Le Conseil fédéral

Berne, le 27.10.2021

Etude de potentiel de production d’énergie
photovoltaïque sur les parois anti-bruit lelong des routes nationales et des voies
ferrées
Rapport du Conseil fédéral
donnant suite au postulat 20.3616 du
15.06.2020

RÉSUMÉ
En réponse au postulat Storni 20.3616 (« Murs antibruit le long des autoroutes et des voies ferrées.
Etude sur le potentiel de production d’énergie photovoltaïque »), une étude a été réalisée entre
novembre 2020 et mars 2021 avec comme objectif de mettre à jour les études de potentiel
photovoltaïque (PV) existantes et de réaliser une estimation réaliste du potentiel techniquement etéconomiquement exploitable sur les parois anti-bruit (PAB 1) le long des routes nationales et des voies
ferrées.
Des expériences d’installations PV sur PAB réalisées depuis les années 80 en Suisse et à l’étrangern’ont pas mené à ce jour à une généralisation de la construction de ce type d’installation. Les principales
contraintes qui affectent ce déploiement sont notamment les distances minimales à respecter avec lesvoies de circulation ou les lignes électriques des chemins de fer pour des raisons sécuritaires etd’exploitation, et les implications acoustiques de la présence de panneaux PV réfléchissants sur desparois majoritairement absorbantes. Les possibilités d’implantation effectives dépendent également del’intégration au paysage, des ombrages ou des obstacles pour accéder aux parois. Sur le planéconomique, bien que les installations sur PAB bénéficient, comme les autres types d’installation, de labaisse des coûts des modules PV, l’investissement nécessaire est souvent plus élevé que pour une
centrale en toiture. Cela est dû aux procédures et études nécessaires, ainsi qu’au surcoût pourraccorder l’installation à un point de connexion, qu’il s’agisse d’une infrastructure de l’Office fédéral desroutes OFROU ou des CFF, ou du réseau public le plus proche.
Le potentiel de production d’énergie PV sur PAB le long des routes nationales et des voies ferrées
estimé par cette étude distingue un potentiel qui répond aux contraintes techniques identifiées(configurations optimisées pour les parois de différentes hauteurs), un potentiel technico-économiquequi se limite aux installations avec un coût raisonnable (coût actualisé de l’énergie inférieur à 20 ct./kWh,rétribution unique déduite) et un potentiel exploitable qui prend en considération des contraintes
d’implantation.
Potentiel

Routes nationales

Voies ferrées

Total

MWc

GWh

MWc

GWh

MWc

GWh

Technique

371

322

128

116

499

438

Technico- économique

232

207

101

93

333

300

Exploitable

61

55

50

46

111

101

Le potentiel exploitable évalué à 101 GWh annuels (55 GWh le long des routes nationales et 46 GWh
le long des voies ferrées) représente 0.15% du potentiel exploitable de production d’énergie PV national(toitures et façades) estimé selon le cadastre fédéral à 67 TWh. Même en considérant des contraintes
de mise en œuvre sur les bâtiments, le potentiel des PAB reste une contribution faible au potentiel
national. Le coût d’investissement moyen des installations formant ce potentiel exploitable est de 1750
CHF/kWc.
Pour l’OFROU et les CFF, engagés dans des actions liées à l’exemplarité énergétique et climatique, lepotentiel photovoltaïque des PAB pourra apporter une quantité supplémentaire substantielle au
portefeuille de production photovoltaïque. Les PAB à proximité de tunnels routiers peuvent produirel’équivalent de 11% (soit 4.5 GWh) du potentiel exploitable identifié sur d’autres surfaces de l’OFROU,
et le potentiel technico-économique sur les PAB des chemins de fer (101 MWp) est comparable à celui
sur les toitures de quais (100 MWp). La part de consommation propre et le prix auquel l’énergie pourraêtre valorisée localement auront une influence décisive sur le choix de construire une installation PV
sur PAB.
Les évolutions technologiques en cours continueront d’améliorer la performance des systèmes PV etd’en réduire les coûts, y compris pour les installations sur PAB. Les surcoûts liés à l’implantation sur
PAB (procédures, études acoustiques et d’intégration au paysage) auront plutôt tendance à diminuer
en raison des économies d’échelle.
1 Abréviations : Voir le glossaire à la page 7

2/30

SINTESIIn risposta al postulato Storni 20.3616 (“Studio sul potenziale di produzione di energia fotovoltaica
realizzabile sulle pareti foniche lungo autostrade e linee ferroviarie”), tra novembre 2020 e marzo 2021
è stato realizzato uno studio con l'obiettivo di aggiornare gli studi esistenti sul potenziale fotovoltaico(PV) e di fare una stima realistica del potenziale tecnicamente ed economicamente sfruttabile sullepareti antirumore lungo le strade e le ferrovie nazionali.
Le esperienze con installazioni fotovoltaiche su pareti antirumore dagli anni '80 in Svizzera e all'esteronon hanno ancora portato alla costruzione generalizzata di questo tipo di installazioni. I principali vincoli
che riguardano questa diffusione sono le distanze minime da rispettare dalle corsie di traffico o dallelinee elettriche ferroviarie per ragioni operative e di sicurezza, e le implicazioni acustiche della presenzadi pannelli fotovoltaici riflettenti su pareti prevalentemente assorbenti. Le possibilità effettive dicollocazione dipendono anche dall'integrazione del paesaggio, dall'ombreggiamento o dagli ostacoli per
accedere alle pareti. Da un punto di vista economico, anche se le installazioni su pareti antirumore
beneficiano, come altri tipi di installazioni, di costi più bassi dei moduli fotovoltaici, l'investimento
necessario è spesso più alto che per un impianto su tetto. Ciò è dovuto alle procedure e agli studi
necessari, così come al costo aggiuntivo per collegare l'impianto a un punto di connessione, sia esso
un'infrastruttura dell’Ufficio federale delle strade (USTRA) o delle FFS o la rete pubblica più vicina.
Il potenziale di produzione di energia fotovoltaica sulle pareti antirumore lungo le strade nazionali e leferrovie stimato da questo studio distingue tra un potenziale che soddisfa i vincoli tecnici identificati(configurazioni ottimizzate per pareti di diverse altezze), un potenziale tecnico-economico che è limitato
alle installazioni con un costo ragionevole (costo energetico scontato inferiore a 20 ct./kWh, deducendo
la rimunerazione unica) e un potenziale sfruttabile che tiene conto dei vincoli di localizzazione.
Potenziale

Strade nazionali

Ferrovie

Totale

MWc

GWh

MWc

GWh

MWc

GWh

Tecnico

371

322

128

116

499

438

Tecnico-economico

232

207

101

93

333

300

Sfruttabile

61

55

50

46

111

101

Il potenziale sfruttabile stimato di 101 GWh all'anno (55 sulle strade e 46 sulle ferrovie) rappresenta lo
0,15% del potenziale nazionale sfruttabile per la produzione di energia fotovoltaica (tetti e facciate), cheè stimato in 67 TWh secondo il catasto federale. Anche considerando i vincoli di attuazione sugli edifici,
il potenziale delle pareti antirumore rimane un piccolo contributo al potenziale nazionale. Il costo medio
di investimento degli impianti che formano questo potenziale realistico è di 1750 CHF/kWp.
Questo potenziale può contribuire significativamente al portfolio di produzione PV dell'USTRA e le delle
FFS, che sono impegnate in azioni legate all'energia e all'esemplarità climatica. Le pareti antirumore inprossimità delle gallerie stradali possono produrre l'equivalente dell'11% (cioè 4.5 GWh) del potenziale
sfruttabile individuato sulle altre superfici dell'USTRA, e il potenziale tecnico ed economico sulle pareti
antirumore delle ferrovie (101 MWc) è paragonabile a quello dei tetti delle piattaforme (100 MWc). La
quota di consumo proprio e il prezzo al quale l'energia può essere utilizzata localmente avranno
un'influenza decisiva sulla decisione di costruire un impianto fotovoltaico su parete antirumore.
I continui sviluppi tecnologici contribuiranno a migliorare le prestazioni dei sistemi fotovoltaici e adabbassarne i costi, anche per le installazioni su parete antirumore. I costi aggiuntivi legati
all'installazione su parete antirumore (procedure, studi acustici e paesaggistici) diminuiranno invece
grazie a delle economie di scala.

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SUMMARYIn response to postulate Storni 20.3616 (“Noise barriers along motorways and railways. Study on thepotential for the production of photovoltaic energy”), a study was carried out between November 2020
and March 2021 with the aim of updating the existing photovoltaic (PV) potential studies and making arealistic estimate of the technically and economically feasible potential on noise barriers (NB) along
national roads and railways.
Experiences with PV installations on noise barriers since the 1980s in Switzerland and abroad have not
yet led to the widespread construction of this type of installation. The main constraints affecting thisdeployment are the minimum distances to be respected from traffic lanes or railway power lines forsafety and operational reasons, and the acoustic implications of the presence of reflective PV panels on
predominantly absorbent walls. The actual implementation possibilities also depend on landscape
integration, shading or obstacles to access the walls. Economically, although PV installations on NB
benefit, like other types of installations, from the lowering costs of PV modules, the investment required
is often higher than for a rooftop plant. This is due to the necessary procedures and studies, as well as
the additional cost of connecting the plant to a connection point, either to an infrastructure belonging to
the Federal Office for Roads (FEDRO) or to the SBB,or the nearest public grid.
The potential for PV energy production on NB along national roads and railways estimated by this study
distinguishes between a potential that meets the identified technical constraints (optimised
configurations for walls of different heights), a techno-economic potential that is limited to installations
with a reasonable cost (discounted energy cost below 20 ct./kWh, single remuneration deducted) andan exploitable potential that takes into account implementation constraints.
Potential

National roads

Railway

Total

MWp

GWh

MWp

GWh

MWp

GWh

Technic

371

322

128

116

499

438

Techno-economic

232

207

101

93

333

300

Exploitable

61

55

50

46

111

101

The estimated exploitable potential of 101 GWh per year (55 on the roads and 46 on the railways)
represents 0.15% of the national exploitable potential for PV energy production (roofs and facades),which is estimated at 67 TWh according to the federal register. Even taking into account theimplementation constraints on buildings, the potential of NB remains a small contribution to the national
potential. The average investment cost of the installations forming this realistic potential is 1750
CHF/kWp.
Noise barriers can contribute significantly to the PV production portfolio of FEDRO and SBB, which arecommitted to energy and climate exemplarity. The NB near road tunnels can produce the equivalent of
11% (i.e., 4.5 GWh) of the realistic potential identified on other FEDRO surfaces, and the technical andeconomic potential on railway NB (101 MWp) is comparable to that on platform roofs (100 MWp). The
share of own consumption and the price at which the energy can be recovered locally will have a decisive
influence on the decision to build a PV installation on NB.
Ongoing technological developments will continue to improve the performance of PV systems and lower
their costs, including for installations on NB. The additional costs of installation on NB (procedures,
acoustic and landscape studies) will rather decrease due to economies of scale.

