L'un des défis de l'énergie solaire et éolienne est que, un jour donné, le soleil ne brille pas toujours, et le vent ne souffle pas toujours quand on le veut. Maintenant, zoom arrière, des chercheurs de l'Earth Institute de Columbia ont découvert que la même chose pourrait être vraie sur l'échelle des années à des décennies.

Les modèles climatiques à long terme tels que El Niño "pourraient changer là où le vent souffle et où le soleil brille" pendant un à dix ans à la fois, dit l'auteur de l'étude David Farnham, qui a terminé la recherche au Columbia Water Center. Le travail de Farnham est le premier à mettre en évidence ce que ces modèles à long terme pourraient signifier pour la production d'énergie renouvelable.

Farnham a présenté ses conclusions, qui sont basées sur des données américaines des 50 à 70 dernières années, à la réunion de l'American Geophysical Union à Washington, D.C le mardi. La recherche est sur le point d'être soumise à une revue à comité de lecture, et est co-écrit par Upmanu Lall du Columbia Water Center et Vijay Modi du département de génie de la Terre et de l'environnement et du département de génie mécanique de Columbia. Farnham est maintenant post-doctorant à la Carnegie Institution for Science.

"L'une des principales conclusions est que ces variations dans la production d'électricité d'une année à l'autre et d'une décennie à l'autre peuvent être très importantes, " dit-il. En une décennie, l'énergie éolienne peut ne répondre qu'à 61 à 98 % des demandes de chauffage et de refroidissement d'une région, puis fournir 129 à 200 pour cent au cours de la prochaine décennie. Ces variations semblent être liées à des régimes climatiques à long terme tels que l'oscillation australe El Niño, l'oscillation nord-atlantique, et l'oscillation décennale du Pacifique.

En plus de modifier l'approvisionnement en énergie éolienne et solaire, les oscillations climatiques peuvent avoir un impact sur les demandes sur le réseau électrique, en influençant le besoin de chauffage et de refroidissement dans nos maisons et nos bureaux.

L'équipe a découvert que la relation entre l'offre et la demande peut être complexe. Parfois, l'offre et la demande augmentent en même temps. Par exemple, s'il y a un ciel plus clair que d'habitude pendant plusieurs années, la production d'énergie solaire augmentera, mais la demande de climatisation pourrait également augmenter. Alternativement, si les vents transportent généralement de l'air chaud dans une zone pendant l'hiver, alors le manque de vent pourrait augmenter la demande de chauffage au même endroit où l'offre d'énergie éolienne est inférieure à la normale.

Comprendre comment ces cycles climatiques influent sur l'offre et la demande pourrait être extrêmement important pour les entreprises énergétiques. Non seulement le climat pourrait-il influencer le type d'énergie renouvelable à privilégier dans une zone donnée, mais aussi les résultats financiers des entreprises et les détails de planification de projet concernant le stockage et le transport d'énergie.

Avec une planification intelligente et des systèmes interconnectés, ces variations climatiques ne doivent pas provoquer de perturbations importantes du réseau électrique. Les services publics d'électricité peuvent compenser les fluctuations en répartissant les installations de production sur des zones qui sont affectées différemment par les mêmes phénomènes climatiques. Ou, si la compagnie d'électricité sait qu'El Niño diminue généralement l'énergie solaire mais augmente la production d'énergie éolienne à Atlanta, GÉORGIE, par exemple, l'intégration des deux types de fermes dans le réseau pourrait alors aider à équilibrer l'approvisionnement en électricité. L'étude conseille aux entreprises d'utiliser des données à long terme pour découvrir ces tendances.

Alors que le réseau électrique américain fait face à un avenir plus vert, avec certaines grandes villes visant à tirer la majeure partie de leur énergie des énergies renouvelables d'ici quelques décennies, Farnham dit que la compréhension et la prise en compte des impacts climatiques "deviendront de plus en plus importantes à prendre en compte".

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.