Lorsqu'il s'agit de stratégies pour ralentir les effets du changement climatique, l'idée de réduire le gaspillage d'énergie est rarement mentionnée. Mais notre récent article sur Nature Climate Change montre que la réduction du gaspillage dans le secteur de l'électricité, en se concentrant spécifiquement sur la grille, peut être un levier essentiel pour réduire les émissions nationales.

Une infrastructure mondiale inefficace de transport et de distribution d'électricité nécessite une production d'électricité supplémentaire pour compenser les pertes. Et les pays qui ont une part importante de la production de combustibles fossiles et des infrastructures de réseau inefficaces, ou une combinaison des deux, sont les principaux coupables de ce que nous appelons les « émissions compensatoires ». Ces émissions sont le résultat de l'électricité supplémentaire, souvent générée à partir de combustibles fossiles, nécessaire pour compenser les pertes du réseau.

Nous avons calculé qu'à l'échelle mondiale, les émissions compensatoires s'élèvent à près d'un milliard de tonnes d'équivalent dioxyde de carbone par an, dans la même fourchette que les émissions annuelles des poids lourds ou de l'ensemble de l'industrie chimique. En étudiant les infrastructures de transport et de distribution de 142 pays, nous avons également déterminé qu'environ 500 millions de tonnes métriques de dioxyde de carbone peuvent être réduites en améliorant l'efficacité du réseau mondial.

Comment avons-nous obtenu les chiffres

La majeure partie de l'électricité est produite dans des centrales électriques et acheminée par des lignes de transmission à haute tension sur de longues distances avant d'être acheminée localement sur ce qu'on appelle le réseau de distribution, les poteaux et les fils qui se connectent aux consommateurs finaux. Au fur et à mesure que le pouvoir circule dans ce réseau, la résistance dans les fils métalliques provoque de la chaleur. Il en résulte qu'une partie de l'énergie du carburant utilisé pour produire l'électricité est perdue pendant le transport.

Pour quantifier les émissions de gaz à effet de serre de ce procédé, nous avons utilisé une méthode appelée évaluation du cycle de vie. Notre analyse va au-delà de la combustion à la seule centrale électrique. Nous avons quantifié les émissions mondiales du berceau à la tombe :de l'extraction du carburant à la combustion dans la centrale électrique, puis la transmission et la distribution au consommateur. Nos calculs sont basés sur le mix électrique et les pertes de transport et de distribution propres à chaque pays.

Notre étude a montré que les pertes sont très variables selon les pays. En 2016, les pertes totales de transport et de distribution ont atteint 19 % en Inde et 16 % au Brésil. Mais ils étaient plus de 50% en Haïti, Irak, et la République du Congo. Cela signifie que seulement la moitié de l'électricité produite a atteint ou a été facturée aux consommateurs comme puissance utilisable, l'autre moitié a été perdue en cours de route.

Dans les pays plus développés, les pertes étaient plus faibles :alors que les États-Unis ont subi des pertes de 6 % en 2016, 5% ont été signalés pour l'Allemagne et Singapour a atteint 2%. Ces chiffres démontrent qu'il est plus efficace de transmettre de l'électricité sur de courtes distances vers de grands centres de population que de déplacer de l'électricité sur de longues distances vers de nombreux clients ruraux dispersés.

La moitié des pertes et des émissions qui en résultent pourraient être évitées

Les émissions qui en résultent sont réelles, et les solutions aussi. Mais s'attaquer aux facteurs qui réduisent les pertes de transmission et de distribution n'est pas nécessairement une tâche simple.

Les pertes techniques sont les plus simples à traiter par le déploiement de technologies plus avancées et par la mise à niveau des infrastructures existantes, tant pour le transport d'électricité à longue distance que pour la distribution au niveau local. Des améliorations de la transmission peuvent être apportées, par exemple, en remplaçant les fils inefficaces, utilisant des supraconducteurs qui réduisent la résistance dans les fils, et donc de l'énergie perdue, et contrôler le flux d'énergie et le courant continu haute tension.

De la même manière, des améliorations de la distribution peuvent être obtenues par une meilleure gestion de la charge et de la distribution de l'énergie, ainsi que la façon dont les lignes de distribution sont configurées. Innovation, comme l'adoption de technologies numériques pour le routage des flux d'énergie, peut également jouer un rôle.

Les solutions pour les pertes non techniques sont plus difficiles, et ne peut que partiellement réduire les émissions associées. Les causes de pertes élevées sont diverses et peuvent provenir, par exemple, événements extrêmes, comme les ouragans qui ont frappé Haïti et Porto Rico ces dernières années, ou la guerre, ou une combinaison de gouvernance faible, corruption et pauvreté, comme on le voit en Inde. Pour les deux types de pertes, les pays avec une part importante de la production de combustibles fossiles et l'infrastructure de réseau la plus inefficace peuvent réduire les émissions les plus importantes et tirer les plus grands avantages environnementaux de la réduction des pertes de transmission et de distribution.

Impact climatique

Alors que notre article met en évidence plusieurs solutions technologiques importantes—compteurs inviolables, des solutions managériales telles que l'inspection et la surveillance, et la restructuration de la propriété et de la réglementation d'un système électrique – ce ne sont clairement que de petits éléments constitutifs qui aident les nations à s'engager sur une voie durable.

Étonnamment, très peu de pays ont inclus les pertes de transport et de distribution dans leurs engagements nationaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le cadre de l'Accord de Paris de 2015. Notre analyse a révélé que seuls 32 pays mentionnent l'efficacité du réseau, tandis que 110 mentionnent une forme d'énergie renouvelable. Avec une grille très percée, une partie de l'argent dépensé pour ajouter des sources d'énergie renouvelables sera gaspillée.

Alors que les pays prévoient de rehausser leurs ambitions climatiques en 2020, la décarbonisation du secteur de l'électricité jouera un rôle essentiel. Nous pensons que la combinaison d'une électricité à faible émission de carbone avec un réseau efficace fournira un secteur de l'énergie propre qui améliorera les infrastructures nationales tout en minimisant les dommages climatiques à l'avenir.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.