Le solaire photovoltaïque est aujourd'hui la première source mondiale de nouvelle génération d'électricité. Crédit :US Air Force
Le solaire photovoltaïque et l'éolien deviennent rapidement moins chers et plus abondants, à tel point qu'ils sont en passe de supplanter entièrement les combustibles fossiles dans le monde d'ici deux décennies, avec le calendrier dépendant principalement de la politique. La protestation de certains politiciens selon laquelle nous devons construire de nouvelles centrales à charbon semble plutôt étrange.
La réalité est que la marée montante du solaire photovoltaïque (PV) et de l'énergie éolienne offre notre seule chance réaliste d'éviter un changement climatique dangereux.
Aucune autre solution de serre ne s'en approche, et il est très difficile d'envisager une réponse rapide au changement climatique qui n'implique pas que le PV et le vent fassent le gros du travail.
Environ 80% des émissions de gaz à effet de serre de l'Australie sont dues à l'utilisation du charbon, pétrole et gaz, ce qui est typique des pays industrialisés. Le secteur foncier représente l'essentiel du reste.
Malheureusement, les tentatives de capture et de stockage des émissions de dioxyde de carbone provenant des combustibles fossiles ont échoué en raison de difficultés techniques et de coûts élevés. Ainsi, pour limiter le réchauffement climatique, nous devons remplacer entièrement l'utilisation des combustibles fossiles, avec des sources d'énergie répondant à ces critères :
Le solaire photovoltaïque répond à tous ces critères, alors que l'énergie éolienne en rencontre aussi beaucoup, bien que le vent ne soit pas aussi omniprésent dans le monde que le soleil. Nous aurons du soleil et du vent pendant des milliards d'années à venir. Il est très difficile d'imaginer l'humanité en guerre pour la lumière du soleil.
Émissions de gaz à effet de serre australiennes en 2016. ABS, Auteur fourni
La majeure partie de la population mondiale vit aux basses latitudes (moins de 35°), où la lumière du soleil est abondante et varie peu entre les saisons. L'énergie éolienne est également largement disponible, particulièrement aux latitudes plus élevées.
Le PV et l'éolien ont des impacts environnementaux et des besoins en eau minimes. Les matières premières pour le PV – silicium, oxygène, hydrogène, carbone, aluminium, un verre, l'acier et de petites quantités d'autres matériaux – sont effectivement en quantité illimitée.
L'énergie éolienne est un complément important au PV car elle produit souvent à des moments et des lieux différents, permettant une production d'énergie combinée plus douce. En termes de production annuelle mondiale d'électricité, l'éolien est toujours en avance sur le photovoltaïque, mais sa croissance est plus lente. La ressource éolienne est beaucoup plus petite que la ressource solaire, et donc PV dominera probablement à la fin.
Le remplacement complet de tous les combustibles fossiles nécessite des capteurs solaires et éoliens couvrant bien moins de 1 % de la surface terrestre mondiale. Une grande partie des capteurs sont installés sur les toits et dans les régions reculées et arides, minimisant ainsi la concurrence avec la production alimentaire et les écosystèmes.
La production photovoltaïque et éolienne plus largement répartie dans le monde, moins il y a de risques de perturbations à grande échelle dues à des catastrophes naturelles, guerre et terrorisme.
D'autres technologies d'énergie propre ne peuvent en réalité jouer qu'un rôle de soutien mineur. L'industrie solaire thermique est des centaines de fois plus petite que l'industrie photovoltaïque à croissance rapide (en raison des coûts plus élevés). L'hydroélectricité, géothermie, l'énergie houlomotrice et marémotrice ne sont des perspectives importantes que dans certaines régions.
L'énergie de la biomasse est inefficace et son exigence pour le sol, l'eau et les engrais la mettent en conflit avec la production alimentaire et les écosystèmes. Le nucléaire est trop cher, et ses taux de construction sont trop lents pour capter le PV et le vent.
