connectées au réseau[15].

À la fin de 2012, le Japon avait installé près de 7 000 MW de panneaux photovoltaïques, produisant 0,77 % de l'électricité du Japon[16].

Industrie photovoltaïque japonaise
Production et expéditions de cellules PV (GWc) au Japon : total (orange), export (vert) et marché national (bleu)
Prix des modules photovoltaïques (yen/Wc) au Japon

En 2013, une entreprise japonaise figurait parmi les dix principaux fabricants de modules photovoltaïques : Sharp Corporation, au 3e rang mondial, derrière les chinois Yingli Green Energy et Trina Solar, avec une production de modules PV de 2 100 MWc en 2013 et un chiffre d'affaires de 1 950 M€. Sur les marchés émergents d'Amérique latine, du Moyen-Orient et d'Afrique, les japonais Sharp et Kyocera continuent à tirer leur épingle du jeu malgré la concurrence chinoise[14].

Le Japon a été longtemps le leader mondial du solaire photovoltaïque : en réaction au choc pétrolier de 1974, le gouvernement japonais avait lancé un programme de recherche (« programme Sunshine »), complété en 1994 par un dispositif de soutien à la filière naissante : le « Residential PV System Dissemination Program » ; fin 2004, le Japon est ainsi devenu le 1er marché mondial avec une puissance installée cumulée de 1,3 GWc, 300 000 maisons équipées de panneaux PV connectées au réseau et 4 entreprises leaders dans la production de systèmes PV : Sharp, Kyocera, Mitsubishi et Sanyo. Estimant que cette technologie avait atteint sa maturité, le gouvernement décida alors de cesser de la subventionner ; le marché entra dès lors dans une phase de ralentissement et la Chine le dépassa en 2007, devenant le 1er producteur mondial, dont les entreprises ont en 2010 produit trois fois plus de cellules PV que les japonaises. Le Japon reste un fabricant leader de systèmes PV, réputé pour la qualité de ses cellules et modules. En , le gouvernement a mis en place un nouveau dispositif de soutien basé sur des tarifs d'achat parmi les plus attractifs au monde, favorisant l'autoconsommation dans le secteur résidentiel ainsi que les centrales de grande puissance ; depuis lors, les projets de centrales affluent : parc de 70 MWc (Kyocera), centrale de 100 MWc (Toshiba) près de Fukushima, etc ; alors que les puissances installées en 2011 n'étaient que de 1,2 GWc, les raccordements de 2012 atteignent 2 GWc, ce qui porte la puissance installée photovoltaïque à 7 GWc ; de plus, sur le seul premier trimestre 2013, 1,5 GW ont été installés, ce qui laisse présager un développement formidable ; plus de 100 parcs photovoltaïques seraient en construction ou en projet[17].

Politique de soutien au photovoltaïque
Panasonic Solar Ark dans la Préfecture de Gifu.
Centrale solaire de Fukuyama, préfecture de Hiroshima, 12 février 2012.

Le Japon a été longtemps le leader mondial du solaire photovoltaïque : en réaction au choc pétrolier de 1974, le gouvernement japonais avait lancé un programme de recherche (« programme Sunshine »), complété en 1994 par un dispositif de soutien à la filière naissante : le « Residential PV System Dissemination Program » qui prévoyait 70 000 toits solaires pour l'an 2000 ; en 2004, le Japon était devenu le leader mondial ; estimant que cette technologie avait atteint sa maturité, le gouvernement décida alors de cesser de la subventionner ; le marché entra dès lors dans une phase de ralentissement. En , après Fukushima, le gouvernement a mis en place, dans le cadre de sa politique de transition énergétique, un nouveau dispositif de soutien basé sur des tarifs d'achat parmi les plus attractifs au monde, favorisant l'autoconsommation dans le secteur résidentiel ainsi que les centrales de grande puissance : pour les installations de moins de 10 kWc, le surplus d'électricité non consommée est acheté 42 ¥/kWh (40 c€/kWh) pendant 10 ans, et pour celles de plus de 10 kWc, le même tarif est garanti pendant 20 ans ; ces tarifs très élevés doivent être replacés dans le contexte japonais où les prix de l'électricité sont très largement supérieurs à la moyenne mondiale[17].

Les tarifs d'achat ont été abaissés en 2014 : 32 ¥/kWh, soit 23 c€/kWh (-11 %), pour les installations solaires commerciales et 37 ¥/kWh, soit 26 c€/kWh (-26 %) pour les particuliers[14].

