Dans la prochaine édition de juillet de pv magazine, lundi, nous avons écrit sur la fabrication circulaire dans le cadre du dernier thème trimestriel de l’initiative UP. Il examine ce qu’est la fabrication circulaire, pourquoi est-elle importante et comment est-elle appliquée dans les industries du solaire et du stockage.
L’accent est mis sur Circusol – un projet Horizon 2020 de quatre ans sous l’égide de la Commission européenne – qui étudie des modèles commerciaux circulaires pour l’industrie de l’énergie solaire. L’un de ses projets de démonstration est SunCrafter, une startup basée à Berlin qui vise à relever le double défi de la pauvreté énergétique et de l’augmentation des déchets solaires. Son PDG et co-fondateur, Lisa Wendzich, a récemment parlé à pv magazine sur le concept, comment il est né et comment SunCrafter aide à promouvoir une économie circulaire basée sur les énergies renouvelables.
pv magazine: Qu’est-ce que SunCrafter et comment est née l’idée?
Lisa Wendzich: SunCrafter vise à réduire la pauvreté énergétique dans le monde. Nous pensons que la transition énergétique est rudimentaire pour un monde durable dans lequel chacun peut vivre, sans nuire à la vie des générations futures. C’est pourquoi nous avons créé une technologie de génération d’énergie zéro carbone. En appliquant notre propre processus de remise à neuf protégé par IP sur des modules solaires déclassés (à perte anticipée), nous les recyclons en générateurs solaires plug-and-play extrêmement robustes. Grâce à cette approche, la durée de vie des panneaux solaires est considérablement allongée.
L’idée est née lorsque le co-fondateur Bryce (CPO) et le père de la co-fondatrice Lisa, Jürgen, travaillaient ensemble en tant que techniciens solaires, sous contrat avec des compagnies d’assurance pour effectuer des contrôles de qualité dans les parcs solaires industriels. Alors que les prix du PV chutaient, la maintenance a cessé d’être économiquement viable pour les entrepreneurs. Au lieu de cela, remplacer un ensemble complet de panneaux photovoltaïques était soudainement moins cher que de réparer celui qui était responsable de la sous-performance du cluster en cas de panne. Comme il est devenu évident que le rejet imprudent des panneaux entraînerait un énorme problème de déchets (environ 80 millions de tonnes de déchets électroniques solaires jusqu’en 2050), l’idée de générateurs solaires hors réseau recyclés est apparue.
Comment fonctionne le système solaire?
En termes d’adaptation au changement climatique, nos produits conviennent à toutes les zones touchées, car ils peuvent résister aux inondations, à la chaleur et aux tempêtes. Grâce à la technologie de réduction de la complexité, les panneaux solaires n’ont pas besoin de technicien ou de savoir-faire pour leur installation pendant toute leur durée de vie – un facteur critique dans le secteur du développement et de l’aide. Nos systèmes sont électriquement sûrs et certifiés, chargent n’importe quel appareil électrique ou batterie 12V et fonctionnent pendant des décennies sans avoir besoin d’entretien ou de réparation.
De plus, nous sommes en mesure d’attacher des applications techniques, telles que l’éclairage ou les points d’accès Wi-Fi, à nos systèmes, et de les adapter à un large éventail de cas d’utilisation et de modèles commerciaux. Actuellement, nous concentrons nos ressources sur le cas d’utilisation «Smart Solar City» dans le but d’alimenter durablement les applications de micro-mobilité électrique et de ville intelligente avec nos CityHubs.
Concevez-vous et / ou fabriquez-vous le système en interne?
Nos produits sont conçus en interne mais pour certains prototypes, nous travaillons avec des artisans professionnels et des experts en design industriel. Nous sommes heureux de coopérer avec l’entreprise écologique et sociale WerkHaus en matière de conception et de prototypage avec du bois.
Avec quels autres partenaires travaillez-vous?
SunCrafter est un partenaire du consortium H2020 Circucsol, membre du VDE, SIB et EIT Climate KIC Alumni. Nous avons également été sélectionnés pour rejoindre la GreenTech Alliance. Lorsqu’il s’agit de s’approvisionner en modules photovoltaïques de seconde vie, nous valorisons Veolia Deutschland comme partenaire stratégique. En ce qui concerne les systèmes de batterie de pointe, nous travaillons avec BOS.
