La nécessaire adaptation des énergies renouvelables au changement climatique

Une équipe de chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne a développé une méthode de simulation pour réduire les impacts liés aux incertitudes climatiques sur le secteur de l’énergie et garantir le fonctionnement des installations pendant les phénomènes climatiques extrêmes.

Dans cinquante ans, les phénomènes météorologiques extrêmes liés au changement climatique, comme les grandes sécheresses, le rayonnement solaire intense, les tempêtes ou encore les grands froids, pourraient devenir plus fréquents. Ces situations climatiques influenceront alors la demande énergétique et la résilience des systèmes d’approvisionnement en énergie. « Au cours de nos recherches, nous avons constaté que les systèmes énergétiques conçus et envisagés jusqu’ici sont très sensibles aux événements climatiques extrêmes, tels que les vagues de chaleur ou les tempêtes. Ils sont durement mis à l’épreuve par le climat. Nous avons également constaté que la variabilité du climat entraînera d’importantes fluctuations de l’énergie renouvelable injectée dans les réseaux ainsi que la demande d’énergie. Il sera donc difficile de faire correspondre la demande d’énergie et la production d’énergie renouvelable », constate Dasun Perera, du Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment (Leso-PB) de l’EPFL.

« Tout le monde parle du secteur de l’énergie et de son impact sur le changement climatique. Mais personne n’essaie de relier ces deux aspects de manière globale. Les climatologues se concentrent sur le changement climatique, tandis que les experts en énergie se focalisent sur les systèmes énergétiques ou les réseaux de distribution. La fréquence des événements climatiques extraordinaires s’intensifiant et perturbant gravement les systèmes énergétiques, nous avons estimé qu’il était important de relier ces deux aspects », explique le chercheur.

La Suède pour modèle

Pour éclairer la question, ces scientifiques ont développé une méthode de simulation robuste et stochastique prenant en compte les variations climatiques standards et les phénomènes extrêmes. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans Nature Energy. Trente villes suédoises, du nord au sud du territoire, leur ont servi de terrain d’expérimentation, en appliquant treize scénarios possibles de changement climatique. Les résultats montrent que le parc actuel de bâtiments résidentiels en Suède pourrait connaître, dans des conditions extrêmes, une demande horaire de chauffage de 50 à 400 % supérieure aux valeurs moyennes calculées sur vingt ans.

Preuve que « si rien n’est fait aujourd’hui, il y aura certainement un gap entre la demande et ce que les systèmes énergétiques pourront produire », pointe Jean-Louis Scartezzini, directeur du LESO-PB, avec des risques de pannes partielles ou totales de l’approvisionnement énergétique. Des conséquences qui pourraient être coûteuses pour les villes et zones urbaines, selon les chercheurs, car ces régions accueillent 3,5 milliards de personnes à l’échelle de la planète, qui consomment les deux tiers de l’énergie primaire et rejettent 70 % des émissions de gaz à effet de serre.