Selon l'étude de marché de la Deutsche Bank consacrée au solaire ()[18], les baisses annoncées des tarifs d'obligation d'achat (feed-in tariffs) pour (-11 %) laisseront ces tarifs parmi les plus élevés au monde ; selon les données officielles de , 4 GWc avaient été connectés sous le régime des tarifs d'achat, et 22 GWc supplémentaires avaient été approuvés ; un tiers de la capacité installée sont en toit de maisons ; plusieurs compagnies étrangères ont annoncé des investissements au Japon, dont First Solar et Canadian Solar.

Le ministère japonais de l'Industrie annonce le une remise à plat de sa politique de soutien au photovoltaïque, après la rébellion de cinq grands électriciens du pays qui refusent désormais de valider tout nouveau projet solaire lié à leur réseau ; le gouvernement avait imposé à partir de aux électriciens de généreux tarifs d'achat de l'électricité renouvelable. Avec un rachat à 42 ¥/kWh (4 euros à l'époque), les projets photovoltaïques étaient les plus rentables de la planète ; en 2013, le Japon a installé 7,1 GWc et des dizaines de milliers de projets sont officiellement en cours de développement, mais comme la date du lancement effectif de la centrale solaire n'est pas intégrée au processus de validation, nombre d'investisseurs ont déposé très tôt, dans l'urgence, des dossiers pour se voir garantir les tarifs les plus élevés et attendent maintenant tranquillement une chute des prix des installations pour éventuellement lancer leur ferme solaire. Si tous les projets approuvés par le gouvernement étaient lancés, le photovoltaïque représenterait 8 % de la production électrique nippone et générerait un surcoût potentiel, sur les factures d'électricité, de 3 000 milliards ¥, soit 21 milliards €[19].

La croissance du marché japonais s’accompagne d’une baisse du niveau des aides à la production. Le gouvernement a ainsi diminué le tarif d’achat de 11 % au , de 27 ¥/kWh (22 c€/kWh) à 24 ¥/kWh (19 c€/kWh) pour les installations de plus de 10 kWc, et de 35 ¥/kWh (27,6 c€/kWh) à 33 ¥/kWh (26 c€/kWh) pour les installations de moins de 10 kWc avec onduleurs[10].

Principales centrales photovoltaïques
Centrale solaire de Nishiakisawa, 8 octobre 2013.
Principales centrales photovoltaïques au Japon[20]
Puiss.
(MWc) 		Nom Localité Préfecture Surface Mise en
service 		Exploitant/Propriétaire
148nom./
115net[n 1]		Eurus Rokkasho Solar Park[21]Rokkashopréf. d'Aomori253 haEurus Energy
111nom./
79net[n 1]		Tomatoh Abira Solar Park[22],[23],[24]AbiraHokkaidō166 haSoftbank Corp
82Oita City Mega-Solar Power PlantŌitapréf. d'Ōita, Kyūshū[25]filiale de Marubeni Corp.
70Kagoshima Nanatsujima Megasolar Project[26]Kagoshimapréfecture de Kagoshima2013Kyocera
56,9Furukawa Mega-solar Project[27]Osaki-shipréf. de Miyagi, région de Tōhokufin 2016Virginia Solar Group / South Wind
50[n 2]Tahara Solar Wind Project[28],[29]TaharaAichiMitsui

Selon le groupe d'information économique Nikkei, plus de 100 parcs photovoltaïques seraient en construction ou en projet en 2014, dont une centrale de 100 MW près de Fukushima projetée par Toshiba[17].

Principaux projets de centrales photovoltaïques au Japon
Puiss.
(MWc) 		Nom Localité Préfecture Mise en
service 		Développeur/Propriétaire
480[30]Ukujima Mega Solar Plant[31]UkujimaNagasaki2018?Photovolt Development (Allemagne) pour TeraSol G.K.
155Onikobe[32],[33]ŌsakiMiyagi2018?Photovolt Development (Allemagne)
96,2Hosoe Mega-solar ProjectMiyazakiMiyazaki2018Pacifico Energy
50Yamagata[32]YamagataYamagata2017?Photovolt Development

Kyocera et quatre autres entreprises ont conclu en un accord pour investir 1,09 milliard d'euros dans la construction à partir de 2016 d'une centrale solaire de 430 MWc sur l'île d'Ukujima, au large de Nagasaki ; les 1 720 000 modules de cette centrale produiront environ 500 GWh par an ; ils occuperont 6,3 millions de mètres carrés de terres agricoles, soit environ 25 % de la superficie de l'île d'Ukujima, mais seront montés sur pilotis afin de permettre des activités agricoles[34].