4/30

Glossaire
Acronyme
BF
CAPEX
CFF
Ct.
EPFL
FEDRO
FFS
GW
GWc
GWh
Hz
kWh
kWc
kWp
LAT
LCOE
LCdF
LPN
MF
MW
MWc
MWh
MWp
NB
OARF
OFEN
OFT
OFROU
OPEX
OPAPIF
OPB
PAB
PV
SBB
USTRA

Signification
Bifacial
Capital Expenditures (dépenses d’investissement)
Chemins de fer fédéraux suisses
CentimeEcole polytechnique fédérale de LausanneFederal office for roads
Ferrovie federali svizzere
Gigawatt
Gigawatt crête
Gigawatt heure
Hertz
Kilowatt heure
Kliowatt crête / Kilowatt creta
Kilowatt peakLoi sur l’aménagement du territoire
Levelised Cost of Electricity (coût actualisé de l’énergie)
Loi fédérale sur les chemins de fer
Loi fédérale sur la protection de la nature et du paysage
Monofacial
Mégawatt
Mégawatt crête / Megawatt creta
Mégawatt heure
Megawatt peak
Noise barrier
Ordonnance sur l’accès au réseau ferroviaire
Office fédéral de l’énergie
Office fédéral des Transports
Office fédéral des routes
Operational expenditures (dépenses opérationnelles)
Ordonnance sur la procédure d’approbation des plans des installations ferroviaires
Ordonnance sur la protection contre le bruit
Paroi anti-bruit
Photovoltaïque
Schweizerische Bundesbahnen
Ufficio federale delle strade

5/30

Table des matières
1

Postulat et teneur du mandat ...................................................................................................72

Contexte .....................................................................................................................................8
L’énergie solaire photovoltaïque en Suisse.................................................................................8Leçons à tirer d’installations existantes .......................................................................................9
Etudes existantes sur le potentiel PV sur parois anti-bruit ....................................................... 113

Evaluation du potentiel .......................................................................................................... 12
Paramètres techniques ............................................................................................................. 12
Paramètres économiques ......................................................................................................... 16
Estimation du potentiel routes .................................................................................................. 18
Estimation du potentiel rail ....................................................................................................... 20

4

Exploitation du potentiel ........................................................................................................ 22
Importance et compétitivité du potentiel PV sur parois anti-bruit ............................................. 22
Procédures de permis de construire et d’approbation des plans ............................................. 24
Construction et renouvellement de parois anti-bruit ................................................................. 25

5Conclusion .............................................................................................................................. 27

6

Mesures proposées ................................................................................................................ 29

Bibliographie........................................................................................................................................ 30
Annexe : Précisions méthodologiques ............................................................................................. 30

6/30

1

Postulat et teneur du mandat

Le postulat 20.3616 de M. Storni du 15.06.2020 « Murs antibruit le long des autoroutes et des voies
ferrées. Etude sur le potentiel de production d’énergie photovoltaïque » stipule que :« Le Conseil fédéral est chargé de réaliser d'ici fin 2020 une étude détaillée sur le potentiel deproduction d'énergie photovoltaïque sur les murs anti-bruit et autres structures adaptées le longdes autoroutes et des voies ferrées. Les objectifs de la stratégie énergétique 2050 prévoient
une augmentation sensible de la production d'énergie renouvelable, entre autres
photovoltaïque. Outre les surfaces habituellement disponibles sur les toits et les façades desbâtiments habités, commerciaux ou publics, les parois anti-bruit construites ou prévues le longdes autoroutes et des voies ferrées pourraient accueillir des installations photovoltaïques demoyennes et de grandes dimensions. L'idée n'est pas du tout nouvelle : nous avons en Suisse
une installation le long de l'A13 à Coire depuis plus de 30 ans, et d'autres installations sont en
train d'être réalisées, mais sans faire l'objet d'une approche systématique. Depuis plusieurs
décennies, l'innovation technologique constante a produit de nouveaux types de cellules
photovoltaïques qui s'adaptent aux parois anti-bruit et même aux parois transparentes. Commeces structures sont aux mains de la Confédération (réseaux autoroutier et ferroviaire), il est
essentiel que cette dernière connaisse en détail le potentiel énergétique et en promeuve
activement l'exploitation: il est donc nécessaire de réaliser une étude sur ce potentiel. »Le présent document constitue l’étude en réponse au postulat. Elle a été dirigée par l’Office fédéral desroutes (OFROU) et mise en œuvre par le bureau d’ingénieurs en énergie et environnement Planair SA
sur la période s’étendant de novembre 2020 à mars 2021 en collaboration avec les services del’OFROU, de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), de l’Office fédéral des transports (OFT) et desChemins de fer fédéraux suisses (CFF).
Tableau 1: méthodologie de l'étude

Préparation• Analyse des leçons à tirer d'installations existantes et des études de potentiel
réalisées• Analyse des bases de données des parois anti-bruit (PAB) le long des routes
nationales et du rail
• Identification des principaux paramètres et contraintes à considérer

Etude• Analyse de diverses propositions de configurations d'installations photovoltaïques
sur les PAB lors d'un atelier de travail en présence d'experts sur les thématiques
acoustique, statique, intégration paysage/environnement• Etudes acoustiques et statiques supplémentaires en collaboration avec le bureau
Prona et l'EPFL respectivement afin de valider les types de configuration à
considérer• Echantillonnage visuel de parois anti-bruit pour la composante route afin d'estimer
des probabilités de mise en œuvre
• Calcul du coût de mise en œuvre d'installations types

Estimation
du potentiel• Calcul du potentiel technique• Calcul du potentiel économique et exploitable• Mise en perspective dans le contexte suisse et des objectifs climatiques del'OFROU et des CFF

Cette étude a porté sur la mise à jour des études de potentiel existantes au vu des évolutions
technologiques récentes et a procédé à une évaluation approfondie de la compatibilité des installations
photovoltaïques avec la fonction de protection contre le bruit et les contraintes de sécurité etd’exploitation de l’infrastructure. Ceci dans le but de proposer une estimation réaliste du potentiel deproduction d’énergie PV (ci-dessous « potentiel ») techniquement et économiquement exploitable sur
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les parois anti-bruit le long des autoroutes et des voies ferrées. La méthodologie suivie est exposéedans le tableau 1.
Le rapport est structuré de la façon suivante : le chapitre 2 présente le contexte de l’étude, les leçonstirées d’installations et d’études déjà réalisées ; le chapitre 3 détaille la méthodologie et les résultats del’étude de potentiel ; le chapitre 4 met en perspective le potentiel investigué dans le cadre de la stratégieénergétique. Les chapitres 5 et 6 présentent les conclusions et les mesures proposées.

2

Contexte
L’énergie solaire photovoltaïque en Suisse
Stratégie énergétique, objectifs nationaux PV

Le scénario de base de la stratégie énergétique 2050 fait du photovoltaïque le premier pilier del’approvisionnement énergétique en Suisse. Les perspectives énergétiques 2050+, publiées au mois denovembre 2020 sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie, prévoient ainsi pour cette technologie une
production annuelle de 34 TWh à l’horizon 2050 [1], soit une multiplication par 13 par rapport à lasituation actuelle. Afin d’atteindre cet objectif, il est nécessaire d’accélérer considérablement ledéploiement du photovoltaïque en faisant passer le volume d’installation annuelle de 400 MWc à 1’000
MWc. En parallèle, le potentiel théorique sur les bâtiments est estimé par l’OFEN à 50 TWh pour les
toitures et à 17 TWh pour les façades moyennement à très bien adaptées [2].
Bien que ce potentiel paraisse suffisant pour couvrir les objectifs, il reste pertinent d’évaluer si d’autres
surfaces pourraient assurer un complément puisqu’une partie des bâtiments pourrait ne pas êtreexploitée pour des raisons techniques, architecturales, économiques ou en raison d’un manque devolonté de la part des propriétaires. Les infrastructures sont intéressantes dans la mesure où elles
permettent une double utilisation de la surface et n’entrainent pas d’industrialisation de surfaces
naturelles ou agricoles. Les parois anti-bruit sont dans ce cadre un bon candidat, avec une longueur
totale de 577 km le long des routes nationales et de 412 km le long des voies ferrées. Les borduresd’autoroutes, dont le potentiel PV a été évalué à 3.9 TWh [3] sur la base de leur surface, ne sont pas
considérées ici en raison d’un conflit d’intérêt avec la biodiversité et la protection du paysage,
conformément à la prise de position de l’Office fédéral du développement territorial (ARE), del’environnement (OFEV), de l’énergie (OFEN) et de l’agriculture (OFAG) sur les installations isolées [4].
Contrairement à l’Allemagne, le droit suisse ne prévoit pas de zones privilégiées pour la productiond’énergie correspondant aux «Solarfreiflächen» en bordure des autoroutes et des voies ferrées.
La question de l’utilisation des parois anti-bruit pour la production d’énergie photovoltaïque a par lepassé fait l’objet d’interventions parlementaires, notamment l’interpellation Baumgartner (96.3126) et lepostulat Darbellay (11.4017). Les expériences pilotes réalisées dans ce contexte n’ont pas mené à une
généralisation de la construction de ce type d’installation : moins rentables à première vue, ellesprésentent également des obstacles supplémentaires en termes de conflits d’utilisation etd’aménagement du territoire. Les parois anti-bruit ont cependant pour avantage d’être aux mains de laConfédération depuis 2008, ce qui pourrait permettre une mise en œuvre plus systématique si lesconditions actuelles se révélaient plus favorables.
La Confédération a mis en place plusieurs programmes de mesures pour endosser un rôle exemplairedans la stratégie énergétique 2050. Le paquet de mesures pour le climat comporte notammentl’utilisation de toutes les surfaces de toits adaptées des bâtiments de la Confédération (y compris ceuxde l’OFROU) pour la production d’énergie photovoltaïque. Le programme d’exemplarité énergétique dela Confédération implique également les entreprises proches de la Confédération, y compris les CFF,
et encourage la production d’énergie photovoltaïque. L’OFT développe en parallèle depuis 2013 unprogramme de mise en œuvre de la stratégie énergétique 2050, notamment dans le domaine de la
production d’énergies renouvelables, en élaborant des stratégies et en soutenant des projets innovantsen partenariat avec la branche des transports publics. Dans le cadre de ces programmes, l’OFROU et
les CFF se sont engagés à produire respectivement 35 et 30 GWh/a d’énergie photovoltaïque sur leurs
8/30