Comment êtes-vous devenu impliqué dans le projet Circusol?
Nous avons trouvé l’annonce que Circusol est à la recherche d’un nouveau démonstrateur via nos canaux en ligne et avons postulé pour le projet.
Comment votre travail est-il utilisé pour démontrer les principes solaires circulaires? Ce qui a appris jusqu’ici?
SunCrafter s’associe à Circusol en tant que projet de démonstration pour le secteur de la mobilité électrique. Circusol est un projet d’action pour l’innovation financé par la Commission européenne. Nous montrons que le recyclage des panneaux solaires et des batteries est économiquement viable avec nos bornes de recharge hors réseau sur le campus EUREF de Berlin, l’Université de Bochum et d’autres endroits à suivre.
L’un des principaux enseignements a été de savoir combien de parties prenantes différentes doivent être impliquées dans les villes, la mobilité et le secteur public pour qu’une seule station soit érigée. Nous avons rapidement compris que pour être rapide en termes de «temps avant le déploiement», nous devons réduire le plus possible les formalités administratives. Le fait que nos stations soient très compactes, fonctionnent sur DC et ne nécessitent aucune connexion au réseau nous fait vraiment gagner du temps et des efforts.
L’objectif du démonstrateur est d’amener nos stations solaires circulaires là où leur visibilité est la plus élevée – au niveau des yeux dans les rues des villes européennes. En alimentant la micro-mobilité avec des énergies renouvelables circulaires, nous visons à rendre ce nouveau secteur prometteur vraiment durable. Au sein de Circusol, nous travaillons vers le PoC pour nos bornes de recharge – mais aussi pour une meilleure acceptation des systèmes d’énergie renouvelable circulaires en général.
Il y a des préoccupations concernant l’utilisation d’équipements d’occasion comme les modules, comme l’efficacité, la qualité, la fiabilité, etc. Quel est votre argument pour contrer ces obstacles? Que faut-il faire pour encourager une participation à plus grande échelle dans cette nouvelle entreprise? La création d’une source d’énergie propre hors réseau à partir de matériaux existants offre deux avantages importants: Premièrement, dans la plupart des cas d’utilisation hors réseau, c’est «accès» à «efficacité», ce qui signifie que nos modules vont, principalement en petit nombre, là où l’énergie serait autrement n’étaient pas disponibles en premier lieu. Notre recherche montre que les prix des modules pour les modules «réhabilités» – modules que nous testons et recertifions – sont nettement inférieurs à ceux des nouveaux modules. Cet avantage se perd dans les grandes applications photovoltaïques car les normes de qualité et d’efficacité sont beaucoup plus élevées. Mais dans les petites applications autonomes hors réseau, les modules Second Life offrent des économies de coûts significatives.
Deuxièmement, nous savons que le bon mélange de réutilisation et de recyclage en ce qui concerne les panneaux déclassés, est non seulement optimal en termes de coûts, mais offre également des gains environnementaux importants car la majorité des coûts environnementaux – comme les émissions ou l’utilisation de matières premières – dans le secteur solaire sont causés par la production et le recyclage de panneaux. Dans certains endroits, les panneaux sont même encore jetés dans des décharges ou même incinérés, deux façons très problématiques de traiter les déchets. Je pense que cela mérite plus d’attention de la part du public et qu’au niveau de l’UE, il devrait y avoir des politiques encourageant l’utilisation des modules de la seconde vie.
Enfin, je tiens à dire que je plaide fortement en faveur d’un niveau minimum de contrôle qualité en ce qui concerne la réutilisation des panneaux. Alors que l’environnement et l’économie peuvent être très intéressants pour expédier des modules hors service à partir de marchés plus matures comme l’Allemagne vers des marchés moins matures comme certains marchés d’Europe de l’Est ou d’Afrique, cela ne peut pas se produire sans garantir la qualité et la fonctionnalité de ces modules . En fin de compte, nous ne voulons pas simplement que le problème des déchets soit transféré vers un marché moins réglementé, non?
Chez SunCrafter, notre proposition de valeur pour le client final est que nous proposons des systèmes à moindre coût mais avec des normes de qualité élevées. Chaque panneau subit un processus de test approfondi. Les modules qui ne pourraient normalement pas être réutilisés peuvent souvent être reconfigurés dans nos «EasyPanels» extrêmement robustes, parfaits pour une production d’énergie fiable dans les régions pauvres en énergie du Sud.
