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Comparaison des énergies renouvelables : avantages, inconvénients et rentabilité

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Comparaison des énergies renouvelables

Vous vous demandez quelle est la source d’énergie renouvelable la plus rentable, ou la plus écologique ? Solaire, éolienne, hydraulique ou encore géothermie, elles présentent toutes leurs lots de points forts et de points faibles. Dans cet article, nous réalisons une comparaison des énergies renouvelables et détaillant avec vous :

  • Leur fonctionnement
  • Leurs avantages
  • Leurs inconvénients
  • Les économies envisageables
  • Les aides financières à votre disposition

Prêt à découvrir quelle est la meilleure énergie renouvelable pour votre projet d’autoconsommation ? C’est parti !

Comparaison des énergies renouvelables : en bref

  • Les principales sources d’énergie renouvelable pour les particuliers sont le solaire, l’éolien et le géothermique
  • À l’échelle nationale, un mix des différentes sources d’énergies renouvelables est souhaitable afin d’assurer une production constante, quelles que soient l’heure ou les conditions climatiques
  • En ce qui concerne les particuliers, le solaire photovoltaïque est la source de production d’électricité la plus rentable et la plus facilement exploitable partout en France

Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable ?

Commençons par clarifier notre sujet du jour en rappelant brièvement ce qu’est une énergie renouvelable et quelle est son utilité.

Définition d’une énergie renouvelable

Une énergie renouvelable (ou ENR) est une énergie issue d’une source naturelle dont le renouvellement est suffisamment rapide et l’accessibilité est suffisamment facile pour la rendre inépuisable. Elles sont produites à partir de flux générés par des éléments naturels et des méthodes non polluantes :

  • Les rayons du soleil pour le solaire
  • Le vent pour l’éolien
  • La circulation de l’eau pour l’hydraulique
  • La chaleur de la terre pour le géothermique
  • La croissance et la combustion des végétaux pour la biomasse

Quelle est la différence entre énergies renouvelables et énergies non renouvelables ?

Comme nous venons de le préciser, les énergies renouvelables se régénèrent rapidement, ce qui les rend accessibles quasiment en continu. Ce point ne doit toutefois pas être confondu avec l’intermittence de certaines d’entre elles. Ainsi, le solaire ne produit que lorsque le soleil brille, l’éolien ne produit que lorsque le vent souffle suffisamment fort, etc.

On les oppose aux énergies qualifiées « de stock », ou énergies non renouvelables, dont la quantité est limitée. Il s’agit :

  • Des énergies fossiles : le pétrole, le gaz et le charbon
  • De l’énergie nucléaire

Il faut également noter une seconde différence de poids avec les énergies renouvelables : contrairement aux énergies renouvelables, les énergies fossiles sont hautement polluantes. Leur extraction, leur transport et leur combustion génèrent une émission importante de gaz à effet de serre (GES), et ont donc un impact élevé sur l’environnement.

À quoi servent les énergies renouvelables ?

Les énergies renouvelables servent essentiellement à générer :

  • De l’électricité
  • De la chaleur
  • Du froid
  • Du carburant
  • Du combustible

En ce qui concerne leur utilisation domestique pour les particuliers, leur principal usage est de produire de l’électricité et/ou de la chaleur pour le foyer ou pour l’eau chaude sanitaire (ECS).

Quelles sont les différences entre les sources d’énergies renouvelables

Voici une rapide présentation des principales sources d’énergie renouvelable qui existent aujourd’hui.

L’énergie solaire

énergie solaire

L’énergie solaire peut être captée et transformée en énergie de trois manières différentes.

Avec des panneaux photovoltaïques

Les cellules photovoltaïques placées à l’intérieur des panneaux captent les rayons du soleil et les transforment en courant continu grâce à la présence de silicium. C’est ce qu’on appelle l’effet photovoltaïque, découvert en 1839 par le physicien français Alexandre Edmond-Becquerel.

Ce courant continu est ensuite envoyé vers un onduleur central ou un micro-onduleur, qui le transforme en courant alternatif directement utilisable pour alimenter vos appareils électriques domestiques ou injectable au sein du réseau public.

