Au Maroc, le chauffage d’eau sanitaire au gaz butane est largement préféré par les ménages à cause de la subvention dont bénéficient les conditionnements de butane de 5 kg et 12 kg (40 Dh). Cette subvention bénéficie en grande partie aux quintiles les plus riches de la population[i], accentue la dépendance énergétique du Maroc en incitant au gaspillage d’un butane aujourd’hui trop bon marché et encourageant son utilisation dans le pompage pour l’irrigation agricole. Qu’en est-il du solaire thermique au Maroc et où en sommes-nous ?
- Qu’est-ce que l’énergie solaire thermique ?
Les collecteurs thermiques qui équipent les installations solaires thermique (IST) sont formés de tubes dans lesquels circulent un « fluide caloporteur » (souvent de l’eau mélangée ou non à un liquide antigel et parfois un liquide à changement de phase) qui sont soudés sur des « absorbeurs » noirs qui absorbent plus de rayonnement solaire qu’ils n’en émettent. La face avant qui est placée face au soleil est vitrée et le reste est thermiquement isolé de l’extérieur (soit par une épaisseur de matériau isolant pour les collecteurs plans soit par une mise sous vide pour les collecteurs tubulaires). Ainsi donc, l’ensemble formé par les tubes et les absorbeurs est placé dans une serre. La chaleur générée a tendance à sortir naturellement vers le haut des collecteurs thermiques et le plus simple est donc de placer un réservoir d’eau chaude au-dessus de(s) collecteur(s). Lorsque l’on ne peut le faire, à la sortie des collecteurs thermiques, le « fluide caloporteur » est forcé, par une pompe de circulation, à descendre vers un réservoir qu’on a été obligé de placer plus bas. Bien qu’il existe de fortes disparités, le marché mondial des collecteurs solaires thermiques est partiellement piloté par le prix du m² des collecteurs qui est essentiellement dédié à :
- Collecteurs plans vitrés ou collecteurs tubulaires : Tous deux produisent de l’énergie thermique variable avec le rayonnement solaire et permettent d’atteindre les températures adaptées au chauffage ou au préchauffage de l’eau sanitaire ou de chauffage des locaux (40 à 70°C). Les deuxièmes ont une meilleure productivité dans les régions les plus froides (comme l’Europe du Nord) alors que les premiers sont plus performants dans les régions tempérées (comme l’Europe du Sud ou le Maroc). Les installations solaires thermiques existent au Maroc depuis 1985.
- Collecteurs plans non-vitrés: L’absence de vitrage permet une meilleure transmission de la lumière au collecteur thermique mais, en perdant l’effet de serre, les collecteurs plans non-vitrés ne peuvent plus prétendre qu’à atteindre les températures modérées exigées par les piscines (25 à 28°C).
Il existe aussi des collecteurs qui chauffent de l’air mais leur marché est bien plus limité et pratiquement inexistant au Maroc.
- Le marché marocain du solaire thermique
La Figure 1 montre l’évolution du prix de gros des collecteurs thermiques (exprimé en Dh par m²). Cette Figure 1 a été obtenue à partir de la valeur CAF des imports et des masses importées annuellement[ii] pour une masse constante par m² de collecteur.
Sur une échelle de 30 ans, la Figure 1 permet de voir que :
- Les prix en Dh/m², Coût Assurance et Fret (CAF, diamants bleus de la Figure 1), ont oscillé de ±15% (barres bleues verticales de la Figure 1) autour d’une très lente décroissance de près de 0,34% par an (courbe bleue décroissante de la Figure 1). Le solaire thermique n’est plus en phase de maturation et ne subit plus de « courbe d’apprentissage ».
- Ainsi donc, les prix n’auraient perdu que 5 à 6% en trente ans ce qui est faible mais tout de même appréciable compte tenu de l’inflation et de l’augmentation du pouvoir d’achat.
