Taux d’apprentissage (loi de Swanson)
Baisse de coût en pourcentage d’une technologie à chaque doublement de la production cumulée ; pour les modules solaires, la loi de Swanson la situe vers 20 %.
Le taux d’apprentissage décrit une relation empirique, relevée pour la première fois par T. P. Wright dans l’aéronautique en 1936 : le coût unitaire baisse d’une fraction à peu près constante à chaque doublement de la production cumulée. Pour le photovoltaïque, on parle de loi de Swanson, du nom du fondateur de SunPower, Richard Swanson, qui avait observé une baisse du prix des modules d’environ 20 % à chaque doublement des livraisons.
C est le coût unitaire, x la production cumulée et b l’exposant d’expérience. Un taux de 20 % correspond à b ≈ 0,32.
Taux d’apprentissage observés (Way et al. 2022, Joule ; IRENA ; BNEF) :
- Modules photovoltaïques : environ 20 à 24 % sur quatre décennies ; le prix des modules est passé d’environ 76 USD/W en 1977 (dollars 2013) à près de 0,10 USD/W en Chine en 2024.
- Packs de batteries lithium-ion : environ 18 à 20 % ; le prix moyen des packs, supérieur à 1 000 USD/kWh en 2010, est tombé à 115 USD/kWh en 2024 (BNEF).
- Éolien terrestre : environ 10 à 15 % sur le coût des turbines, davantage sur le LCOE si l’on intègre les gains de facteur de charge.
- Nucléaire : nul, voire négatif, aux États-Unis et en France, en raison de grands projets uniques et des changements réglementaires.
Les courbes d’apprentissage sous-tendent les projections de coûts des scénarios de l’AIE, de l’IRENA et du GIEC. Way et al. ont montré que les prévisions fondées sur les courbes d’expérience faisaient mieux que la plupart des projections d’experts passées, qui ont sans cesse sous-estimé la baisse des coûts du solaire.
Termes associés
Tous les termes →- CAPEX (dépenses d’investissement)
Dépenses d’investissement : le coût initial de construction d’un actif énergétique, exprimé en général par kW de puissance pour une centrale ou par kWh pour le stockage.
- LCOE (coût actualisé de l’électricité)
Prix constant par MWh qui couvre tous les coûts d’une centrale sur sa durée de vie, actualisés, divisés par sa production actualisée sur la même durée.
- Parité réseau (grid parity)
Seuil à partir duquel l’électricité d’une nouvelle source, le plus souvent solaire ou éolienne, coûte autant ou moins que celle achetée au réseau.
- Tarif de rachat (feed-in tariff)
Mécanisme qui garantit aux producteurs d’électricité renouvelable un prix fixe par kWh injecté, en général pendant 15 à 20 ans, indépendamment des prix de marché.
- Cellule photovoltaïque
Composant semi-conducteur, en général une plaquette de silicium dopé munie de contacts métalliques, qui convertit directement la lumière du soleil en courant continu par effet photovoltaïque.
- Batterie lithium-ion
Batterie rechargeable dans laquelle les ions lithium font la navette entre une anode en graphite et une cathode en oxyde métallique ou en phosphate ; c’est la chimie dominante pour les véhicules électriques et le stockage réseau.