propres bâtiments et infrastructures d’ici à 2030. Les parois anti-bruit, si elles sont adaptées, pourraient
présenter un complément au portfolio d’objets inclus dans ces mesures.
Contexte technologique
La croissance exponentielle du marché photovoltaïque a permis une évolution rapide de la technologie.
Les efforts d’innovation se concentrent essentiellement sur la réduction des coûts et sur l’amélioration
des performances. L’objectif est de réduire encore le prix de revient de l’énergie photovoltaïque qui adiminué de 80% au cours des dix dernières années selon l’Agence internationale pour les énergies
renouvelables. L’étude d’observation du marché du photovoltaïque 2019, réalisée sur mandat del’OFEN [5], a montré que les coûts d’installations en toiture en Suisse se situent dans une gamme de
800 CHF/kWc pour des installations de plus de 1 MWc à 3160 CHF/kWc pour des installations de 2 à
10 kWc. Le présent rapport étudie les surcoûts liés aux installations sur PAB et analyse la rentabilitédes installations PV dans ce contexte.
La diversification technologique a permis en outre l’essor du double usage des installations
photovoltaïques : elles peuvent assurer des fonctions d’étanchéité dans le bâtiment ou de protection
des surfaces agricoles par exemple. La protection contre le bruit constitue une autre opportunité dedouble utilisation à condition que l’installation photovoltaïque n’affecte pas la performance acoustiquede la paroi. Lorsque cela est techniquement réalisable, l’utilisation de modules bifaciaux produisant del’électricité sur leurs deux faces présente dès lors un intérêt accru, au regard de critères de performance,d’esthétique ou de coût. Leur part de marché devrait passer de 8% en 2019 à 35% en 2030 au niveau
mondial [6] tout en bénéficiant d’une baisse de coûts. Cette possibilité est explorée dans le rapport. Un
aperçu plus détaillé du marché du PV et de l’impact sur les installations PV sur PAB est disponible dansl’annexe méthodologique (§ 1).

Leçons à tirer d’installations existantes
En réalisant sa première installation en 1989 à Coire, la Suisse a été pionnière dans les installations PV
sur PAB. Depuis, d’autres pays ont suivi l’exemple de la Suisse. Le nombre total d’installations actuelles
est d’au moins 50 dans le monde et de 10 en Suisse, réparties le long des infrastructures routières etferroviaires. Les installations en Suisse ont été réalisées sous une supervision cantonale, sansapproche systématisée de l’OFT ou de l’OFROU. Les tableaux ci-dessous présentent les installations
existantes. Leur nombre relativement limité est un indicateur de certaines difficultés de mise en œuvre
étudiées dans le rapport.

Pays
Allemagne
SuissePays-Bas
AutricheRoyaume-Uni
Australie
Danemark
FranceItalieCroatie
Slovénie
SuèdePremière
installation
1992
1989
1995
1992
2006
2007
1991
1999
2006
2010
2012
2014

Nombre(min.)
18
10
4
3
3
2
2
2
2
1
1
1

Tableau 2 : installations PV sur PAB dans le monde,
situation de 2017 [8]

Ville

Axe

Puissance
(kWc)

Type
MF
MF
MF
BF
MF
MF
MF
MF
BF
MF

Année

Chur
A13
103
1989*
Gordola
Rail
103
1992
Giebenach
A2
100
1995
Zurich (Aubrugg)
E41
10
1997
Zurich (Walliselen)
Rail
10
1998
Zurich (Brütisellen)
A1
10
1999
Safenwil
A1
80
2001
Melide (Lugano)A2/rail123
2007
Münsingen
Rail
13
2008
Zumikon
A52**
89
2014
* une augmentation de puissance a été effectuée en 2017 à 260
kWc [7]
Tableau 3 : installations PV sur PAB, Suisse avec type de panneaux(monofaciaux ou bifaciaux) [9]Plusieurs enseignements ont pu être tirés des installations existantes. Les plus importants figurent dansle tableau ci-dessous.
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Elément

Leçons tiréesType depanneaux etorientation

La plupart des installations existantes utilisent des panneaux monofaciaux,orientés vers le sud (140°- 220° ; où le sud correspond à 180°) et inclinés de 30 à
50° par rapport à l’horizontale. La baisse des prix des panneaux bifaciaux est denature à modifier cette tendance.

Comportement
usager route

Selon une étude des services anglais « Highway England » ayant placé descaméras en début et en fin d’une PAB-PV, aucun changement de comportement
des usagers de la route n’a été observé (freinage, accélération, changement devoie)

Eblouissement

Les modules PV étant recouverts d’une couche de verre, l’éblouissement restepossible. Ils ne présentent cependant pas un potentiel d’éblouissement
significativement plus élevé que les PAB en verre.

Nettoyage

Selon les tests réalisés dans le cadre du projet « Solar Highways » aux Pays-Bas,
au cours desquels différentes procédures de nettoyage ont été effectuées sur desportions tests d’installation PV sur PAB, aucune influence sur les rendements n'aété mesurée. La proximité de la route ne semble donc pas influencer laperformance. Les autorités allemandes indiquent également que le surcoût dunettoyage n’est pas compensé par les potentiels gains de productivité liés au
nettoyage naturel par la pluie.

Propriété etresponsabilités

Différents cas de figure sont à considérer en fonction de la structure de propriété(publique ou privée). A Münsingen par exemple, les CFF sont propriétaires de la
PAB alors que la commune est propriétaire de l’installation PV et exploite
l’électricité générée. Dans d’autres cas, une entité privée possède et exploite
l’installation PV. Pour les nouvelles PAB, une telle configuration nécessite une
séparation complète des responsabilités dès l’appel d’offre.

Acceptation

Dans le cas de nouvelles parois, l’acceptation est plus élevée si l’électricité
générée profite à des consommateurs publics identifiés (ex. éclairage d’unparking). De manière générale, il est recommandé d’impliquer les riverains dès ledébut du projet et de prendre les aspects esthétiques en considération.

Vols

Des actes de vols sont à signaler, principalement pour les modules et les câbles
(pas les onduleurs). Les modules standards sont plus souvent volés car lesmodules entièrement intégrés à la paroi sont difficiles à démonter. Un compromis
est à trouver entre la sécurité et la facilité d’exploitation. La baisse constante ducoût des modules PV devrait cependant rendre le vol de moins en moins attractif.

Vandalisme

Des graffitis ont été constatés à plusieurs reprises. Bien qu’ils soient facilement
nettoyables sur la surface en verre des panneaux PV, ils affectent la production.
Les graffitis ont notamment été la cause du démantèlement du système à
Brüttisellen près de Zurich.

Monitoring

Un monitoring en temps réel des installations est nécessaire afin d’anticiper lespannes et dysfonctionnements, de réparer de façon préventive et de garantir desrendements optimaux tout au long de la durée de vie de l’installation.

Aspects
économiques

Les facteurs principaux influençant la rentabilité sont la taille de l’installation PV
sur la PAB, les contraintes d’entretien de l’installation, les mesures d’incitation auxénergies renouvelables et le coût de l’électricité dans la zone d’implantation. Les
systèmes actuels n’ayant pas été développés à grande échelle, les coûts sontimportants. Le projet « Solar Highways » aux Pays-Bas, dans le cadre duquel une
installation PV bifaciale a été intégrée dans une nouvelle PAB sur une longueurde 400 m (250 kW plus 175 kW par le bifacial), présente un CAPEX de 4200
euros/kWc.

Tableau 4 : enseignements d’installations PV sur PAB existantes ( [8], [9], [10], [11])10/30

Etudes existantes sur le potentiel PV sur parois anti-bruit
Le potentiel PV sur PAB le long des routes nationales a été étudié en 2012 par le bureau TNC [12].
L’étude distingue un potentiel technique, qui répond à des critères mesurables, et un potentiel réalisablecalculé à partir d’hypothèses générales sur les probabilités de concrétisation, prenant en considération
notamment l’acceptation des installations pour des raisons d’intégration au paysage ou de nuisance.
Des gammes de potentiel sont proposées afin de couvrir des scénarios optimistes et pessimistes. Le
potentiel technique est estimé entre 200 et 230 GWh/a, et le potentiel réalisable entre 100 et 160 GWh/a.
L'étude Amstein + Walthert identifie un potentiel technique de 8.2 GWh/a pour les installations bifaciales
sur les parois anti-bruit le long des voies ferrées [13]. Une étude de potentiel plus large a été réaliséeen 2020 sur mandat des CFF et a abouti à un potentiel technique de 17 à 29 GWh/a, selon le type deconfiguration envisagée (vertical, incliné avec une ou deux rangées PV). Sur la base d’unéchantillonnage sommaire de 21 sites qui pourraient accueillir des installations de puissance supérieureà 350 kWc, il a été démontré que 50% de ces sites ne sont que partiellement ou peu adaptés (ombrage,
proximité de bâtiments, etc.).
La présente étude vise à affiner ces potentiels techniques et précise les critères permettant d’atteindre
un potentiel exploitable en intégrant les aspects économiques ainsi que les développements
technologiques récents et en proposant une méthodologie comparable pour la route et le rail.