Avec des panneaux thermiques

Les panneaux thermiques captent la chaleur contenue dans les rayons du soleil et la transmettent à un ballon d’eau chaude ou à un système de chauffage à eau (radiateurs à eau, chaudière hybride solaire, plancher chauffant, etc.) via un liquide caloporteur (« qui transporte la chaleur »). 

Avec des panneaux hybrides

Les panneaux hybrides sont un mix des deux technologies présentées précédemment. Ils produisent à la fois :

  • De l’électricité grâce aux cellules photovoltaïques présentes sur sa face avant
  • De la chaleur grâce aux capteurs situés sur sa face arrière

Notons que, dans cet article, nous nous concentrerons principalement sur les panneaux photovoltaïques, qui sont les plus rentables et les plus couramment installés.

L’énergie éolienne

énergie éolienne

L’énergie éolienne utilise la force du vent pour générer de l’électricité : celui-ci fait tourner les pales d’une éolienne, qui mettent en mouvement un générateur. Cette énergie mécanique crée alors un courant électrique, qui peut être utilisé pour alimenter des appareils électriques, injecté dans le réseau de distribution ou stocké sur une batterie solaire.

L’énergie hydraulique

énergie hydrolique

L’énergie hydraulique fonctionne également sur un principe d’énergie mécanique, mais cette fois basé sur le déplacement naturel ou artificiel de l’eau. Le courant (d’un cours d’eau, d’une cascade, etc.) met en mouvement une turbine, elle-même reliée à un alternateur qui convertit ce mouvement en courant électrique.

L’énergie géothermique

énergie géothermique

Une centrale géothermique pompe l’eau chaude (même très chaude, puisqu’elle peut atteindre 350 °C) contenue dans les nappes aquifères souterraines et la remonte jusqu’à la surface. 

Cette montée soudaine fait perdre de la pression à l’eau, qui se transforme alors en vapeur. Cette dernière va alors faire tourner une turbine, puis un alternateur va convertir ce mouvement en électricité. 

Pour les particuliers, la géothermie se cantonne généralement à la production de chaleur pour le chauffage.

L’énergie biomasse

La biomasse fonctionne différemment des autres sources d’énergies renouvelables, puisqu’elle demande une intervention plus importante et fréquente pour fonctionner. Il s’agit ici :

  • De faire pousser des végétaux ou de ramasser des déchets agricoles ou ménagers
  • De les couper
  • De les brûler directement, ou de les laisser produire du gaz par leur décomposition puis de brûler ce gaz
  • D’utiliser cette combustion pour produire de l’électricité, à la manière d’une centrale à pétrole, à gaz ou à charbon

Bien que renouvelable sur le papier, cette méthode est la moins verte et la moins pratique. Non seulement elle demande beaucoup de manipulation, mais la combustion génère des émissions significatives de gaz à effet de serre. Elles restent certes moins importantes que celles produites par les énergies fossiles, mais elles sont bel et bien existantes.

Comparaison des énergies renouvelables

Voyons ensemble les avantages et les inconvénients de chacune des trois sources d’énergies renouvelables directement utilisables pour les particuliers : l’énergie solaire, l’énergie éolienne et l’énergie géothermique. 

Bien qu’il soit techniquement possible d’utiliser l’hydraulique sur une propriété privée, cela reste une option très peu répandue. Elle est en effet très coûteuse, complexe à entretenir et elle demande de disposer sur son terrain d’un cours d’eau suffisamment puissant pour faire tourner une turbine.

Avantages et inconvénients de l’énergie solaire

Avantages du photovoltaïque

L’énergie solaire, et plus particulièrement l’énergie photovoltaïque, présente de très nombreux avantages :

  • Une excellente rentabilité grâce à un prix accessible
  • Une très longue durée de vie des panneaux solaires (jusqu’à 50 ans)
  • Très peu d’entretien
  • Un bon rendement
  • Une autonomie de production (pas besoin d’intervention humaine une fois les panneaux mis en place)
  • Pas d’émission de gaz à effet de serre pendant leur fonctionnement

Inconvénients du photovoltaïque

Il existe un inconvénient à l’énergie solaire : son intermittence. En effet, les panneaux photovoltaïques ne produisent pas d’électricité la nuit ou par temps très couvert. 

Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne

Avantages de l’éolien

L’énergie éolienne présente certains des atouts de l’énergie solaire :

  • Un bon rendement
  • Assez peu d’entretien
  • Une autonomie de production (pas besoin d’intervention humaine une fois l’éolienne mise en place)
  • Pas d’émission de gaz à effet de serre pendant son fonctionnement

Inconvénients de l’éolien

L’éolien présente tout de même quelques défauts notables :

  • Une rentabilité moins intéressante, à cause de l’investissement conséquent que demande l’installation d’une éolienne
  • Un encombrement au sol important et une esthétique discutable
  • Une durée de vie relativement limitée (20 à 25 ans)
  • Une production intermittente : l’éolienne ne produit que lorsque le vent souffle suffisamment pour faire tourner ses pales

Avantages et inconvénients de l’énergie géothermique

Avantages de la géothermie

L’énergie géothermique présente les avantages suivants :

  • Un bon rendement
  • Peu d’entretien
  • Une autonomie de production
  • Un fonctionnement stable, peu importe l’heure d’utilisation ou les conditions climatiques
  • Peu d’émission de gaz à effet de serre pendant son fonctionnement

Inconvénients de la géothermie

La géothermie présente toutefois des inconvénients de poids :

  • La nécessité de disposer d’une nappe aquifère sous votre terrain
  • Une rentabilité discutable à cause d’un prix d’installation élevé
  • Des travaux d’installation pouvant s’avérer complexes (forage, etc.)
  • L’impossibilité de réaliser ces travaux sur certains types de terrains trop rocailleux
  • Une utilisation essentiellement réservée à la production de chauffage chez les particuliers

Comparaison de l’utilisation des énergies renouvelables en France

À titre indicatif, voici la répartition de l’utilisation des différentes sources d’énergies renouvelables en France métropolitaine, d’après le ministère de la transition écologique :

Source d’énergie renouvelablePart
Solaire photovoltaïque6 %
Éolien11 %
Hydraulique13,2 %
Bois-énergie32,9 %
Autres (géothermie, énergies marines, biocarburants, biogaz, etc.)37 %

*pour l’année 2022

Répartition des énergies renouvelables et non-renouvelables par usage

Toujours d’après le ministère de la transition écologique, voici la répartition de l’énergie renouvelable dans la consommation brute d’énergie en France :

UsagePart d’énergie renouvelable
Consommation totale20,7 %
Électricité28 %
Chaleur et froid27,2 %
Transport8,9 %

*pour l’année 2022

Comparatif des économies réalisables avec les principales énergies renouvelables

Afin de vous aider à estimer la rentabilité des principales installations de production d’énergie renouvelable à votre disposition, voici une estimation comparative des coûts et de la rentabilité de centrales domestiques solaires, éoliennes et géothermiques de taille moyenne :

Type d’énergieCoût d’installationÉconomies annuelles estiméesTemps d’amortissement
Solaire (6 kWc)6 000 € (kit solaire à installer vous même)1 200 €5 ans
10 000 € (installation réalisée par un professionnel)1 200 €8 ans
Éolienne (5 kWc)20 000 €1 000 € (varie selon la fréquence et la puissance du vent) 20 ans
Géothermique12 000 €800 €15 ans

Comparatif des aides disponibles pour les principales énergies renouvelables

Quelles aides pour quelle énergie renouvelable ?

Voici un récapitulatif des aides disponibles pour vous aider au financement de votre projet d’énergie renouvelable, réparties par types de sources de production. Pour plus d’exhaustivité, nous y avons inclus les aides pour les panneaux solaires thermiques.