Énergie solaire thermodynamique

À la fin des années 1970, des projets pilotes de centrales solaires thermodynamiques se sont développés au Japon comme dans plusieurs autres pays[35], en particulier celui de SUNSHINE à Nio Town, centrale à eau-vapeur, (1981, 12 900 m² de miroirs)[36], mais ils n'ont jamais débouché sur un développement industriel.

Notes et références

Notes
  1. puissance nominale/puissance net maximale injectée au réseau
  2. 50 MW solaire + 6 MW éolien

Références
  1. (en)Solar Heat Worldwide 2018 (voir pages 35 à 44 et 55), Agence internationale de l'énergie - Solar Heating and Cooling Programme, mai 2018.
  2. (en)Data and statistics : Japan Electricity 2020, Agence internationale de l'énergie, octobre 2021.
  3. (en) Agence internationale de l'énergie (AIE - en anglais : International Energy Agency - IEA), Key World Energy Statistics 2021, septembre 2021, [PDF] (voir page 25).
  4. (en) BP Statistical Review of World Energy 2020 - 69th edition, BP, [PDF]
  5. (en) 2022 Snapshot of Global PV Markets, Agence internationale de l'énergie-PVPS, avril 2022.
  6. (en) 2021 Snapshot of Global PV Markets, Agence internationale de l'énergie-PVPS, avril 2021.
  7. (en) 2019 Snapshot of Global PV Markets, Agence internationale de l'énergie-PVPS, avril 2019.
  8. EurObserv'ER, Baromètre photovoltaïque 2018, avril 2018.
  9. (en) Snapshot of Global PV Markets : 2015, IEA-PVPS, avril 2016.
  10. Baromètre photovoltaïque 2016, EurObserv'ER, avril 2016
  11. (en) A Snapshot of Global PV : 2014, IEA-PVPS, 30 mars 2015.
  12. (en)Global Market Outlook for Photovoltaics 2014-2018, site EPIA (European Photovoltaic Industry Association), juin 2014.
  13. (en)A Snapshot of Global PV 1992-2013, site IEA-PVPS, mars 2014.
  14. Baromètre photovoltaïque - EurObserv'ER, avril 2014 [PDF]
  15. (en)[PDF]Global Market Outlook for Photovoltaics 2013-2017, sur le site de l'EPIA (European Photovoltaic Industry Association) consulté le 29 juillet 2013
  16. (en)Japan set to top solar power market, sur le site de Japan Times consulté le 29 juillet 2013
  17. La production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde - 15e inventaire - Édition 2013 - chapitre 3 : détails par région et pays - Japon, site Observ'ER consulté le 10 février 2014.
  18. (en)2014 Outlook: Let the Second Gold Rush Begin, site Qualenergia consulté le 24 janvier 2014.
  19. Solaire : Tokyo veut faire le ménage, Les Échos, 4 octobre 2014.
  20. (en)Large Scale PV Power Plants - Ranking 51 - 100, PVresources.com.
  21. (en)Eurus Energy Fires Up Japan's Largest Solar Plant, Solar Power Plant Business, 8 octobre 2015.
  22. (en)Softbank to Build Japan’s Biggest Solar Plant on Incentives, Bloomberg, 1er juillet 2012.
  23. (en)Construction of 111MW PV Power Plant Begins in Hokkaido, Solar power plant business, 8 octobre 2013.
  24. (en)111MW Solar Plant Begins Operation in Hokkaido, Solar power plant business, 8 décembre 2015.
  25. (en)Start of Commercial Operation and Opening Ceremony of Mega-Solar Power Plant in Oita City, Marubeni, 23 avril 2014.
  26. (ja) « Projet de construction de la méga solaire Kyocera Kagoshima, 70 mégawatts », ecool.jp, (consulté le )
  27. (en)Projects under construction, Pacifico Energy.
  28. « Special Feature 1 : Tahara Solar-Wind™ Joint Project », Mitsui Chemicals, (consulté le )
  29. (en)Large Scale PV Power Plants - Ranking 101 - 150, PVresources.com.
  30. (en)Ukujima, Photovolt Development Partners.
  31. (en)Germany’s Photovolt Development Plans 400MW Solar Farm, Bloomberg, 12 avril 2013.
  32. (en)Solar parks Japan, Photovolt Development Partners.
  33. (en)Japan - Myagi Pref., Photovolt Development Partners, 11 juillet 2013.
  34. Nagasaki, Fukushima, l'ère renouvelable, site Énergies-renouvelables, 26 juin 2014.
  35. Plaquette solaire thermodynamique, Syndicat des énergies renouvelables, mai 2010.
  36. Bruno Rivoire, Le solaire thermodynamique, Société Française de Physique.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
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