Figure 1 : installation sur l’A96 à Ammersee en Allemagne côté

Figure 2 : installation sur l’A2 Giebenach en Suisse côtéautoroute [12]opposé à l’autoroute [12]

11/30

3

Evaluation du potentiel
Paramètres techniques

Afin de pouvoir déterminer un potentiel d’installation PV sur PAB qui soit techniquement faisable, uneétude de l’ensemble des paramètres affectant les possibilités d’installation a été réalisée. Ces
paramètres sont l’objet des sections du présent chapitre. Des configurations d’installation qui prennent
ces contraintes en considération selon un scénario réaliste ont été déterminées pour le calcul dupotentiel, tant pour la route que pour le rail. Elles sont présentées ci-après.
Les configurations retenues le long des routes nationales diffèrent selon leur emplacement :Emplacement

Côté route

Côté extérieur

Au-dessus

Configuration

Inclinaison 60°,
paysage, monofacial

Inclinaison 30°, paysage ou
portrait, monofacial

Vertical, bifacial

Caractéristiquesprincipales

Distance horizontale etréflexion acoustiquelimitée

Meilleur productible, possibilité
de dépassement au-dessus de laPAB
1.6 m (un panneau)
2.9 m (deux panneaux paysage)
3.9 (panneau du haut portrait)

Productible
complémentaire
pertinent

Hauteurminimale de laPAB

2.8 m (1 panneau)
3.9 m (2 panneaux)2m

Disposition

9b

9aTableau 5 : configurations retenues pour le potentiel le long des routes nationales

Le long des voies ferrées, seules des configurations du côté opposé au rail sont possibles (voir 3.1.2).
Les configurations retenues maximisent le productible par catégorie de hauteur et sont inclinées à 30°.
Hauteur de laPAB
Configuration

1.5 – 2.8 m
Au-dessus de la paroi,
paysage

2.9 - 3.9 m
Deux panneaux en paysage> 3.9 mPanneau duhaut en portrait,celui du bas en
paysage

Disposition

9b

9aTableau 6 : configurations considérées pour le potentiel rail
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Paramètres génériques (route et rail)
Configurations photovoltaïques et productible
Sur la base du retour d’expérience et des études réalisées,
une série de configurations d’installation PV sur PAB ont été
considérées (elles sont détaillées au § 2.1 de l’annexe).
Afin d’augmenter la puissance PV installée par mètre linéaire
de PAB, des variantes avec plusieurs rangées de panneauxsont proposées. Pour les configurations avec des panneaux
inclinés, cela induit un effet d’ombrage. Des configurations
minimisant cet effet d’ombrage ont été étudiées en prenant enconsidération l’angle maximal de rayonnement solaire atteinten Suisse. Ceci nécessite néanmoins un dépassement dupanneau supérieur au-dessus de la PAB (Figure 3).
Pour chaque hauteur, la configuration qui permet d’optimiser
la production d’énergie a été recherchée. Afin d’éviter unedégradation prématurée des panneaux (vandalisme,
végétation), une hauteur minimale entre le sol et la partie
inférieure du panneau du bas a été fixée à 1.10 m pour laroute et le rail. Cette distance est revue à 1.80 m dans le cas
d’installations du côté route pour des raisons d’exploitation(voir section route).
Le productible est calculé en combinant la puissance parmètre linéaire à la longueur de la PAB et à son orientation.
Comme on peut le voir sur le schéma ci-dessous (où le sud
est placé à 180°), les panneaux monofaciaux perdent
beaucoup en performance lorsque leur orientation s’éloigne
du sud et qu’ils sont très inclinés. Les panneaux bifaciaux
présentent le meilleur productible lorsque leurs deux faces
sont orientées à l’est et à l’ouest. Le productible effectif
considéré dans l’étude tient compte de l’irradiation moyenne
du canton dans lequel la PAB est localisée ainsi que d’un effetd’ombrage moyen qui diminue le productible de 5%. Les
détails sont fournis dans l’annexe méthodologique (§ 2.2).

Figure 3 : configuration de deux panneaux inclinés à
30° avec chevauchement du sommet de la paroi

Figure 4 : configuration paysage inclinée à 60°

Figure 5 : rendement relatif des configurations PV par azimut et inclinaison

Il convient également de préciser que la répartition de la production sur l’année n’est pas identique entre
les configurations. Une installation bifaciale orientée nord-sud présente un profil de production plus lisse
qu’une installation inclinée à 30° orientée sud. Ces différences influent notamment sur la part duproductible hivernal.
13/30

StatiqueLa fixation de panneaux PV sur des parois anti-bruit ne doit pas mettre en péril leur intégrité statique(résistance des divers éléments et des fondations notamment). Une évaluation au cas par cas devraêtre effectuée en fonction du dimensionnement de la paroi et de son état. La fixation de panneauxdevrait cependant être possible sur la plupart des matériaux utilisés pour les parois anti-bruit. De
manière générale, le poids relativement faible (20 kg) des panneaux photovoltaïques et de leur systèmede fixation n’affecte pas la stabilité de façon significative. Cependant, un éventuel rehaussement de laparoi anti-bruit par l’installation de panneaux photovoltaïques chevauchant le sommet de la paroi (voirFigure 3 ci-dessus), ou par l’installation de panneaux bifaciaux verticalement au-dessus entraine une
prise au vent plus grande. Un examen basé sur des parois existantes (voir annexe méthodologique §2.3) montre qu’il existe en général suffisamment de réserves dans le dimensionnement pour rendre
possible un rehaussement de 50 cm sans renforcement de la structure. A l’inverse, l’installation depanneaux bifaciaux nécessiterait un renforcement dans 50% des cas. Celui-ci nécessitera en généraldes travaux de génie civil contraignants et onéreux ; ces installations sont exclues du potentiel.
Paysage
Les parois anti-bruit représentent souvent l’interface entre l’infrastructure (routière et ferroviaire) et lemilieu bâti. Ce sont donc des éléments importants pour ce qui concerne l’intégration et le paysage. Lorsde la construction de parois anti-bruit, une attention particulière est accordée à cet aspect, notammenten ce qui concerne leur unité visuelle ainsi que les transitions entre différents types de parois (existantes
et nouvelles par exemple), ceci particulièrement dans les zones inscrites à l’Inventaire fédéral du
paysage, sites et monuments naturels. Une hauteur maximale pour les parois anti-bruit a également été
fixée afin de limiter leur impact visuel. Dans le même but, une végétalisation sous forme de haie par
exemple est souvent aménagée à l’arrière des parois. Dans certains cas, la visibilité du paysage par les
habitants ou la luminosité est préservée par l’utilisation de parois transparentes. L’installation depanneaux photovoltaïques mènera dans la plupart des cas à une péjoration de l’intégration de la paroianti-bruit. L’impact des panneaux photovoltaïques sur le paysage devra donc être évalué en détail dansle cadre de la procédure d’approbation des plans et ceci en particulier dans le périmètre d’objets figurant
à l’Inventaire fédéral des paysages, sites et monuments naturels d’importance nationale (IFP).
Biodiversité
Des haies ou des bosquets ont souvent été plantés du côté extérieur des parois anti-bruit afin de garantir
une bonne intégration de ces parois dans le paysage. Ces biotopes jouent un rôle important dansl’équilibre naturel et sont de ce fait reconnus dignes de protection selon l’article 18 al. 1bis de la Loi
fédérale du 1er juillet 1966 sur la protection de la nature et du paysage (LPN ; RS 451). Il n’est donc
légalement pas possible de les détruire pour permettre la construction d’une installation PV.
Paramètres spécifiques au rail
Nous considérons dans la présente étude les PAB qui sont propriété des CFF et qui constituent 90%
de l’ensemble des PAB du territoire, les autres étant propriété des sociétés de transport régionales. Les
4084 PAB des CFF totalisent 412 km linéaires avec une médiane à 60 m de longueur. 80% ont une
hauteur comprise entre 1.5 et 3.5 m. Ces parois sont pour la plupart constituées de béton (62% descas), de bois (15%) ou de métal (15%).
Dans le cas d’installations le long des voies ferrées, seul le côté opposé au rail est pris en compte en
raison de contraintes techniques, opérationnelles et sécuritaires concernant l’installation et l’exploitation
des modules PV. Un élément clé est la présence de lignes de contact en hauteur pour le réseau decourant de traction (16.7 Hz) qui ne peuvent être approchées à moins de 2.25 m en distance horizontale.
Les installations bifaciales sur le mur ne sont donc également pas considérées. Afin de garantir lasolidité des fixations, il a également été défini que les installations ne peuvent se faire que sur les PAB
dont les éléments antibruit sont fixés sur des poteaux en acier. Ces poteaux en acier représentent 80%
des poteaux (les autres étant en bois, en béton ou en plastique).

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Paramètres spécifiques à la route
Nous considérons dans la présente étude les PAB le long des routes nationales uniquement. Il existe
aussi ponctuellement des parois anti-bruit le long de routes cantonales. 2151 structures de protection
contre le bruit bordent les routes nationales, parmi lesquelles 90% sont des parois et 10% des digues.
Ces structures totalisent 533 km, avec une longueur médiane de 187 m. 80% ont une hauteur au solcomprise entre 1.5 et 4.5 mètres. Plus de 70% des murs présentent des propriétés acoustiques
absorbantes (typiquement des murs en béton de lave, alu/tôle perforée). Les autres présentent despropriétés réfléchissantes (murs en plexiglass par exemple).
Les installations le long des routes nationales sont considérées comme possibles du côté de la route,du côté extérieur, et en bifacial au-dessus de la PAB. Cette section détaille les critères pertinents
analysés, parmi lesquels plusieurs sont liés au trafic routier.
Types de parois considérées
Le manuel technique tracé/environnement de l’OFROU [14] distingue divers types de protection contre
le bruit. La présente étude concerne uniquement les parois antibruit. Sont ainsi notamment exclues lesdigues antibruit (assimilées aux talus, étant des surfaces vertes). Certaines PAB dites végétalisées sontégalement exclues en raison des complications évidentes d’installation et de maintenance d’une
centrale PV.
Acoustique
L’installation de panneaux photovoltaïques sur une paroi antibruit ne doit pas affecter négativementl’état sonore dans le secteur concerné. L’impact sur le côté opposé de la chaussée (secteur non protégé
par la paroi) est notamment à considérer. En règle générale, une paroi antibruit avec des propriétés
absorbantes est mise en place s’il est nécessaire de minimiser les effets de réflexion du bruit sur le côté
opposé. Un panneau PV est recouvert d’une couche de verre et réfléchit les ondes sonores.
L’installation de panneaux PV sur une paroi antibruit « absorbante » peut donc être à l’origine d’une
augmentation du bruit pour les riverains qui se situent du côté opposé. Seules les configurations quin’augmentent pas de façon notable les niveaux sonores peuvent dans ce cas être admises. Il est
d’ailleurs à noter qu’une augmentation de bruit de plus de 1 dB(A) pourrait être juridiquement
contraignante pour l’OFROU (modification notable de l’installation, art. 8 de l’Ordonnance du 15
décembre 1986 sur la protection contre le bruit, OPB).
Une simulation acoustique a été réalisée pour choisir les configurations permettant de ne pas affecter
négativement l’état sonore du secteur concerné (voir annexe §2.4). Les conclusions de cette analyse
indiquent qu’en règle générale, du côté route, les configurations à 60° d’inclinaison permettent deréfléchir le bruit vers le ciel et n’ont donc pas d’impact négatif. Ces configurations ont donc été
appliquées du côté route pour l’estimation du potentiel. Des configurations plus avantageuses
pourraient être envisagées après une analyse détaillée (prenant notamment en considération lasituation géographique) dans les cas favorables, moyennant cependant les réserves suivantes : lesconfigurations qui dépassent la PAB peuvent entrainer une diffraction vers l’arrière de la paroi. Les
configurations verticales causent des réflexions du bruit vers le côté opposé de la chaussée. Pour lesconfigurations bifaciales placées au-dessus de la PAB, une analyse détaillée est nécessaire en fonction
de la présence d’autres sources de bruit (autre route, voie ferrée, source industrielle, etc.) à l’arrière dela PAB. Cette contrainte a été prise en compte pour le calcul du potentiel exploitable.
Distance horizontale de sécurité
Il convient de conserver une distance horizontale entre le bord de l’installation PV le plus proche de laroute et le dispositif de sécurité (ex : glissière), dans le but de ne pas former d’obstacle à l’utilisation dela bande d’arrêt d’urgence, notamment par de hauts véhicules, mais aussi de protéger les véhicules en
cas de choc. En effet, il faut garantir que le système de retenue des véhicules puisse se déformer encas de choc pour absorber l'énergie cinétique du véhicule accidenté (voir détail dans l’annexeméthodologique §2.5). Un choc avec la structure de support ou avec les panneaux constitue en effet un
risque pour le conducteur même si les panneaux sont recouverts de verre trempé qui se brise en petits
15/30