- L’énergie thermique produite par les collecteurs solaires a toujours été plus rentable que celle produite par l’électricité réseau. Même très modeste, cette chute des prix combinée à la hausse de ceux de l’électricité a rendu cette rentabilité encore plus attrayante mais, bien que « fair-play », cette compétitivité passe inaperçue à cause de la redoutable concurrente qu’est l’énergie thermique produite par le gaz butane qui est très fortement subventionné. En effet, le retrait de la compensation de la bouteille de 12 kg placerait son prix autour de 120-140 Dh et non à 40 Dh[i] ! A cause de ceci, au Maroc, un chauffe-eau solaire s’amortit en près de 10 ans face à son concurrent au gaz butane, abstraction faite des avantages liés au confort et à la sécurité d’utilisation.
La Figure 2 montre l’évolution de la surface (exprimée en m²) installée annuellement au Maroc (carrés noirs) et son cumul (cercles bleus). Cette Figure 2 a été obtenue sur la base des données en valeurs CAF des imports de l’Office des Changes1 et des prix unitaires de la Figure 1. L’ordonnée de cette Figure 2 est en échelle logarithmique (un carreau vertical pour chaque multiplication par 10) afin de pouvoir visualiser les variations d’échelle très différentes qui ne seraient pas visibles avec une échelle normale.
La Figure 2 permet de voir que la demande annuelle s’est pratiquement multipliée par 15 en 25 ans soit une croissance moyenne de près de 11% par an, ce qui n’est pas très rapide en comparaison avec la croissance d’autres énergies renouvelables telles que le photovoltaïque[i]. Il est même surprenant que la demande se soit maintenue sur une telle durée malgré la rude compétition du gaz butane.
- Solaire thermique du Maroc et business
La Figure 3 représente l’évolution de l’estimation du chiffre d’affaires d’installation du secteur solaire thermique au Maroc. L’ordonnée de cette Figure 3 est, elle aussi, en échelle logarithmique (un carreau vertical pour chaque multiplication par 10) afin de pouvoir visualiser les variations d’échelle très différentes qui ne seraient pas visibles avec une échelle normale. La Figure 3 a été obtenue en considérant que les installations solaires thermiques (IST) sont vendues au client final à 3’500 Dh HT par m² de collecteur, pour tenir compte d’une marge et du coûts des autres éléments faisant partie des systèmes solaires thermiques installés (réservoir, socles, supports, tuyauterie et autres accessoires et éventuels autres équipements tels que régulateurs thermiques différentiels et pompes de circulation).
Ainsi donc, le chiffre d’affaires (cercles bleus de la Figure 3) aurait :
- augmenté se serait multiplié par 10 à 15 en deux décades,
- stagné depuis 2015 autour de 500-540 millions de Dh.
Avec un taux de valeur ajoutée de l’ordre de 20% et une productivité apparente de l’emploi au voisinage de 90’000 Dh de 2008[i], si l’on actualise ces derniers à 1.5% par an, on arrive aux conclusions suivantes :
- l’installation des systèmes solaires thermiques aurait contribué à la création de quelques dizaines d’emplois jusque vers 2007,
- à partir de là, le nombre d’emplois créés s’est chiffré en quelques centaines jusque vers 2018 et semble stagner autour d’un peu plus 200.
Ces chiffres n’incluent pas les emplois nécessaires à la maintenance de la capacité solaire thermique en opération.
La Figure 4 représente l’évolution de la structure de la surface installée au Maroc. Les chauffe-eau solaires (CES) domestiques (kits incluant réservoir avec collecteur(s) à monter au dessus) ont toujours dominé les ventes du marché et tendent à le dominer de plus en plus pour dépasser 80% après être descendu autour de 75% au milieu de la décade 2000-2010, sans doute sous l’impulsion du Programme PROMASOL qui était piloté par le CDER, aujourd’hui devenu l’AMEE (Agence de Maîtrise et d’Efficacité Énergétique).
La Figure 5 représente l’évolution de la production d’électricité évitées par les installations thermiques installées (en bleu et se référant à l’échelle de gauche) ainsi que la part de la production d’électricité qu’elles représentent (en rouge et se référant à l’échelle de droite). Les deux ordonnées de cette Figure 5 sont, elles aussi, en échelle logarithmique (un carreau vertical pour chaque multiplication par 10) afin de pouvoir visualiser les variations d’échelle très différentes qui ne seraient pas visibles avec une échelle normale.
