Le PEPR TASE
Le PEPR TASE vise à accélérer le déploiement de solutions innovantes pour augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique.
Le Gouvernement français a approuvé en 2021 la mise en place d’un Programme et Equipements Prioritaires de Recherche sur les Technologies Avancées des Systèmes Energétiques (PEPR TASE) et en a confié le pilotage au CEA et au CNRS. Il est composé entre autres du programme de recherche « Systèmes énergétiques & énergies renouvelables ».
Grâce à un financement de 45 M€ d’ici 2029, TASE soutient des actions de recherche sur les réseaux énergétiques et l’énergie solaire photovoltaïque. Le programme doit également étudier les conséquences environnementales, économiques, sociales et technologiques de la transformation du système énergétique.
Ses missions
Pour servir le plan de réindustrialisation et de souveraineté de la France et atteindre les objectifs de neutralité carbone en 2050 des objectifs clés ont été identifiés :
- Intégrer massivement les énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien) dans le système électrique
- Innover pour un photovoltaïque efficace et respectueux de l’environnement
- Innover pour une flexibilité et une résilience accrues du système énergétique
- Gérer la complexité croissante du système énergétique
- Préparer une transition qui soit réellement verte
- Relocaliser les activités stratégiques et réduire la dépendance aux matériaux critiques
- Évaluer le changement de paradigme pour les utilisateurs et les fournisseurs.
Domaines de recherche
Deux secteurs ont été identifiés comme ayant un fort potentiel de transformation de notre économie et de notre société, et la capacité à devenir des relais robustes de croissance économique pour notre pays. Il s’agit du photovoltaïque et des réseaux énergétiques. D’autre part, pour ces deux secteurs ainsi que pour le secteur émergent de l’éolien flottant, la prise en compte de l’impact environnemental et sociétal sera un facteur crucial pour la réussite du programme.
Le photovoltaïque
Dans un contexte de déploiement massif à l’échelle européenne comme à l’échelle mondiale, le photovoltaïque représente une opportunité pour l’industrie française, qui possède un savoir-faire technologique reconnu mondialement et qui peut prétendre à se positionner sur des marchés en forte croissance, en particulier en Europe mais également dans des pays qui entament le développement de leurs filières. Le développement de la filière industrielle française dépendra notamment de sa capacité à innover et à se positionner sur son marché domestique.
Jusqu’à présent, les acteurs industriels de la filière se concentraient sur l’encapsulation de modules photovoltaïques à partir de cellules importées. Toutefois, de nouvelles générations de cellules à haut rendement pourraient voir le jour, avec des perspectives intéressantes sur des marchés à plus haute valeur ajoutée, comme la production des lingots et cellules, l’intégration de tuiles solaires aux bâtiments, l’agrivoltaïsme pour combiner solaire et production agricole, le solaire flottant… Les technologies de cellules, qui restent dominées par le silicium, évoluent en effet très rapidement. Les innovations portant sur la passivation des cellules et sur la technologie d’hétérojonction semblent actuellement pénétrer les marchés et pourraient avoir vocation à remplacer en grande partie les technologies actuelles d’ici quelques années. D’autres innovations portent sur les technologies de fabrication des lingots et plaquette de silicium (silicium mono-cast). Autre avantage, ces nouvelles approches mettent en œuvre des procédés de fabrication dont l’empreinte carbone est fortement réduite par rapport aux standards actuels.
A l’horizon 2025-2030, les cellules tandem faisant intervenir différents matériaux en association avec le silicium pourraient également se généraliser. L’ensemble de ces innovations vise l’amélioration du rendement des cellules, qui est un facteur clé de la rentabilité des projets, du fait de la réduction des coûts afférents à l’installation (foncier, modules, structures, câblage …). Les évolutions techniques s’opèrent également au niveau de la conception des modules, avec une tendance à la recherche d’une meilleure bifacialité, à l’augmentation de la taille des cellules, à l’utilisation de demi-cellules, et de manière générale à l’implémentation de toutes les innovations permettant d’augmenter la puissance unitaire des modules.
Outre la conception et la fabrication des modules photovoltaïques, le développement futur de la filière impliquera également des enjeux industriels portant sur la fabrication des onduleurs dont l’importance est grandissante du fait de l’intégration en leur sein de systèmes de contrôle-commande permettant la gestion de systèmes de stockage et plus largement le management de l’énergie. Les autres composants du panneau, notamment le verre et le cadre constituent également des segments porteurs de croissance. Enfin, le développement de solutions françaises innovantes telles que l’intégration au bâti, les solutions techniques dédiées à l’agrivoltaïsme, le photovoltaïque flottant, le photovoltaïque sur substrats souples ou les outils de conception, de supervision et de maintenance prédictive, représenteront également de nouveaux enjeux industriels et pourraient constituer des outils de différenciation à l’international.