morceaux lorsqu'il est cassé. Une installation photovoltaïque n’est donc réalisable que s’il existe une
distance minimale de 1 à 1,5 m entre le dispositif de retenue des véhicules (glissière de sécurité) et lesupport du panneau photovoltaïque. Au vu des contraintes particulières sur ouvrage d’arts, seules desinstallations qui n’ont pas d’emprise au sol sont envisageables, soit des panneaux bifaciaux au sommet
de la PAB.
Eblouissement
Les panneaux PV réfléchissent la lumière et pourraient donc créer un risque d’éblouissement pour lesconducteurs. Le taux de réflexion des panneaux PV actuellement sur le marché est faible. Il se situe
entre 5,5 % (avec film antireflet) et 8.5 % (sans filtre antireflet). De plus, l’éblouissement est moins fort
que sur un verre standard car le panneau diffuse le reflet. Une étude menée par l’Organisation
néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO) dans le secteur ferroviaire mentionne qu’unreflet de plus ne constitue pas forcément une gêne supplémentaire par rapport à celle occasionnée parle soleil [15]. L’éblouissement n’est donc pas considéré comme une contrainte affectant le potentiel
dans le cadre de la présente étude.
Exploitation
L’entretien des surfaces vertes présentes en pied de paroi (côté route et côté opposé) nécessite une
distance minimale de 1 m entre le bas du panneau photovoltaïque et le sol. Côté route, l’entretien
hivernal crée des projections de neige lourde jusqu’à 2 m de hauteur, afin qu’elle soit repoussée audelà de la glissière de sécurité. Pour prendre ce paramètre en compte, les configurations utilisées côtéroute dans l’estimation du potentiel ménagent un espace minimum de 1,8 m en dessous du module PV,
ce qui implique une hauteur de PAB minimale de 2,8 m.

Paramètres économiques
Les coûts d’investissement sont fortement dépendants de la taille de chaque installation PV. Les coûts
de base ont été définis selon les gammes de puissance utilisées dans l’étude d’observation du marché
photovoltaïque suisse de 2019. Pour chaque gamme de puissance, trois types de coûts
d’investissement pour les installations PV sur PAB ont été distingués : des coûts variables
proportionnels à la taille de l’installation, des coûts fixes liés aux spécificités des installations PV sur
PAB et des coûts de connexion entre l’installation et un point de raccordement. Le coût actualisé del’énergie est alors calculé sur cette base. Le détail des coûts considérés se trouve en annexe (§3).
Coûts variables
Afin d’estimer les coûts d’installation PV sur les PAB existantes, les coûts d’installation PV en toiture
actuels ont été pris comme base, et un facteur multiplicateur a été appliqué en fonction des spécificitésdes installations sur PAB. Cette approche est utilisée pour tous les coûts à l’exception de ceux liés à lasécurité de chantier pour lesquels une métrique différente est appliquée, notamment les coûts liés àl’utilisation d’une nacelle. Les coûts variables varient de 1’940 CHF/kWc pour les installations de petite
taille à 1’283 CHF/kWc pour celles de plus de 300 kWc. Les coûts des installations PV sur PAB réalisées
par le passé n’ont pas été pris en considération dans la mesure où le marché a fortement évolué et oùl’échantillon ne serait pas représentatif. La rétribution unique accordée par l’OFEN pour les installations
ajoutées et isolées (données d’application depuis le 01.04.21) est déduite de ces coûts également, en
fonction de leur taille.

Type de coûtModules

Facteur
1

Onduleurs
Structure

1.2
1.2/2

Explication
Utilisation de modules standard sans surcoûts, sauf pour les modules
bifaciaux pour lesquels un facteur 1.2 est appliqué
Installation plus complexe liée au placement intégré à la PAB
Monofacial (1.2) : rails plus robustes et plus coûteux, utilisation desystèmes de fixation adaptés. Bifacial (2) : structure adaptée.
16/30

Type de coûtMain d’œuvre

Facteur
1.5

Equipementélectrique
Logistique

1.3
3

Explication
Avancement des travaux plus lent que pour une installation en toiture en
raison de la manutention plus coûteuse car réalisée de nuit pour les
installations du côté route ou sur rail, ou prenant plus de temps compte
tenu de l’acheminement des éléments le long de la PAB pour les
installations du côté extérieur sans route d’accès
Câblage plus long au sein de l’installationCoût supplémentaire lié à la prise en compte des contraintes logistiques
importantes par rapport à une installation en toiture où le matériel est
acheminé en une fois sur le toit : le matériel doit parfois être amené surle chantier chaque jour de travail.

Tableau 7 : justification des facteurs de coûts utilisésCoûts fixes spécifiques
Il est considéré que chaque installation PV sur PAB engendre des surcoûts estimés à 30’000
CHF/installation. Ces coûts sont associés aux procédures d’approbation et à la gestion des oppositions
ainsi qu’aux études spécifiques liées à la nature de l’installation sur PAB, notamment en termes
acoustiques et statiques. Dans le cadre d’un programme d’installation à large échelle, ces coûts,probablement plus élevés initialement, sont susceptibles de baisser avec l’expérience acquise. Il s’agit
donc ici d’une estimation moyenne. Pour les installations ayant une emprise côté trafic, les surcoûts liésau travail de nuit et à la sécurité lors de l’installation sont estimés entre 15'000 et 35’000 CHF pour laroute, et entre 20'000 et 40'000 CHF pour le rail, selon la taille de l’installation.
Coûts de connexion et valorisation
Par rapport aux installations en toiture, les installations PV sur PAB présentent un surcoût deraccordement électrique, calculé sur la base de la distance au point de connexion considéré pourchaque PAB et d’un coût au mètre linéaire, qui dépend de la puissance de l’installation. L’investissement
se situe entre 100 CHF/m pour des petites installations et 535 CHF/m pour des installations de plus de
300 kWc.
Le choix du point de connexion dépend de la valorisation de l’énergie. En l’occurrence, l’énergie peutêtre autoconsommée par l’OFROU dans un tunnel situé à proximité, l’excédent, injecté dans le réseau
public étant alors comptabilisé dans un groupe bilan. Les CFF peuvent consommer la production pourleur réseau de traction à 16.7 Hz ou pour un bâtiment dont ils sont propriétaires, l’excédent étant
revendu à un GRD local. Concernant l’injection dans le réseau de traction CFF à 16.7 Hz, il convient depréciser qu’il n’existe pas d’onduleur standard pour la conversion du courant continu issu de l’installation
PV pour un tel usage. Des possibilités techniques ont cependant été développées pour un tel
raccordement dans le cadre d’un projet des chemins de fer autrichiens (ÖBB) [16] et pourraient êtrerépliquées pour les CFF. Dans le cas où les CFF ou l’OFROU ne pourraient pas valoriser l’énergie, illeur serait possible de mettre la PAB à disposition d’un investisseur externe qui réaliserait l’installation
PV à ses frais et en valoriserait l’énergie pour son propre usage ou l’injecterait dans le réseau public.
Dans ce cas de figure, le point de connexion considéré serait la zone d’habitation la plus proche de la
PAB.
Coût actualisé de l’énergie
Afin de pouvoir comparer le coût de l’énergie produite par des installations PV sur PAB avec d’autresénergies, le coût actualisé de l’énergie « LCOE » (de l’anglais Levelised Cost of Electricity) a été calculé
pour une durée de vie de 25 ans en tenant compte de la répartition des coûts dans le temps et avec untaux d’actualisation situé entre 2% et 3%.
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Estimation du potentiel routes
Potentiel technico-économique
Le potentiel technique est calculé en considérant les installations retenues sur l’ensemble des PAB qui
respectent les hauteurs minimales, en excluant les digues anti-bruit. Les détails de la méthodologie decalcul se trouvent aux §4.1 et 4.2 de l’annexe.

Potentiel
technique

Potentiel
technicoéconomique

Capacité
MWc

Energie
GWh

Rendement
kWh/kWc

CAPEX
CHF/kWc

Nb
Installations

Route

107

77

718

1863

1014

Ext

185

167

900

1629

1541

Bifacial
Total

79
371

79
322

992
867

2218
1822

1296
3851

Route
Ext
Bifacial
Total

59
146
26
232

49
132
26
207

822
903
997
893

1550
1420
1800
1496

333
761
238
1332

Tableau 8 : potentiel technique et technico-économique d’installations PV sur PAB le long des routes nationales

Pour obtenir un potentiel technico-économique, seules sont considérées les PAB qui sont orientées demanière à fournir un rendement minimum de 60% du maximum théorique avec une orientation pleinsud, qui ont une puissance minimale de 50 kWc et qui se situent à moins de 200m d’un point deconnexion. Les installations présentant un coût actualisé de l’énergie supérieur à 20 ct./kWh sontégalement écartées. Le potentiel technico-économique calculé sur cette base présente une puissancede 232 MWc et une production énergétique annuelle de 207 GWh.
Potentiel exploitable
Sur la base du potentiel technico-économique, un potentiel exploitable est calculé en tenant compte descontraintes identifiées lors du workshop d’experts. Les données ont été recueillies à l’aide d’unéchantillonnage et d’une inspection visuelle virtuelle de 20% du nombre total de parois anti-bruit. Les
résultats sont les suivants : une installation photovoltaïque serait réalisable dans 20% des cas du côtéroute, dans 30% des cas du côté extérieur et dans 20% des cas pour le bifacial. Le tableau ci-dessous
présente les principaux obstacles identifiés, et leur occurrence sur le nombre total de cas analysés (ilsne s’excluent pas mutuellement). Le détail de l’échantillonnage est présenté au §4.3 de l’annexe.
Cause
Ombrage
SécuritéType de PAB
Difficile d'accès
Acceptation visuelle
Acoustique
AutresRésultatCommentaire
bâtiment/arbres
Pas de bande d’arrêt d’urgence/ distanceà la glissière de sécurité trop faible
PAB couverte de végétaux/en pierre
Installation impossible
La surélévation cache le champ visuel
Réflexion sur des habitations en faceInstallation non réalisable sur cette paroi

Route
29%

Extérieur
55%

Bifacial
21%

63%

-

-

6%
6%
80%

8%
32%
3%
70%

17%
41%
0%
80%

Tableau 9 : causes d’impossibilité d’implantation PV sur PAB le long des routes nationales identifiées par échantillonnage. Plusieurs
obstacles peuvent intervenir sur une même paroi.

