Le marché du chauffage des locaux à l’énergie solaire
Le marché mondial du chauffage de l’eau et des locaux à l’énergie solaire atteindra au cours de la prochaine décennie – selon Lester Brown, fondateur du Earth Policy Institute – près de 1,2 milliard de mètres carrés de capacité installée. Si d’autres pays en développement adoptent le chauffage de l’eau à l’instar de la Chine, le total mondial en 2020 pourrait dépasser 1,5 milliard de mètres carrés, soit l’équivalent de 690 centrales au charbon. Cela représente un investissement en capital accumulé estimé à 300 milliards de dollars, à environ la moitié du coût si les centrales électriques avaient été le choix d’investissement privilégié. La Chine a installé 27 millions de chauffe-eau solaires sur les toits en 2010. Avec près de 4 000 entreprises locales fabriquant cet équipement, ces appareils de chauffage pénètrent rapidement le marché. Le Worldwatch Institute note que 2 millions d’Allemands vivent dans des maisons équipées d’un chauffage solaire sur le toit.
En 1980, la Knesset (le parlement israélien) a adopté une loi imposant l’installation de chauffe-eau solaires dans toutes les nouvelles maisons. En conséquence, Israël est le leader mondial dans l’utilisation de chauffe-eau solaires par habitant, avec une pénétration du marché de 85 %, ce qui lui permet d’économiser environ deux millions de barils de pétrole par an. L’Espagne et le Portugal ont récemment exigé que tous les nouveaux bâtiments soient équipés de chauffe-eau solaires sur les toits. Il est surprenant qu’il faille adopter des lois pour imposer l’utilisation de ces systèmes alors que la situation économique est si convaincante. Avec un coût annuel total d’amortissement et d’exploitation de seulement 50 dollars, moins de 15 cents par jour, il est dix fois moins cher sur sa durée de vie que l’alternative la moins chère sur le marché.
Les systèmes solaires surpassent les chauffe-eau électriques à tête de douche, même lorsqu’ils sont aussi bon marché que 25 $ l’unité. L’élément chauffant placé à l’intérieur de la tête consomme entre 2.500 et 5.000 watts. Bien que ces appareils de chauffage ne nécessitent pas de réservoir et consomment peu d’énergie durant la journée, ils consomment beaucoup d’électricité lorsqu’ils sont utilisés. C’est comme prendre une douche avec une lance à incendie ou conduire vos enfants à l’école dans un Hummer. Quiconque compte sur un compteur horaire paiera plus de trois mois, ce que les chauffe-eau solaires paient pendant un an pour les coûts d’exploitation et d’investissement.
L’innovation
Paolo Lugari et ses collègues du Centre de Recherche Environnementale Las Gaviotas, basé à Bogota, Colombie, ont été mis au défi par le Dr. Mario Calderon Rivera, Président de la Banque Nationale d’Hypothèques (Banco Central Hipotecário) de concevoir un chauffe-eau qui pourrait fonctionner toute l’année à 3.000 mètres d’altitude avec environ 200 jours de ciel couvert. Même les experts israéliens qui avaient créé avec succès une industrie du chauffage solaire de l’eau au Moyen-Orient dans les années 1970 ont suggéré que ces conditions climatologiques devraient peut-être reposer sur le chauffage électrique. Paolo et son équipe ont choisi de repenser le design et ont décidé de s’appuyer sur une approche innovante du thermosiphon, en éliminant toute pièce mobile et en choisissant des matériaux sensibles à la lumière. L’équipe s’est imposée pour imaginer un appareil qui n’utilise que des composants standard.