Pas d’actualités
Les réseaux énergétiques
Les réseaux énergétiques sont appelés à évoluer fortement dans les décennies à venir. En effet, l’indispensable décarbonation du système énergétique français va se traduire par un renforcement des réseaux, en particulier de chaleur et d’électricité, dont certains usages, tels que la mobilité, vont s’intensifier. En parallèle, l’incorporation toujours croissante de sources renouvelables dans ces réseaux (éolien et photovoltaïque pour l’électricité, biogaz pour le gaz, biomasse, géothermie ou récupération de chaleur fatale pour les réseaux de chaleur), couplée à la nécessité d’équilibrer en permanence l’injection et la consommation sur ces réseaux, sont sources de défis techniques de plus en plus complexes.
Pour permettre une fourniture d’énergie sûre et décarbonée en optimisant le coût complet du système énergétique, les réseaux devront s’adapter à une production flexible, intégrer du stockage d’énergie et du couplage entre fluides énergétiques afin d’absorber les variations de production, et enfin favoriser la flexibilité de la demande. Ceci nécessite d’allier les technologies des systèmes énergétiques avec les technologies numériques et télécoms, et une plus grande standardisation et interopérabilité des données et des protocoles de communication pour intégrer efficacement les actions des différents utilisateurs, consommateurs et/ou producteurs.
L’industrie française des réseaux, qui comprend des donneurs d’ordre majeurs parmi les plus importants d’Europe, est présente sur l’ensemble de la chaine de valeur (équipements réseaux, stockage d’énergie, équipements et pilotage des consommations aval compteur, conduite des réseaux, infrastructures télécoms, traitement des données, ingénierie et conseil). Elle dispose de la capacité à s’imposer à l’international en proposant une offre complémentaire ou intégrée. Elle est en mesure de faciliter les premiers déploiements industriels d’une taille suffisamment significative pour créer des références crédibles à l’international et ainsi soutenir des solutions françaises à l’export.
Pas d’actualités
L’impact environnemental et sociétal
La pénétration croissante des énergies renouvelables sous de multiples formes (électricité, gaz, chaleur, …) modifie considérablement le paysage énergétique. Ainsi, de nouveaux champs de réflexion en matière d’impact environnemental et d’appropriation sociétale méritent d’être explorés, au-delà des considérations purement technologiques de production, d’acheminement et de consommation de l’énergie.
La transition énergétique implique le déploiement massif de technologies innovantes. Elle ne peut s’envisager qu’à partir de solutions dont l’impact environnemental est maitrisé, ce qui implique la mise en œuvre d’approches prenant en compte les cycles de vie complets et la poursuite d’actions de R&D en sciences environnementales permettant une meilleure compréhension des interactions avec les milieux.
Par ailleurs, la question du changement de comportement, et plus généralement, de l’évolution de nos modes de vie, est également un enjeu clé. En effet, si la marge de manœuvre à l’échelle individuelle est réelle, elle n’en reste pas moins limitée et les exercices prospectifs mettent en évidence que seule l’articulation de leviers à l’échelle individuelle et à l’échelle collective permet d’atteindre des gains énergétiques à la hauteur des objectifs de la France.
Ainsi, une parfaite compréhension des attentes, des freins voire des appréhensions sociétales vis-à-vis des nouvelles technologies mises en œuvre est fondamentale et requiert une collaboration intense entre les univers académiques de la recherche énergétique et des Sciences Humaines et sociales, en collaboration avec les acteurs industriels.
Pas d’actualités
La Gouvernance
Le Programme a mis en place une gouvernance transparente, neutre et de qualité, qui assure le pilotage et l’animation du programme dans son ensemble. Elle fait le lien avec l’Etat, les organismes pilotes et les représentants des partenaires institutionnels. Elle articule entre eux les projets financés. Elle coordonne le programme avec les dispositifs de maturation/valorisation et les partenaires socio-économiques. Elle communique régulièrement avec les autres programmes de recherche connexes.
La gouvernance du Programme repose sur 3 instances :
- un Comité de pilotage (COPIL), dont la mission est de définir la stratégie et de valider les orientations du Programme
- une Direction de programme (DP), chargée de prendre toutes les décisions nécessaires au bon déroulement du Programme dans le respect des attributions que lui sont conférées par le COPIL et en lien étroit avec les Responsables des Projets du Programme
- un Comité de programme (COPROG), composé de la Direction de Programme, d’un groupe d’experts, etd’un représentant de l’ANR, dont la mission principale est l’animation continue du Programme.
Par ailleurs le Programme s’appuie sur un Club de partenaires socio-économiques, composé de représentants de la filière et des collectivités, dont le rôle est d’évaluer le potentiel de valorisation et de proposer des sujets de R&D. En outre, un Comité Consultatif des Institutionnels (CCI), composé de représentants d’organismes publics de recherche fortement impliqués dans le Programme, est consulté annuellement sur le déroulement du Programme, et tous les 2 ans sur les réorientations de sa feuille de route
L’écosystème du PEPR TASE