Les probabilités de réalisation issues de l’échantillonnage sont appliquées au potentiel technicoéconomique. Il en résulte le potentiel exploitable présenté ci-dessous. Le potentiel PV exploitable sur
PAB le long des routes nationales est alors estimé à 61 MWc/ 55 GWh d’énergie annuelle, ce qui
correspond à 342 installations pour une longueur totale de paroi de 261 km.
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Probabilité

Potentiel
exploitable

20%
30%
20%

Capacité
MWc
Route
Ext
Bifacial
Total

12
44
5
61

Energie Rendement
GWh
kWh/kWc
10
40
5
55

822
903
997
896

CAPEX
CHF/kWc

Nb
Installations

1550
1420
1800
1478

67
228
48
342

Tableau 10: potentiel exploitable d'installations PV sur PAB le long des routes nationales

La Figure 6 détaille ce potentiel exploitable en fonction du coût de l'énergie. Les couleurs distinguent
les types d’installation (côté route, extérieur et bifacial au sommet). Compte tenu des contraintes ducôté route qui nécessitent une inclinaison des panneaux à 60°, l'énergie qui y est produite est inférieureà celle du côté extérieur, qui constitue la plus forte contribution au potentiel.

Figure 6 : potentiel exploitable d’installations PV sur PAB le long des routes nationales en fonction du coût de l’énergie

Une partie de ce potentiel est utilisable par l’OFROU pour sa consommation propre dans les tunnels.
En ne retenant que les installations situées à moins de 500 m d’un tunnel, le potentiel exploitable pourla consommation propre de l’OFROU est de 8.9 MWc ou de 8 GWh d'énergie annuelle. Parmi ces 8
GWh, 4.5 GWh pourraient être construits pour un LCOE inférieur à 15 Ct./kWh. La Figure 7 compare
les différents potentiels mentionnés.

Figure 7 : potentiels technique, technico-économique et exploitable le long des routes nationales. Le potentiel exploitable OFROU
correspond ici à la part du potentiel exploitable à moins de 500 m d'un tunnel OFROU, sans filtre supplémentaire concernant le LCOE.

19/30

Estimation du potentiel rail
Potentiel technico-économiqueUn grand nombre des 4084 PAB de la base de données des CFF se situent en réalité à proximité lesunes des autres. Etant donné que les coûts fixes et les coûts de connexion par installation sontconséquents, les PAB distantes de maximum 10 m ont été regroupées en un seul ensemble. La
méthodologie détaillée se trouve en annexe au §5. Le potentiel technique est alors évalué pour lesparois d’une hauteur minimale de 1,5 m avec des structures de support en acier.
Le potentiel technico-économique est calculé en ne prenant en considération que les installations
distantes de maximum 200 m d’un point de connexion, d’une puissance minimale de 50 kWc etproduisant une énergie avec un coût actualisé inférieur à 20 ct./kWh. Ce coût fixe un seuil aux
installations considérées dans le potentiel mais ne constitue pas un critère de décision d’investissement
pour les CFF. Comme indiqué dans les paramètres ci-dessous, les installations les plus importantessont considérées pour la consommation propre des CFF (courant de traction 16.7 Hz ou consommation
dans les bâtiments), quand elles ne sont pas trop distantes de points de connexion. Les autres
installations sont considérées pour des investisseurs tiers.
Paramètre
Puissance minimale
Distance maximale au point de connexion

CFF 16.7 Hz
300 kWc
500 m

CFF 50 Hz
200 kWc
300 m

Investisseur
50 kWc200 m

Tableau 11 : paramètres pour le calcul du potentiel technico-économique rail

Le potentiel technique est estimé à 128 MWc/116 GWh sur 1397 ensembles de PAB et le potentiel
technico-économique à 101 MWc/93 GWh sur 582 ensembles de PAB, répartis en différents types
d’utilisation. Le potentiel pour le courant de traction est le plus intéressant d’un point de vue économiquecar il est calculé sur les installations de plus grande taille.
Capacité
MWc

Energie
GWh

Rendement
kWh/kWc

CAPEX
CHF/kWc

Nb
Installations

Potentiel technique

128

116

907

3515

1397

Potentiel technicoéconomique
16 Hz CFF
50 Hz CFF
50 Hz Investisseur

101

93

922

1749

582

15
29
57

13
26
53

875
913
939

1375
1953
1745

35
109
438

Tableau 12 : potentiel technique et technico-économique pour le rail

Potentiel exploitableLe calcul du potentiel exploitable le long des voies ferrées est basé sur l'échantillonnage réalisé le longdes routes du fait de l'absence d'imagerie similaire pour le rail. La comparaison est effectuée avec lesinstallations du côté opposé à la route, vu que seules des configurations du côté opposé au rail sontenvisagées. Une différence importante réside dans le fait qu'il y a moins d'arbres le long du tracé enraison des lignes électriques suspendues. L'ombrage généré par les arbres constitue le premier facteur
d'impossibilité pour les installations situées sur le côté extérieur de la route.
Sur cette base, et en tenant compte des principaux obstacles liés à l'intégration au paysage, il est estiméque 50% des installations seraient réalisables. Ce facteur est alors appliqué au potentiel technicoéconomique pour calculer le potentiel exploitable repris dans le tableau ci-dessous.

20/30

Potentiel exploitable
16 Hz CFF
50 Hz CFF
50 Hz investisseur

Capacité
MWc
50
8
14
28

Energie
GWh
46
7
13
27

Rendement
kWh/kWc
922
875
913
939

CAPEX
CHF/kWc
1743
1375
1953
1745

Nb
Total
291
18
55
219

Tableau 13 : potentiel exploitable d'installations PV sur PAB pour le rail

Le potentiel exploitable totalise 50 MWc pour 46 GWh d'énergie annuelle avec des coûts d'installation
variant en fonction de l'usage prévu pour l'électricité produite. La Figure 8 montre le potentiel exploitabletotal et cumulé pour les PAB le long des voies ferrées. La partie de ce potentiel qui pourrait être exploitéepar les CFF pour le courant de traction ou pour l’alimentation des bâtiments est estimée à 20 GWh. Les
différents potentiels sont illustrés dans la Figure 9.

Figure 8 : potentiel exploitable d’installations PV sur PAB le long des chemins de fer en fonction du coût de l’énergie

Figure 9 : potentiels technique, technico-économique et exploitable le long des voies ferrées.

21/30

4

Exploitation du potentiel
Importance et compétitivité du potentiel PV sur parois anti-bruit

Dans cette section, le potentiel PV sur PAB est mis en perspective avec le potentiel PV national et lesautres opportunités d’installations PV propres à l’OFROU et à l’OFT.
Potentiel PV à l’échelle de la Suisse
Le potentiel exploitable des parois antibruit le long des routes nationales et des voies ferrées représente
0.1 TWh/a, soit l’équivalent de 0.2 % de la consommation suisse d’électricité. Il couvre 0.3 % de l’objectif
fixé dans les perspectives énergétiques. En comparaison au potentiel exploitable en Suisse en toiture
et en façade de 67 TWh/a [1], le potentiel exploitable des PAB est donc faible. Il est difficile de comparer
directement les valeurs numériques des potentiels car chaque étude prend en compte des paramètres
différents et des contraintes différentes. La précision des données disponibles varie également. Ces
choix méthodologiques ont une influence majeure sur la taille du potentiel obtenu. La présente étude
prend notamment en compte des paramètres liés à l’exploitation et va ainsi plus loin que d’autres études
à plus large échelle.
Le potentiel exploitable des PAB présente une rentabilité économique nettement inférieure à celle d’une
centrale en toiture optimisée de grande taille, dont le prix actualisé de l’énergie peut atteindre de 5 à 6
ct./kWh (avec rétribution unique). Ceci est dû, outre les contraintes techniques et logistiques, à ladistance au point de raccordement au réseau (en moyenne située entre 50 et 130 m pour les parois
anti-bruit). Cependant, dans une perspective à moyen terme, les PAB les plus adaptées pourraientdevenir compétitives par rapport à certaines installations sur bâtiments présentant une rentabilité plus
faible (petite taille, faible autoconsommation, adaptations structurelles nécessaires). Les PAB avec un
LCOE inférieur à 10 ct. par exemple présentent un potentiel de 10 GWh sur la route et de 2 GWh sur lerail. La compétitivité dépend cependant de la possibilité de valorisation locale de l’énergie produite etdu régime de subventions en vigueur. Les coûts des installations PV peuvent être réduits grâce à deséconomies d’échelle, notamment par la conception de configurations standard qui serviront de base audéveloppement de projets.
Potentiel PV exploitable par l’OFROU
Le tableau ci-dessous présente le potentiel PV estimé pour les installations OFROU hors PAB avec un
LCOE inférieur à 13 centimes le kWh. Il s’élève à 36 GWh/an. Les toitures des centres d’entretien
représentent le plus haut potentiel et sont considérées comme appropriées dans la majorité des cas
avec une gamme de puissance s’étalant de 6 à 828 kWc. Le potentiel sur PAB à proximité de tunnels
sous les 15 ct./kWh est estimé dans la présente étude à 4.8 MWc, avec 4.5 GWh de production annuelle
en prenant en considération les probabilités de réalisation. Cela revient à 11% du potentiel global hors
PAB identifié comme réalisable pour ce coût.

Potentiel PV OFROU (GWh)Centres d’entretien
Galeries près de tunnels
Galeries
Portail de tunnels
Centrales de tunnels
Autres centrales
Total

24
6
3
2

0.6
0.2
36

Tableau 14 : potentiel PV sur installations OFROU hors PAB

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Potentiel PV exploitable par les CFF
Pour les CFF, le potentiel technico-économique sur infrastructures hors PAB est estimé à 450 MWc
sous les 20 ct./kWh et à 258 MWc sous les 10 ct./kWh.
Dans le cadre de l'initiative "Exemplarité Energie et Climat" (VBE), les CFF se sont engagés à
promouvoir les nouvelles énergies renouvelables. D'ici 2030, 30 GWh de la production annuelled'électricité devront provenir de ces sources d'énergie (principalement du photovoltaïque). Dans lecadre de cet engagement, les CFF examinent l'adéquation de tous les nouveaux bâtiments àl'installation d'un système photovoltaïque. Les CFF évaluent actuellement le potentiel photovoltaïque
des bâtiments et installations existants (Tableau 15). En outre, les CFF examinent la possibilitéd'installer des systèmes photovoltaïques sur les surfaces libres dont ils sont propriétaires. Avec une
puissance estimée de 430 MWc et des coûts de production d'environ 10 ct./kWh, ils offrent de loin leplus grand potentiel. En comparaison, le potentiel technico-économique (LCOE < 20 ct./kWh) sur les
PAB des CFF est de 101 MWc et 93 GWh/a, comparable à celui des toitures des quais. La part pourconsommation propre à proximité de postes de transformation ou de bâtiments est de 44 MWc/39 GWh.

