Étude explore l'impact du changement climatique sur l'offre et la demande d'énergie éolienne et solaire.

4 août 2023 caractéristique

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par Ingrid Fadelli, Tech Xplore

Au cours des dernières décennies, les solutions énergétiques durables qui s'appuient sur des sources renouvelables, en particulier le soleil et le vent, sont devenues de plus en plus avancées et répandues. De nombreux pays du monde se sont engagés à réduire considérablement les émissions de carbone dans la prochaine décennie environ, et ces technologies seront essentielles pour y parvenir.

Les estimations de l'Agence internationale de l'énergie (AIE) suggèrent que d'ici 2050, les technologies de l'énergie éolienne et solaire pourraient contribuer à environ 62% de la production mondiale d'énergie. Toutefois, des études récentes ont montré que l'offre et la demande d'énergie éolienne et solaire pourraient être affectées de manière négative par le changement climatique.

En ce qui concerne l'offre, la plupart des solutions d'énergie éolienne et solaire dépendent fortement des conditions météorologiques, de sorte que des événements météorologiques inattendus peuvent nuire à leur capacité de production d'énergie. En ce qui concerne la demande, le réchauffement climatique peut augmenter le besoin d'équipements de refroidissement et réduire le besoin de chauffage, et des pics extrêmes de température (vagues de chaleur ou temps très froid) peuvent provoquer des surtensions soudaines de la demande mondiale d'énergie.

Récemment, des chercheurs de l'Université de Pékin, de l'Université Brown et d'autres instituts du monde entier ont réalisé une étude visant à mieux comprendre comment le changement climatique peut affecter la planification de l'offre et de la demande en énergie éolienne et solaire. Leur article, publié dans Nature Energy, souligne la nécessité pour le secteur de l'énergie de mettre au point des interventions qui pourraient résoudre les problèmes potentiels découlant du changement climatique.

'Inspirés par l'objectif de neutralité carbone de la Chine, nous nous sommes lancés dans le domaine de la recherche énergétique', a déclaré Laibao Liu, l'un des chercheurs ayant mené l'étude, à Tech Xplore. 'Nous avons donc commencé notre recherche énergétique en nous concentrant sur l'énergie éolienne et solaire en Chine. Ensuite, nous examinons le monde entier et nous cherchons à évaluer les risques du changement climatique sur les systèmes mondiaux d'énergie éolienne et solaire.'

Dans le cadre de leur étude, Liu et ses collègues ont analysé les sorties quotidiennes de simulations climatiques basées sur 12 modèles climatiques mondiaux de pointe. Il s'agit de modèles qui prédisent les processus climatiques, les représentant sur une grille 3D placée sur une carte du monde.

Les 12 modèles utilisés par les chercheurs ont été développés dans le cadre d'un projet de recherche connu sous le nom de Couplage des modèles d'intercomparaison Projet Phase 6 (CMIP6). L'équipe a pris en compte le climat actuel, sous la forme de simulations climatiques s'étendant de 1985 à 2014, ainsi que des prévisions du climat futur (de 2041 à 2100).

Globalement, les résultats de leurs analyses suggèrent qu'à la fin de ce siècle, les systèmes énergétiques dépendant plus ou moins de l'énergie éolienne et solaire pourraient connaître des réductions significatives dans la concordance offre-demande en raison du changement climatique. L'offre plus petite ou plus variable d'énergie renouvelable pourrait particulièrement affecter cette concordance aux latitudes moyennes à élevées.

De manière intéressante, l'équipe a également constaté que dans certaines régions, une demande réduite de chauffage résultant du réchauffement climatique pourrait atténuer ou inverser ces effets. En revanche, aux latitudes inférieures, bien que l'offre d'énergie solaire puisse être plus importante, la demande de refroidissement pourrait augmenter considérablement en raison de températures insupportablement élevées, affectant négativement la concordance entre l'offre et la demande.

'Nous avons utilisé des informations climatiques futures projetées par des modèles climatiques mondiaux de pointe et avons construit un nouveau cadre d'évaluation', explique Liu. 'Selon nos résultats, nous suggérons aux planificateurs du système énergétique de prendre en compte les informations futures sur le changement climatique, sinon ils pourraient connaître des pannes de courant en raison de risques climatiques sans précédent.'

L'étude récente de Liu et de ses collègues offre quelques estimations générales des effets possibles que le changement climatique pourrait avoir sur le secteur de l'énergie éolienne et solaire à l'avenir, en particulier sur la relation entre l'offre et la demande d'énergie. Ces résultats pourraient servir d'avertissement aux fournisseurs d'énergie et aux chercheurs, les encourageant à concevoir de nouvelles solutions viables pour atténuer les effets néfastes du changement climatique et des conditions météorologiques imprévisibles sur l'offre et la demande d'énergie renouvelable.

'Dans nos prochaines études, nous pourrions également nous concentrer sur les périodes où le déficit énergétique s'est produit', a ajouté Mengxi Wu, un autre chercheur impliqué dans l'étude.

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