SubventionSolaireÉolienneGéothermique
PhotovoltaïqueThermique
Prime à l’autoconsommationOuiNonOuiNon
Obligation d’achatOuiNonOuiNon
Taux de TVA réduitOui (10 %)Oui (5,5 %)Oui (10 %)Oui (5,5 %)
MaPrimeRénov’NonOuiNonOui
Certificats d’économies d’énergie (CEE)NonOuiNonOui
Éco-prêt à taux zéro (Éco-PTZ)NonOuiNonOui

À NOTER

Si vous choisissez de remplacer votre vieille chaudière thermique par une pompe à chaleur géothermique, vous pouvez bénéficier d’une aide financière d’un montant de 5 000 €.

La prime à l’autoconsommation

La prime à l’autoconsommation est une prime à l’investissement versée après la mise en fonctionnement d’un parc photovoltaïque ou d’une éolienne. Ses montants sont réévalués chaque trimestre par la Commission de Régulation de l’Électricité (CRÉ) et dépendent de la puissance de votre installation :

PuissanceMontant
De 0 à 3 kWc220 €/kWc
De 3 à 9 kWc160 €/kWc
De 9 à 36 kWc190 €/kWc
De 36 à 100 kWc100 €/kWc

Tarifs en vigueur au 30 janvier 2025

L’obligation d’achat

L’obligation d’achat, gérée par le fournisseur historique d’électricité français EDF, est un dispositif subventionné par l’État qui garantit un rachat de votre électricité à prix fixe pendant 20 ans. Un excellent moyen d’assurer la rentabilité de votre installation sur le long terme.

La TVA à taux réduit

Sous certaines conditions (puissance de l’installation, mise en place réalisée par un professionnel qualifié RGE, etc.), le taux de TVA peut être réduit :

  • À 10 % pour les installations produisant de l’électricité (panneaux photovoltaïques et éoliennes)
  • À 5,5 % pour les installations produisant de la chaleur pour le foyer ou l’eau sanitaire (panneaux thermiques, panneaux hybrides et pompes à chaleur géothermiques)

MaPrimeRénov’

MaPrimeRénov’ est un dispositif géré par l’ANAH (l’Agence NAtionale pour l’Habitat) pour vous aider à financer les travaux de rénovation énergétique de votre logement. Les montants accordés dépendent des revenus du ménage et des travaux à effectuer. 

Les certificats d’économies d’énergie

Les certificats d’énergie, également appelés CEE ou Prime Énergie, sont une aide financée par les principaux acteurs du marché français de l’énergie comme EDF, Engie ou TotalEnergies pour inciter les particuliers à réaliser la rénovation énergétique de leur logement.

L’éco-prêt à taux zéro

L’éco-prêt à taux zéro, ou Éco-PTZ, est un dispositif de prêt sans intérêt mis en place par l’État pour aider les particuliers à financer les travaux de rénovation de leur maison. Le montant accordé peut aller jusqu’à 50 000 €, et la durée maximale de remboursement peut aller jusqu’à 20 ans.

Aides régionales et locales

Sachez qu’il est fréquemment possible de bénéficier d’aides accordées par votre conseil municipal, départemental ou régional pour la mise en place d’une installation de production d’énergie renouvelable à votre domicile. Pensez à vous renseigner auprès de votre mairie !

Comparaison des énergies renouvelables : l’avis de nos experts

Il nous semble évident qu’un mix de toutes les sources de production d’énergies renouvelables est souhaitable pour la production d’électricité à l’échelle nationale. C’est en effet le meilleur moyen d’assurer une fourniture constante et quantitative d’électricité quelles que soient l’heure ou les conditions climatiques.

Pour les particuliers, par contre, seule la production d’électricité photovoltaïque nous semble réellement pertinente. Ceci s’explique tout simplement par les atouts de cette méthode de production, et plus particulièrement le prix accessible des équipements solaires, leur longue durée de vie et leur productivité, qui assurent une excellente rentabilité aux panneaux photovoltaïques.

Vous souhaitez profiter de conseils sur mesure pour choisir l’équipement le plus adapté à votre projet de production d’énergie renouvelable ? Contactez vite nos équipes d’experts.

Questions fréquentes sur les énergies renouvelables

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Dernière mise à jour le 10/03/2025

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