Ce résumé graphique montre l'impact de la variabilité météorologique à long terme sur le fonctionnement du système électrique européen et comment cela évolue avec l'utilisation de l'énergie éolienne et solaire jusqu'en 2030. Nous constatons qu'une décarbonisation ambitieuse conduit à une influence beaucoup plus grande de la météo à long terme. motifs, avec une multiplication par 5 de la variabilité opérationnelle d'ici 2030. Plusieurs métriques pertinentes peuvent être raisonnablement approximées par des fonctions linéaires de pénétration renouvelable variable, fournissant un raccourci pour estimer les impacts de l'intermittence. Crédit :Collins et al. / Joule
Chercheurs en Irlande, La Suisse, et le Royaume-Uni ont montré comment les conditions météorologiques à long terme affectent les technologies des énergies renouvelables éoliennes et solaires à travers l'Europe. En utilisant 30 ans de données météorologiques, les scientifiques ont examiné et modélisé davantage l'impact des énergies renouvelables sur le secteur de l'électricité jusqu'en 2030. Les travaux suggèrent que malgré la nature imprévisible de l'énergie éolienne et solaire, le système électrique européen peut aisément produire au moins 35 % de son électricité en utilisant uniquement ces énergies renouvelables sans impact majeur sur les prix ou la stabilité du système. L'article paraît le 26 juillet dans le journal Joule .
L'énergie éolienne et solaire a explosé en popularité dans toute l'Europe au cours de la dernière décennie en tant qu'alternatives vertes à l'énergie traditionnelle à base de carbone, quadruplé entre 2007 et 2016. Cependant, ces technologies ne sont pas sans inconvénients - les deux sont sensibles aux fluctuations météorologiques, soulevant des inquiétudes quant à la capacité de l'Europe à supporter de longues périodes avec des vents faibles ou un ciel couvert. Les chercheurs ont utilisé des décennies de données météorologiques historiques pour modéliser cette variabilité de l'énergie éolienne et solaire et son effet sur les marchés, mais de nombreuses études n'analysent que les données d'une année donnée ou se concentrent uniquement sur un pays ou une petite région.
Les chercheurs remettent en question les limites temporelles et spatiales des études précédentes en analysant le fonctionnement du système électrique à travers l'Europe, y compris la transmission d'électricité entre les pays et les contraintes opérationnelles techniques, à l'aide de données éoliennes et solaires couvrant la période de 30 ans allant de 1985 à 2014. En découvrant les tendances de ces données de longue date s'étendent sur un vaste région interconnectée, l'équipe a pu modéliser la situation de l'Europe dans cinq scénarios d'énergies renouvelables différents avec des ambitions de durabilité variables dans 12 ans. Il s'avère que l'étendue et la profondeur de leur pool de données ont fait toute la différence lorsqu'il s'agissait de comprendre les tendances des émissions de CO2, les coûts du système, et l'exploitation du système, qui sont tous essentiels à l'élaboration efficace d'une politique énergétique.
"Lors de la planification des futurs systèmes électriques avec des niveaux plus élevés de production éolienne et solaire, un an d'analyse des données météorologiques n'est pas suffisant, " dit Seán Collins, chercheur au MaREI, le Centre for Marine and Renewable Energy Ireland de l'Environmental Research Institute de l'University College Cork. « Nous constatons que des études sur une seule année pourraient donner des résultats qui s'écartent jusqu'à 9 % de la moyenne à long terme au niveau européen et encore plus au niveau des pays. Lorsqu'il existe des objectifs juridiquement contraignants sur les émissions de carbone et la part de énergie renouvelable, ou promet d'éviter de fortes hausses de prix, cela fait toute la différence."
En utilisant plusieurs années pour mieux comprendre la façon dont les autres variables réagissent lorsque l'énergie éolienne et solaire pénètre le marché, Collins et son équipe ont découvert que les émissions de CO2 et les coûts totaux de production d'énergie fluctuaient énormément dans les scénarios futurs. Celles-ci peuvent devenir jusqu'à cinq fois plus incertaines à mesure que les ressources dépendantes des conditions météorologiques gagnent en popularité sur le marché. Cependant, ils ont également constaté que l'Europe pourrait assez bien résister à cette variabilité grâce à son intégration étroite - leurs modèles estiment que l'Europe pourrait utiliser des énergies renouvelables pour plus des deux tiers de son électricité d'ici 2030, dont plus d'un tiers provient de l'éolien et du solaire.
Collins et son équipe pensent que leurs modèles et leurs données pourraient être utilisés pour décrire une variété de scénarios futurs possibles afin d'aider les décideurs à mieux comprendre la fiabilité et l'impact des énergies renouvelables, y compris les impacts d'un passage à des systèmes électriques 100 % renouvelables. En rendant leurs modèles et leurs données librement disponibles, les chercheurs espèrent également que les travaux futurs démontreront une plus grande prise de conscience de ces conditions météorologiques à long terme afin de décrire avec précision un monde plus dépendant des énergies renouvelables.
« Pour que les futurs développements politiques soient robustes et prennent en compte la dépendance météorologique des systèmes énergétiques décarbonés, ils devraient être basés sur des analyses de modélisation ouvertes qui utilisent des ensembles de données communs à long terme, " dit Collins.