Potentiel PV d'installations CFF (MWc) en fonction du coût de l’énergie<20 ct.
LCOE<10 ct.
Immobilier
204
341
Toiture de quais
47
100
Centrales
68Technologie ferroviaire
1
2
Total
258
451
Tableau 15: potentiel PV sur installations CFF hors PAB. Source: données CFF.

En tant que chef de système pour l'alimentation en courant de traction, les CFF sont chargés d'assurer
l'alimentation en courant de traction (16,7 Hz) pour le réseau à voie normale et à voie métrique. A cet
effet, l'électricité fournie par CFF Energie est mise à disposition des autres gestionnaires d'infrastructureà un prix fixe. Il ne s’agit donc pas d’un marché libre. Le prix de l'électricité est destiné à couvrir lescoûts de la production d'électricité commercialisée de CFF Energie et à assurer un financement sain
des investissements prévus. Le prix de l'électricité est revu tous les quatre ans par l'OFT dans le cadrede la révision du prix du sillon. Actuellement, le prix moyen de l'électricité est de 11,5 ct./kWh. Le
potentiel exploitable pour ce prix sur les PAB est estimé à 3 GWh/a.
Dans la situation juridique actuelle, le financement des systèmes photovoltaïques par le Fonds
d'infrastructure ferroviaire (FIF) n'est possible que si le système est utilisé pour la production d'électricité
industrielle et/ou domestique (50 Hz) destinée à la consommation propre. Dans ce cas, le système doitêtre installé sur/à proximité d'une propriété ou d'un terrain appartenant à l'infrastructure, conformément
à l'art. 62, al. 1, de la Loi du 20 décembre 1957 sur les chemins de fer (LCdF ; RS 742.101).
En revanche, le financement par le FIF des systèmes PV pour la production de courant de traction (16,7Hz), qui ne présentent pas de potentiel technico-économique significatif sur les PAB, n'est pas possible
dans la situation juridique actuelle. Les centrales électriques (et donc aussi les centrales
photovoltaïques) font partie de l'infrastructure au sens de l'article 62, alinéa 2, de la Loi sur les cheminsde fer. A ce titre, elles ne peuvent pas bénéficier du financement selon l'Ordonnance du 14 octobre
2015 sur les concessions, la planification et le financement des infrastructures ferroviaires (OCPF ; RS
742.120).

23/30

Procédures de permis de construire et d’approbation des plans
Parois anti-bruit le long des routes nationales
La protection d’intérêts liés à l’exploitation des infrastructures, à la protection contre le bruit et àl’aménagement du territoire est à prendre en compte lors de la réalisation d’installations photovoltaïques
sur les parois anti-bruit. Le présent paragraphe décrit les bases juridiques applicables. Outre les facteurs
généraux analysés ci-après et liés à la construction d’installations en dehors des zones à bâtir, tels que
décrits dans l’étude « Raumplanung und Photovoltaik » [7], la réflexion du bruit, l’intégration dans lepaysage ainsi que l’impact sur la sécurité de l’infrastructure et du trafic constituent les obstacles les plus
importants. Dans le cas des procédures cantonales dans les zones à bâtir, l'installation photovoltaïque
sur les bâtiments peut faire appel à une procédure simplifiée conformément à l'article 18a de la Loi surl'aménagement du territoire du 22 juin 1979 (LAT ; RS 700) [17]. Toutefois, pour les nstallation sur PAB,en particulier en dehors des zones à bâtir, une procédure de permis de construire ou d’approbation desplans incluant des approfondissements sont nécessaires, ce qui génère des coûts et une chargeadministrative supplémentaires par rapport à une installation classique sur un bâtiment.
Le DETEC prépare actuellement une révision de l’Ordonnance sur l’aménagement du territoire du 20
juin 2000 (OAT, RS 700.1) visant à simplifier la procédure cantonale de permis de construire pour les
installations photovoltaïques sur des infrastructures situées en dehors des zones à bâtir.
En ce qui concerne les routes nationales, le critère principal déterminant la procédure applicable dansle cas de la construction d’une installation PV sur paroi anti-bruit est le maître d’ouvrage:
Si l’OFROU construit lui-même une installation PV en tant que partie intégrante d’une route nationale(l'électricité produite est utilisée entièrement ou principalement pour l'exploitation de la route nationale),une procédure d’approbation des plans conformément à la Loi sur les routes nationales s’applique. C’estégalement le cas si les panneaux PV ont une fonction de protection contre le bruit (indépendamment
du maître d’ouvrage car ils font partie de la route nationale). Dans ce cas, l’inclusion de l’installation PV
dans un projet de construction ou d’entretien est à considérer, de manière à ce qu'une seule procédure
d’approbation des plans doive être effectuée. Pour la construction d’installations photovoltaïques
indépendantes d’autres travaux, une procédure d’approbation des plans simplifiée selon l’art. 28a LRN
sera favorisée afin d’alléger la phase d’autorisation lorsque les conditions nécessaires sont remplies.
Une installation PV construite par un tiers sur une PAB existante doit être approuvée conformément à
la loi cantonale. Le maître d’ouvrage privé devra en sus obtenir une autorisation auprès de l’OFROU,
au sens de l’art. 44 LRN en lien avec l’art. 30 ORN et l’art. 29 de l’Ordonnance sur les routes nationales,
car il s’agit d’une construction dans le domaine des routes nationales.
De plus, les installations de tiers raccordées à un réseau de distribution à moyenne-tension nécessitent
une approbation des plans ESTI en fonction de la puissance de l'installation, conformément àl’Ordonnance sur la procédure d’approbation des plans des installations électriques du 2 février 2000
(révisée le 1er juillet 2021, OPIE : RS 734.25).
Parois anti-bruit le long des voies ferrées
Les conditions-cadres légales pour l'installation de systèmes photovoltaïques sur les infrastructures
ferroviaires sont décrites en détail dans les directives sur le photovoltaïque et l'autoconsommation dansles transports publics émises par l'OFT [16] et dans l'article relatif aux systèmes photovoltaïques sur lesmurs antibruit [7]. Les aspects les plus importants sont résumés ci-après :Les installations photovoltaïques sur les infrastructures ferroviaires existantes nécessitent une
autorisation de planification de l'OFT. Cela s'applique indépendamment du fait que le demandeur soit
une entreprise ferroviaire (art. 18, al. 1 LCdF) ou un tiers (art. 18, al. 1bis LCdF). Les barrières anti-bruit
font partie des installations ferroviaires.
Les installations photovoltaïques qui font partie d'un nouveau projet de construction sont co-approuvées
dans le cadre de la procédure d'approbation des plans correspondants. Avec l'approbation du plan,
24/30

l'OFT délivre toutes les autorisations requises par le droit fédéral ; les autorisations cantonales ne sont
pas nécessaires.
En règle générale, les systèmes photovoltaïques installés sur des bâtiments ferroviaires existants
peuvent être approuvés dans le cadre d'une procédure simplifiée conformément à l'article 18i, alinéa 1,de la LCdF. La mesure dans laquelle cela s'applique également aux installations le long des parois
antibruit doit être clarifiée au cas par cas.
L'alimentation du réseau public de 50 Hz est généralement soumise à l'Ordonnance du 7 novembre
2001 sur les installations électriques à basse tension (OIBT ; RS 743.27). Selon la lettre p de l'annexe
de l’Ordonnance du 2 février 2000 sur la procédure d’approbation des plans des installations ferroviaires(OPAPIF ; RS 742.142.1), aucune autorisation de planification n’est requise pour autant que l'installationne porte pas atteinte à des intérêts dignes de protection en matière d'aménagement du territoire, deprotection de l'environnement et de protection de la nature et du patrimoine culturel, ou à des tiers, etqu'aucune autre autorisation ne soit requise en vertu d'autres dispositions du droit fédéral (art. 1a, al.
1). Cependant, les installations photovoltaïques situées le long des murs antibruit nécessitent desmesures de mise à la terre particulières en raison de leur proximité avec les lignes aériennes deschemins de fer (courant de traction), de sorte qu'elles ne relèvent pas de la lettre p de l'annexe de la
OPAPIF. Dans ce cas, une autorisation de planification est donc nécessaire.

Construction et renouvellement de parois anti-bruit
L’état d’avancement de la construction du parc de PAB de l’OFROU est très élevé et supérieur à 93%[18]. Les CFF ont achevé la construction de leur parc selon les normes existantes. A moins d'unchangement radical de la législation sur la protection contre le bruit, le potentiel lié à la construction de
PAB supplémentaires est donc très limité et n’est pas inclus dans l’analyse quantitative.
Sur les parois existantes, le cycle de vie des PAB devra être pris en compte pour l’exploitation dupotentiel PV. L’installation des panneaux photovoltaïques doit être effectuée sur des PAB présentant
une durée de vie restante suffisamment longue pour garantir une durée d’amortissement suffisante pourl’installation photovoltaïque (calculée sur 25 ans dans la présente étude). La durée de vie estimée des
PAB est comprise entre 30 et 80 ans selon le matériau qui les constitue et les conditions locales(pollution, sel notamment). 89% des PAB le long des voies ferrées ont moins de 20 ans et ont une duréede vie estimée entre 40 et 80 ans. Elles sont donc en règle générale adéquates pour une installation
PV. Le long des routes nationales par contre, selon les données disponibles, plus de 50% des parois
ont plus de 20 ans et ont une durée de vie estimée entre 30 et 50 ans. Elles présentent par conséquent
une durée de vie résiduelle trop courte pour une installation PV. Une partie notable du potentiel identifié
dans cette étude ne sera donc utilisable d'un point de vue économique que lorsque ces parois seront
renouvelées.
Dans le cadre d’une rénovation de grande ampleur ou d’une construction de PAB, certaines parois qui
ne sont pas intégrées dans le potentiel économique et exploitable aujourd’hui peuvent être adaptées
pour accueillir une installation PV (hauteur, matériau, adaptation possible de la distance à la voie decirculation pour la route, végétalisation). La construction d’une installation PV lors du renouvellement
ou de la construction d’une paroi anti-bruit peut aussi être avantageuse financièrement si l’OFROU ou
les CFF investissement eux-mêmes dans l’installation photovoltaïque. Les coûts pourraient être réduits
car les installations de chantier pourraient être utilisées à la fois pour la PAB et l’installation PV, et dessynergies pourraient être créées lors des études et autorisations.
Les parois antibruit sans nécessité de propriétés absorbantes, dans la mesure où il n’existe pas debesoin de transparence, peuvent intégrer des panneaux photovoltaïques bifaciaux (voir Figure 10). Les
parois nécessitant une fonction absorbante peuvent être, selon la place disponible, conçues de manièreà optimiser le placement de panneaux PV et à maximiser la production, notamment hivernale. Enfin, s’il
est acceptable dans le cadre des hauteurs maximales des PAB et ne cause pas de réflexions
dommageables, le rehaussement d’une paroi anti-bruit par une installation bifaciale peut fournir une
prestation complémentaire de protection contre le bruit, présentant dans ce cadre une synergie
intéressante d’un point de vue économique.
25/30

Cependant, la possibilité d’implanter des installations PV ne dépend pas uniquement de la conception
de la paroi elle-même. Elle est également tributaire de conflits d’intérêts avec d’autres types d’utilisation
du sol telles que les surfaces d’assolement, et de l’intégration paysagère. A l’heure actuelle, ces conflits
ne permettent pas de systématiser l’installation de modules, pas même sur les nouvelles constructions.