Existe-t-il un modèle financier viable pour ces entreprises? S’il vous plaît, expliquez. Quelles autres opportunités une entreprise comme SunCrafter offre-t-elle?
SunCrafter est une entreprise technologique dotée d’un modèle commercial hybride et fortement axée sur l’approvisionnement circulaire. La business unit «Green Events» sert de catalyseur économiquement viable dont les excédents de revenus cofinancent nos activités humanitaires dans le segment «Accès rural à l’énergie». Par conséquent, nous louons actuellement notre station de recharge hors réseau solaire «SolarHub» à plusieurs groupes de clients sur des événements et des lieux en plein air pour équiper de petits appareils tels que des téléphones ou des points d’accès Wi-Fi de manière durable. Le «CityHub» – un prototype actuellement testé à l’Université de Bochum – est conçu pour recharger les véhicules à micro-mobilité et alimenter d’autres fonctionnalités de la ville intelligente telles que les capteurs environnementaux. Les deux produits génèrent des revenus grâce à leur prix de vente ou de location, aux contrats de service, aux ventes d’énergie et aux espaces publicitaires, ce qui crée une marge bénéficiaire intéressante.
SunCrafter veut générer une source de revenus stable dans le secteur des événements, tout en travaillant constamment sur le transfert de nos produits sur les marchés où ils font vraiment une différence. Nous avons choisi cette approche pour entrer rapidement sur le marché et tester le produit à faible risque, tout en réalisant des premiers revenus et en devenant indépendant des gros investissements extérieurs. Chaque unité commerciale est censée catalyser le développement commercial de SunCrafter dans son ensemble. Notre objectif est de débloquer des modèles commerciaux solaires circulaires pour rendre l’accès à l’énergie disponible partout où cela est nécessaire.
Quel genre de durée de vie attendez-vous d’un système de seconde vie? Cela dépend de nombreux facteurs tels que la durée de service actuelle du système, la qualité globale, si des réparations telles que les échanges de diodes, par exemple ont été réalisées ou non. Nous canalisons différents modules selon différents cas d’utilisation potentiels. Un module dans un boîtier de réutilisation haute tension doit remplir des critères de qualité beaucoup plus élevés qu’un module qui sera bien sûr utilisé de manière autonome hors réseau. Plus il reste d’années utilisables, plus l’avantage économique est évident.
Pourquoi tant de panneaux solaires fonctionnels sont-ils perdus et comment y remédier?
Depuis que la recherche et le développement de modules photovoltaïques se sont intensifiés au cours des quatre dernières décennies, les prix des modules photovoltaïques ont considérablement baissé. En raison de cet écart de prix et de l’amélioration technologique, plus d’énergie est générée en utilisant moins d’espace, il est tout simplement économique d’échanger des modules avant leur fin de vie technologique. Cependant, ces modules «à perte anticipée» peuvent facilement générer de l’électricité renouvelable pendant encore 10 ans et plus. Au sens de la législation de l’UE sur les déchets, il nous est demandé de «réduire, réutiliser, recycler», donc avant de laisser ces modules fonctionnels être recyclés, c’est-à-dire extraire leurs composants uniques, tels que les cadres en aluminium, nous devons rechercher des moyens sensés réhabiliter la ressource pour la réutiliser. Pour un schéma de réutilisation réussi, certains mécanismes doivent être développés. Premièrement, nous avons besoin d’une réglementation et de normes au niveau de l’UE pour garantir la qualité et la légalité des modules mis sur le marché de l’occasion.
Ensuite, nous devons établir des processus qui garantissent que les modules qui sont mis hors service d’une usine, sont transportés en toute sécurité vers des points de collecte (peut-être une usine de recyclage), où ils peuvent être testés pour leur fonctionnalité, réhabilités et recertifiés.
Ensuite, nous avons besoin de canaux de communication efficaces, afin d’éduquer le public sur le problème et le caractère raisonnable de la réutilisation des modules solaires, afin de pouvoir créer des marchés solides. Pour que cela se concrétise, nous avons besoin d’un soutien institutionnel, ainsi que de la participation d’acteurs allant des fabricants, des distributeurs, des propriétaires et exploitants d’installations solaires et des entreprises de recyclage.