Les deux courbes (bleue et rouge) de la Figure 5 ne sont pas parallèles car la production d’électricité et celle qui a été évitée par les IST n’ont pas progressé à la même vitesse.
- De 3 dix millièmes en 1990 de l’électricité générée en 1990, la part du solaire thermique est passée à 14 dix millièmes en 1995 (0,14%). Puis, cette part a progressivement augmenté durant plus de 20 ans pour atteindre 1,21% en 2018 soit, en trente ans, une multiplication par 8 en contribution relative.
- Aucune des ce productions d’énergie n’est comptée dans le bilan national et ne paraissent que comme un élément d’efficacité énergétique (baisse du rapport de la consommation d’énergie par unité de PIB). Il n’empêche que la croissance de la contribution des IST contribue elle aussi, quoique très modérément, à l’atténuation de la croissance de la demande nationale en énergie électrique[i].
Avec un rendement de combustion de 60%, les 452 GWh d’énergie utile générée en 2018 ne représentaient, que 752 GWh de gaz butane soit 65 ktep qui ne représentent encore que 2,5% du besoin en butane du pays (2’558 ktep, sur la base de 2.343 millions de tonnes, extrapolé à 2018 sur l’historique à 2017[ii]). C’est dire que le potentiel de développement représente au moins cinq fois plus de surface installée, soit plus de 4 millions de mètres carrés de capteurs).
- L’impact environnemental du solaire thermique au Maroc
La Figure 6 montre l’évolution des émissions de gaz à effet de serre évitées par les installations thermiques (bleu se référant à l’échelle de gauche) et ce qu’elles représentent par rapport aux émissions de l’électricité produite au Maroc (rouge se référant à l’échelle de droite). Les deux ordonnées de cette Figure 6 sont en échelle logarithmique (un carreau vertical pour chaque multiplication par 10) afin de pouvoir visualiser les variations d’échelle très différentes qui ne seraient pas visibles avec une échelle normale.
Les deux courbes (bleue et rouge) de la Figure 6 ne sont pas parallèles aussi parce que le facteur d’émission de l’électricité produite au Maroc n’est pas constant. Tout en continuant à croître modérément depuis 1995 (près de 16% par an), les émissions de gaz à effet de serre évitées par la production d’électricité solaire thermique dépassent légèrement 0,4 million de tonnes d’équivalent CO2 en 2018 et contribuent à réduire 1.47% des émissions de gaz à effet de serre de l’électricité produite au Maroc.
- Le solaire thermique du Maroc dans le monde
Il est utile de visualiser ce que les capacités installées de la Figure 2 représentent à l’échelle mondiale. Ainsi, la Figure 7 montre l’évolution du cumul de la surface installée dans le monde (en bleu et se référant à l’échelle de gauche) ainsi que celle de la part du Maroc dans ce total (en rouge et se référant à l’échelle de droite). La courbe bleue de cette Figure 7 a été obtenue sur la base des chiffres du Programme de Chauffage et de Refroidissement Solaires (SHC) de l’Agence Internationale de l’Énergie (IEA)4[i] et de ceux de REN21[ii]. Les deux ordonnées de cette Figure 7 sont en échelle logarithmique (un carreau vertical pour chaque multiplication par 10) afin de pouvoir visualiser les variations d’échelle très différentes qui ne seraient pas visibles avec une échelle normale.
La part du Maroc dans la capacité solaire thermique installée est faible mais elle est restée stable pendant trois décennies, autour de 0,10%. Ceci signifie que la croissance constatée dans la Figure 2 a été parallèle à l’évolution mondiale.
Une autre façon de faire un Benchmarking du Maroc dans le monde consiste à comparer son niveau d’équipement solaire thermique (surface installée pour 1’000 habitants) par rapport à la moyenne mondiale, ce qui est montré dans la Figure 8 dont l’ordonnée est, elle aussi, en échelle logarithmique (un carreau vertical pour chaque multiplication par 10) afin de pouvoir visualiser les variations d’échelle qui ne seraient pas visibles avec une échelle normale. Ce type de statistique est similaire à la « densité téléphonique » (nombre de lignes pour cent habitants).