Figure 10 : installation bifaciale intégrée à la PAB le long de l’A50 à Uden, Pays-Bas, dans le cadre du projet Solar Highways [10]

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5

Conclusion

La stratégie énergétique 2050+ prévoit à l’horizon 2050 une production annuelle issue du solaire PV de
34 TWh, ce qui représente une augmentation d’un facteur 13 par rapport à la situation actuelle. Bienque le potentiel PV des toitures suisses soit évalué à 50 TWh, une partie pourrait ne pas être exploitée
pour des raisons techniques, architecturales, économiques ou en raison d’un manque de volonté de lapart des propriétaires. L’exploitation d’autres infrastructures existantes telles que les PAB présente unintérêt dans la mesure où elle permet une double utilisation des surfaces.
Des expériences d’installations PV sur PAB réalisées depuis les années 80 en Suisse et à l’étrangern’ont pas mené à ce jour à une généralisation de la construction de ce type d’installation, et ce pour desraisons à la fois techniques et économiques. Les principales contraintes qui définissent les types
d’installation PV envisageables sont notamment les distances minimales à respecter avec les voies decirculation ou les lignes électriques des chemins de fer pour des raisons sécuritaires et d’exploitation,et les implications acoustiques de la présence de panneaux PV réfléchissants sur des PAB
majoritairement absorbantes. Sur cette base, seules des installations du côté extérieur au rail sontconsidérées pour les CFF. Dans le cas des routes nationales, des possibilités se présentent sousréserve de certaines contraintes du côté trafic, du côté opposé et au sommet des PAB. Les possibilitésd’implantation effectives dépendent cependant également de l’intégration au paysage, des ombrages
ou des obstacles pour accéder aux parois. Sur la base d’un échantillonnage visuel et virtuel réalisé lelong des routes nationales, il est estimé que 20% des installations considérées seraient possibles ducôté route, 30% du côté opposé et 20% en installation au sommet. Du côté rail, cette probabilité est
estimée à 50%.
Sur le plan économique, bien que les installations sur PAB bénéficient, comme les autres types
d’installation, de la baisse des coûts des modules PV, l’investissement nécessaire est souvent plusélevé que pour une centrale en toiture. Cela est dû aux procédures et études nécessaires, ainsi qu’ausurcoût pour raccorder l’installation à un point de connexion, qu’il s’agisse d’une infrastructure
OFROU/CFF ou du réseau public le plus proche.
Le tableau ci-dessous présente le potentiel d’installations PV sur PAB le long des routes nationales etdes voies ferrées estimé par cette étude. Il distingue un potentiel qui répond aux contraintes techniques
identifiées, un potentiel technico-économique qui se limite aux installations avec un coût actualisé del’énergie inférieur à 20 ct./kWh (rétribution unique déduite) et un potentiel exploitable, qui prend en
considération des probabilités d’implantation sur la base des contraintes identifiées.
Potentiel

Routes nationales

Voies ferrées

Total

MWc

GWh

MWc

GWh

MWc

GWh

Technique

371

322

128

116

499

438

Technico- économique

232

207

101

93

333

300

Exploitable

61

55

50

46

111

101

Tableau 16 : potentiels PV sur PAB le long des routes nationales et des voies ferrées

Les potentiels exploitable (101 GWh annuels) et technico-économique (300 GWh annuels) représentent
respectivement 0.15% et 0.45% du potentiel du PV national (toitures et façades) estimé à 67 TWh.
Même en considérant des contraintes de mise en œuvre sur ce potentiel en toiture et façades, lepotentiel des installations PV sur PAB reste faible en comparaison. Le coût des installations PV sur PAB
est de plus supérieur à celui des installations sur toits. La Figure 11 présente le potentiel cumulé
exploitable en fonction du coût de l’énergie actualisé. Elle montre que la moitié du potentiel est
constituée d’installations présentant un coût actualisé de l’énergie supérieur à 12-13 ct./kWh ainsi
qu’une forte sensibilité au coût de l’énergie, une fourchette de ± 2 ct./kWh pouvant doubler le potentiel.

27/30

Figure 11 : potentiel PV sur PAB le long des voies ferrées et des routes nationales en fonction du coût de l’énergie

Le prix de revente de l’énergie produite, la part d’autoconsommation et le régime de subventions ont
donc une influence décisive sur le choix de construire une installation PV sur PAB, et des changements
dans les facteurs coûts peuvent influencer significativement la rentabilité d’une installation. Lesévolutions technologiques en cours continueront d’améliorer la performance des systèmes PV et deréduire les coûts de tels systèmes, y compris pour les installations sur PAB. Plusieurs surcoûts liés aux
installations sur PAB (procédures, études acoustiques et d’intégration au paysage) sont indépendants
de la technologie PV et auront plutôt tendance à diminuer en raison des économies d’échelle. Dans lamise en valeur de ce potentiel, que ce soit du point de vue des procédures ou des coûts, l’exploitationde synergies avec le renouvellement des parois ou d’autres projets de construction sera également
intéressante.
Le marché de l'électricité pour le courant de traction (16,7 Hz) n'est pas un marché ouvert. En tant queleader du système, les CFF sont tenus de mettre le courant de traction à la disposition des autres
entreprises de transport. Le prix que CFF Energie peut facturer à cet effet est fixé par l'OFT (art. 20a del’Ordonnance de l’OFT sur l’accès au réseau ferroviaire (OARF-OFT ; RS 742.122) à 11.5 ct./kWh en
moyenne. Seule une petite partie du potentiel disponible (3 GWh/a) pour le courant de traction pourraitêtre exploitée à ce prix. Pour maximiser l’exploitation de ce potentiel sans intervenir sur le prix du courantélectrique, il convient d'examiner la possibilité de soutenir les systèmes PV pour la production de courantde traction par le biais du Fonds d'infrastructure ferroviaire (FIF).

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Mesures proposées
1) Dans le cadre de l’exemplarité énergétique de la Confédération (VBE, Klimapaket
Bundesverwaltung), l’OFROU et les CFF sont encouragés à intégrer les parois anti-bruit
adaptées dans leur priorisation à l’échelle du portfolio pour la réalisation d’installations
photovoltaïques. Les synergies concernant les possibilités de consommation propre entre
l’OFROU et les CFF seront étudiées.
2) Sur demande, l’OFROU met à la disposition de tiers des parois anti-bruit adaptées pour laréalisation d’installations photovoltaïques, lorsqu’il n’utilise pas lui-même ces parois pour ériger
de telles installations pour ses propres besoins.
3) Afin de promouvoir la construction d'installations photovoltaïques sur les PAB de la routenationale par des tiers, l'OFROU devrait pouvoir mettre gratuitement à disposition les surfaces
nécessaires. Cela nécessite une révision de l'article 29 ORN, car une telle utilisation par destiers de la surface du domaine des routes nationales doit en règle générale être soumise àrémunération au prix du marché.
4) La possibilité de financer les installations photovoltaïques pour la production d'énergie detraction (16,7 Hz) via le Fonds d'infrastructure ferroviaire sera étudiée, afin de favoriser
l’exploitation du potentiel disponible pour cet usage étant donné le cadre dans lequel il s’inscrit(marché fermé et réglementé).

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Bibliographie[1] OFEN, «Perspectives énergétiques 2050+» 2020.
[2] OFEN, «Les toits et les façades des maisons suisses pourraient produire 67 TWh d’électricité
solaire par an» 2020. [En ligne]. Available: https://www.bfe.admin.ch/bfe/fr/home/actualites-etmedias/communiques-de-presse/mm-test.msg-id-74641.html.
[3] Meteotest, «Das Schweizer PV-Potenzial basierend auf jedem Gebäude» 2019.
[4] ARE, OFEV, OFEN, OFAG, «Position adoptée – Installations photovoltaïques isolées» 2012.
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[6] VDMA Photovoltaic Equipment, «International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) Results 2019 including maturity report 2020» 2020.
[7] DIKE, «Schriften zum Energierecht 18 - Photovoltaik-Anlagen auf Lärmschutzwänden» 2021.
[8] US Department of Transportation, «Highway renewable energy: Photovoltaic Noise Barriers»
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[9] SEAC, «Solar Highways Benchmark Study» 2015.
[10] Minne de Jong, «Solar Highways - Layman's report» 2020.
[11] World Road Association, «Positive Energy Roads» 2019.
[12] TNC, «Potential von Photovoltaik an Schallschutzmassnahmen entlang von Nationalstrassen»
2012.
[13] Amstein+
Walthert,«Potenziale
Transportunternehmen» 2017.

zur

Produktion

erneuerbarer

Energienbei[14] OFROU, «Manuel Technique Trace / Environnement» 2020.
[15] TNO, «Existence of visible solar reflections due to solar panels on the train track near America,
Limburg» 2020.
[16] OFT, «Photovoltaïque et consommation propre dans les transports publics - Stratégie énergétique
2050 des transports publics – SETP 2050» 2020.
[17] SuisseEnergie, «Guide relatif à la procédure d'annonce et d'autorisation pour les installations
solaires» 2021.
[18] OFROU, «Programme partiel Protection contre le bruit - Bilan Intermédiaire juin 2020» 2020.

Annexe : Précisions méthodologiques
Voir document distinct.

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