Bien que le leadership de la Banque ait été prêt à accepter le dispositif de chauffage de l’eau par luminescence qui fonctionne avec la lumière et non avec les rayons directs du soleil, les experts financiers étaient réticents à adopter cette approche novatrice. Qui supporterait le risque d’échec ? Paolo et son équipe ont passé en revue tous les facteurs inconnus, étudié le choix des matériaux et évalué une fois de plus la conception simple basée sur la gravité et la convection. Paolo Lugari a décidé d’offrir une garantie inconditionnelle de 25 ans aux propriétaires à condition qu’ils nettoient une fois par an le couvercle de l’appareil de chauffage et entretiennent l’isolation du réservoir à eau. Avec plus de 40 000 unités installées en Colombie, Las Gaviotas peut démontrer 30 ans plus tard que sa promesse de remplacer tout appareil défectueux n’était pas trop risquée ou coûteuse, mais qu’elle établissait de nouvelles normes dans le monde des affaires.
Le premier flux de trésorerie
Las Gaviotas a gagné son entrée sur le marché sur la base d’une analyse détaillée des coûts pour le propriétaire de la maison, avec l’aimable autorisation de la banque hypothécaire. Si la facture d’énergie mensuelle pouvait être réduite pendant la durée de l’hypothèque de 25 ans, le nouveau propriétaire diminuerait ses dépenses mensuelles et réduirait ses paiements mensuels, ce qui lui laisserait plus de pouvoir d’achat pour ses dépenses quotidiennes. La coopération avec les banques hypothécaires et les services du logement social de Bogotá et de Medellín a ouvert la voie à une industrie qui a été rentable, tout en assurant un service fondamental à très faible coût.
L’opportunité
Maintenant que Las Gaviotas a prouvé hors de tout doute pour les compagnies d’assurance que son appareil répond à la norme la plus stricte jamais vue sur le marché, le monde entier est intéressé à adopter ce design. Gaviotas se félicite de toute amélioration apportée aux modèles existants. Cependant, après avoir éliminé toutes les commandes de direction et les pompes électriques, les percées auxquelles on peut s’attendre au fil des ans reposent sur des choix de matériaux plutôt que sur des changements fondamentaux de structure et de forme. Gaviotas s’est appuyé sur les expériences existantes pour concevoir des systèmes de purification de l’eau, de grands systèmes de chauffage de l’eau dans les hôpitaux (1 100 lits), des fours solaires semi-industriels et même des équipements de stérilisation.
Puisqu’une assurance internationale couvre la garantie de 25 ans, les coûts d’investissement plus élevés peuvent être amortis dans le cadre de l’hypothèque sur ce quart de siècle. Le recours à des pièces facilement disponibles facilite les réparations. Le fait que seulement 15 minutes après que la lumière se soit levée sur l’horizon, l’eau soit chaude, a convaincu tout le monde que la luminescence est une source d’énergie efficace pour tous les endroits du monde aux prises avec les saisons des pluies et les longues périodes de ciel couvert. La clé du succès est de recouvrir les plaques de colophon noirci, l’un des principaux produits extraits de la résine prélevée dans la forêt régénérée de la Vichada en Colombie, une autre initiative entreprise par Gaviotas.
L’Indonésie a été le premier pays à manifester son intérêt pour l’homologation des chauffe-eau solaires. Cette conception a motivé les partenaires de développement industriel de Kalimantan à opter pour le modèle d’affaires Gaviotas. Gaviotas a offert un ensemble comprenant un plan d’assemblage complet de fabrication assistée par ordinateur (FAO), une unité opérationnelle ainsi qu’un modèle démonté afin de faciliter le développement industriel local, tout en réduisant les coûts pour les consommateurs. L’état de préparation à fournir un plan directeur pour la fabrication locale, basé sur trois décennies d’améliorations constantes, fournit un modèle de développement compétitif pour le Tiers-Monde.
Ces systèmes sont conçus pour les tropiques, mais quelques adaptations simples garantissent également leur service dans les zones climatiques froides. Il convient peut-être de souligner que Las Gaviotas ne verse pas de dividendes aux actionnaires, mais que la Fondation réinvestit ses revenus dans le développement de nombreuses autres innovations, comme la régénération de la forêt tropicale humide de la Vichada, qui a été présentée dans l’économie bleue comme un des premiers exemples de développement durable qui sera discuté plus en détail dans les prochains articles.