L’analyse de l’évolution dans le temps montre que le niveau d’équipement du Maroc est toujours resté autour de 4 fois plus petit que la moyenne mondiale. Ceci signifie, notamment son niveau d’équipement est resté parallèle au niveau d’équipement mondiale. Malgré son bon ensoleillement, le Maroc ne figure toujours pas au « top ten » des pays les mieux lotis en termes de capacité installée en 2018 mais, il est tout de même devenu répertorié dans le troisième groupe de pays (sur cinq), ceux ayant entre 20 et 70 m² pour 1’000 habitants[i].
Les valeurs indiquées ont été extraites du Résumé du dernier Rapport de Fédération Européenne de l’Industrie Solaire Thermique[1] (ESTIF).
- Conclusion
Malgré une très faible contribution de marchés publics et une rude concurrence du chauffage par gaz butane, le marché du solaire thermique suit une croissance régulière et stable, quoique insuffisamment rapide pour que l’énergie thermique d’origine solaire prenne des parts substantielles dans la consommation énergétique marocaine. Il serait utile d’adopter, par Décret, une suppression de la subvention au gaz butane avec, simultanément, un redéploiement des fonds affectés par la Caisse de Compensation vers des aides sociales ciblées vers les deux quintiles de la population les moins favorisées. Ceci aurait un quadruple effet :
- effectuant une redistribution des richesses en renforçant le caractère social de l’Etat tout en contribuant à élargir le taux de bancarisation du pays,
- réduire l’indépendance énergétique du Maroc :
- en limitant le gaspillage d’un butane aujourd’hui trop bon marché,
- en baissant les dépenses de butane destinées au chauffage d’eau sanitaire,
- en décourageant l’utilisation du gaz butane dans le pompage pour l’irrigation agricole.
Par Amine Bennouna, Professeur à l’Université Cadi Ayyad, Marrakech
[1] Office des Changes, "Bases de Données du Commerce Extérieur", https://services.oc.gov.ma/DataBase/CommerceExterieur/ [1] Caisse de compensation, "Structure des prix", https://cdc.gov.ma/?cat=18 [1]Amin BENNOUNA, "Trois décennies d'énergie solaire photovoltaïque au Maroc ", EcoActu 04 Décembre 2019, https://www.ecoactu.ma/trois-decennies-denergie-solaire-photovoltaique-au-maroc/ [1] Mohamed Aboufirass, Amin Bennouna, "Contribution à l'étude des impacts économiques du PERG", Etude commandée par l'Office Nationale de l'Electricité à RESING Sarl (2008). [1] Amin BENNOUNA, "La croissance de la consommation énergétique enfin plus lente que la croissance économique", EcoActu 14 Octobre 2019, https://www.ecoactu.ma/la-croissance-de-la-consommation-energetique-enfin-plus-lente-que-la-croissance-economique/ [1] Haut Commissariat au Plan, "Le Maroc en Chiffres", https://www.hcp.ma/downloads/Maroc-en-chiffres_t13053.html [1] Werner Weiss, Monika Spörk-Dür, "Solar Heat Worldwide – Global Market Development and Trends in 2017", International Energy Agency, Edition 2017, https://www.iea-shc.org/solar-academy/webinar/shc-market-trends [1] REN 21, "Renewables 2019 – Global Status Report", https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/gsr_2019_full_report_en.pdf [1] Helder Gonçalves, "Solar Heating and Cooling in Portugal", Solar Heating and Cooling Programme - International Energy Agency, Energy Day – 15th November 2018, https://www.lneg.pt/download/14011/Energy_Day_SHC_15_Nov_2018_hELDER.pdf [1] European Solar Thermal Industry Federation (ESTIF), "Solar Thermal Markets in Europe – Trends and markets statistics", Published on November 2016, http://www.estif.org/publications/statistics/st_markets_in_europe_2015/