Les technologies numériques offrent la possibilité de décarboner l'industrie grâce au big data, l'apprentissage automatique et l'Internet des objets. Crédit :Cambridge CARES
L'intégration d'outils numériques dans les systèmes énergétiques mondiaux pourrait réduire les émissions de carbone de plus de 50 %, un nouvel avis a été trouvé.
L'examen réévalue la courbe des coûts marginaux de réduction (MACC) popularisée par McKinsey et constate que la numérisation des systèmes énergétiques modifie complètement la courbe, grâce à la création de nouvelles voies de transition vers une énergie bas carbone. Si des systèmes cyber-physiques sont intégrés à nos systèmes énergétiques, on peut s'attendre à ce que le potentiel de réduction de carbone augmente de 20 %, s'élevant à 30 % lorsque l'intelligence artificielle (IA) est incluse.
Les MACC illustrent à la fois le coût et le potentiel de diverses stratégies de réduction du dioxyde de carbone et sont utilisés par les décideurs pour évaluer les voies à suivre. L'ajout de systèmes cyber-physiques – des technologies numériques qui interagissent avec le monde physique – est une mise à jour substantielle du MACC et l'établit en outre comme un outil indispensable pour ceux qui travaillent sur la décarbonation.
La décarbonisation des systèmes énergétiques mondiaux est un élément crucial de l'atténuation du changement climatique grâce à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Si la décarbonation n'est pas négociable si l'on veut stopper la dégradation du climat, il doit être équilibré en assurant la stabilité économique et une transition en douceur vers une énergie durable.
Les technologies numériques telles que le big data, l'apprentissage automatique et l'Internet des objets recèlent un immense potentiel pour nous aider à relever ce défi. Leurs applications vont de l'aide à la réduction de nos factures d'électricité en utilisant des compteurs intelligents dans la maison, pour aider au commerce d'énergie peer-to-peer entre les centrales électriques via la blockchain.
L'impact des technologies des systèmes cyber-physiques sur le coût marginal de réduction de certaines technologies de décarbonation dans la transition énergétique. Crédit :Cambridge CARES
Une équipe internationale de chercheurs de Singapour, La Suisse, le Royaume-Uni et les États-Unis ont constaté que si les technologies numériques existantes ont de nombreuses applications efficaces lorsqu'elles sont considérées individuellement, le potentiel de réduction des émissions de carbone est multiplié lorsqu'ils sont combinés. De telles combinaisons sont appelées systèmes cyber-physiques - des réseaux interactifs d'infrastructures physiques et d'ordinateurs qui permettent une analyse plus intelligente, la prise de décision et l'optimisation des systèmes énergétiques.
L'introduction de l'IA dans ces systèmes cyber-physiques peut conduire à de nouvelles économies de carbone ; jusqu'à 30% de plus que sans IA. Cette combinaison de technologies crée ce que l'on appelle des « systèmes cyber-physiques intelligents ». Les avantages incluent une infrastructure plus résiliente et une flexibilité opérationnelle, entre autres.
La prévision améliorée des énergies renouvelables est un bon exemple de la façon dont un système cyber-physique intelligent peut être appliqué. Les secteurs de l'énergie éolienne et solaire ont connu une forte croissance et alors que le prix de ces technologies a baissé, le caractère intermittent de ce type de puissance a limité son application. L'intégration de systèmes énergétiques de secours (centrales au gaz naturel, par exemple) ou des technologies de stockage d'énergie est nécessaire. Technologies cyber-physiques intelligentes, en particulier l'apprentissage automatique, pourrait aider à cette intégration grâce à une meilleure prévision de la variabilité solaire et éolienne.
D'autres grands systèmes énergétiques tels que les centrales électriques peuvent également en bénéficier. Lorsqu'il est appliqué aux usines de capture et de stockage du carbone, par exemple, ces technologies peuvent convertir les données opérationnelles en intelligence exploitable, réduisant ainsi les coûts et améliorant l'efficacité énergétique grâce à des processus améliorés.
Systèmes cyber-physiques, en particulier ceux combinés avec l'IA, fournir le coup de pouce dont les pays ont tant besoin pour atteindre leurs objectifs de décarbonation et d'émissions. Il appartient désormais aux décideurs politiques d'aller de l'avant en incitant au déploiement de ces technologies pour lutter contre le changement climatique.
