Laboratoire interdisciplinaire des énergies de demain

Du déploiement au renouvellement du système photovoltaïque mondial : dynamiques de long terme et contraintes de soutenabilité

Date

08 Oct 2026

Heure

14h00 - 18h00

Lieu

Salle Luc Valentin, Condorcet
Salle Luc Valentin, Condorcet
28 janvier
14h00 - 17h00

Les joies de la contrainte ?

24 février
14h00 - 17h00

Matériaux pour l’énergie et géopolitique

25 - 26 novembre
9h00 - 17h00

Nos sœurs les plantes, repenser les parentèles.

25 octobre
14h00 - 18h00

Les sociétés au défi du vivant

27 mars
14h00 - 17h00

Le nucléaire civil et la société

14 avril
14h00 - 17h00

La valeur de la terre

23 - 28 octobre
8h00 - 18h00

Ville d’avenir : Les plantes actrices des interstices

31 octobre
14h00 - 17h00

Usages et partages de l’eau

06 juin
14h00 - 17h00

Points de bascule liés au climat

09 juillet
13h00 - 14h00

Victor Marquez Alavarez

16 - 18 septembre
8h00 - 18h00

Sadi Carnot’s Legacy

04 - 09 novembre
8h00 - 18h00

Ville d’avenir : Les invisibles dans les jardins

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Thèse de Joseph Le Bihan

Sous la direction de José Halloy

Résumé

La transition énergétique vise une transformation du système énergétique qui s’appuie sur un important déploiement d’infrastructures bas-carbone. La soutenabilité de ce système, c’est-à-dire la capacité à renouveler durablement ces stocks technologiques sur le temps long, est un enjeu primordial. Cette thèse développe un modèle mathématique simplifié permettant d’analyser les enjeux de renouvellement.
Si le déploiement est souvent représenté par une trajectoire en S de la capacité active, le renouvellement impose une écriture sous la forme d’équation intégro-différentielle. Le stock technologique dépend alors simultanément de la production annuelle, de la distribution des durées de vie effectives et du flux de remplacement qu’elles engendrent. À trajectoire de capacité et durée de vie données, deux régimes de production apparaissent. Lorsque le déploiement est rapide par rapport à la durée de vie, les cohortes d’équipements atteignent leur fin de vie de manière synchronisée et produisent des vagues de remplacement. Ces oscillations peuvent fragiliser les filières, comme l’illustre le cas nucléaire français. À l’inverse, un déploiement plus lent désynchronise les sorties du stock et conduit à une production monotone puis stabilisée.
La transition énergétique est souvent évaluée à l’horizon 2050 ; cela masque le maintien à long terme du système après cette date. Le photovoltaïque (PV) constitue un cas révélateur : une croissance rapide et des durées de vie de plus de vingt ans impliquent que les capacités installées avant 2050 pourraient générer d’importantes oscillations industrielles.
Ces résultats sont une conséquence structurelle des trajectoires de capacité et des durées de vie données. Toutefois, la cohérence entre ces trois variables peut être assurée autrement. Une contrainte de stabilité de production peut au contraire se répercuter sur la capacité active ou la durée de vie effective. Le modèle où la production s’ajuste constitue donc un cas limite de cohérence stock–flux. Les cas symétriques, où la capacité ou la durée de vie deviennent des variables d’ajustement, éclairent d’autres régimes possibles et offrent une grille de lecture pour interpréter les modèles d’évaluation intégrée.
Enfin, ces régimes soulèvent tous une question matérielle sur le long terme. En effet, la transition énergétique constitue un changement de métabolisme énergétique qui risque de nécessiter un flux de renouvellement élevé et une forte demande en matériaux. Dans un contexte où la production minière de matériaux clés, notamment le cuivre, pourrait rencontrer des contraintes, le renouvellement du parc PV pose un enjeu d’approvisionnement. Coupler ces dynamiques de renouvellement avec des hypothèses sur l’empreinte matière des panneaux et les réserves minières fait apparaître des tensions possibles sur le cuivre, l’aluminium ou l’argent. Ces tensions pourraient être diminuées par un développement du recyclage ou une extension minière.

 

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