Le chemin vers la domination par le PV et le vent. En 2018, Le PV et l'éolien devraient représenter 60 % de la nouvelle capacité nette de production d'électricité dans le monde. Crédit :Andrew Blakers/Matthew Stocks, Auteur fourni
Un réseau renouvelable
Le PV et le vent sont souvent décrits comme des sources d'énergie « intermittentes ». Mais stabiliser le maillage est relativement simple, à l'aide de stockage et d'interconnexions haute tension pour atténuer les effets météorologiques locaux.
Les principales technologies de stockage sont de loin l'hydroélectricité pompée et les batteries, avec une part de marché combinée de 97 %.
Le coût de l'énergie photovoltaïque et éolienne diminue rapidement depuis de nombreuses décennies et se situe maintenant entre 55 et 70 dollars australiens par mégawattheure en Australie. C'est moins cher que l'électricité provenant de nouvelles unités de charbon et de gaz. Il existe de nombreux rapports sur la production d'électricité photovoltaïque à partir de centrales à très grande échelle pour 30 à 50 dollars australiens par MWh.
Le solaire photovoltaïque et l'éolien connaissent une croissance exponentielle depuis des décennies et ont maintenant atteint un décollage économique. En 2018, Le photovoltaïque et l'éolien représenteront 60 % de la nouvelle capacité nette de production d'électricité dans le monde. Charbon, gaz, nucléaire, L'hydroélectricité et d'autres capacités renouvelables constituent le reste. Globalement, 161 milliards de dollars seront investis dans la production solaire uniquement cette année, contre 103 milliards de dollars US de nouveau charbon et de gaz combinés.
Le photovoltaïque et l'éolien se développent à un rythme tel que la capacité de production installée globale du photovoltaïque et de l'éolien a atteint la moitié de celle du charbon, et passera le charbon au milieu des années 2020, à en juger par leurs tendances respectives.
En Australie, Le photovoltaïque et l'éolien constituent la plupart des nouvelles capacités de production. Environ 4,5 gigawatts de PV et d'éolien devraient être installés en 2018, par rapport à une demande de pointe de 35 GW sur le marché national de l'électricité. À ce niveau là, L'Australie atteindrait 70 % d'électricité renouvelable d'ici 2030.
Tendances actuelles de la production mondiale d'électricité, extrapolé à 2032. Crédit :Andrew Blakers/Matthew Stocks, Auteur fourni
Ensemble, Le PV et l'éolien produisent actuellement environ 7 % de l'électricité mondiale. Dans le monde au cours des cinq dernières années, La capacité photovoltaïque a augmenté de 28 % par an, and wind by 13% per year. Remarquablement, because of the slow or nonexistent growth rates of coal and gas, current trends put the world on track to reach 100% renewable electricity by 2032.
Deep cuts (80% reduction) in greenhouse gas emissions require that fossil fuels are pushed out of all sectors of the economy. The path to achieve this is by electrification of all energy services.
Straightforward and cost-effective initial steps are:to hit 100% renewable electricity; to convert most land transport to electric vehicles; and to use renewable electricity to push gas out of low-temperature water and space heating. These trends are already well established, and the outlook for the oil and gas industries is correspondingly poor.
The best available prices for PV already match the current wholesale price of gas in Australia (A$9 per gigajoule, equivalent to A$32 per MWh for heat).
High-temperature heat, processus industriels, aviation and shipping fuel and fugitive emissions can be displaced by renewable electricity and electrically produced synthetic fuels, plastics and other hydrocarbons. There may be a modest additional cost depending on the future price trajectory of PV and wind.
Electrifying the whole energy sector of our economy of course means that electricity production needs to increase massively – roughly tripling over the next 20 years. Continued rapid growth of PV (and wind) will minimise dangerous climate change with minimal economic disruption. Many policy instruments are available to hasten their deployment. Governments should get behind PV and wind as the last best chance to deliver the necessary solution to global warming.
Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original. 
