La transition vers les énergies renouvelables rend plus important pour les producteurs d'électricité d'obtenir des informations précises sur les conditions météorologiques à venir. Les climatologues investissent actuellement des efforts et des ressources considérables pour les aider à obtenir de meilleures prévisions à long terme.

« Les prévisions sous-saisonnières et saisonnières, c'est-à-dire les prévisions pour les semaines et les mois à venir, sont encore à un stade précoce, et il est très difficile de fournir des prévisions précises, " dit Jana Sillmann, directeur de recherche au CICERO Center for International Climate Research.

"Néanmoins, des progrès substantiels ont été accomplis au cours de la dernière décennie, et ces prévisions sont désormais capables de prédire l'évolution de certains événements météorologiques extrêmes à grande échelle plusieurs semaines à l'avance, " dit Sillmann.

Dans un commentaire publié lundi soir dans la revue scientifique Énergie naturelle , Sillmann et son collègue Anton Orlov, chercheur senior au CICERO, et Ilaria Vigo, économiste de l'environnement au Barcelona Supercomputing Center, expliquer comment l'industrie de l'énergie peut bénéficier de prévisions saisonnières meilleures et plus fiables.

Production d'électricité plus dépendante des conditions météorologiques

Plus d'énergies renouvelables sont indispensables si le monde veut réussir à réduire suffisamment les émissions de carbone pour limiter le réchauffement climatique à un maximum de 1,5°C. Cependant, parce que la production d'énergie propre est fortement dépendante des conditions météorologiques, l'expansion des énergies renouvelables rend l'alimentation électrique plus vulnérable aux conditions météorologiques changeantes.

Très peu d'énergie éolienne est produite lorsque le vent ne souffle pas, et aucune énergie solaire n'est générée lorsqu'il n'y a pas de soleil. Pendant ce temps, la production d'hydroélectricité dépend des précipitations conduisant à l'eau dans les rivières et dans les réservoirs hydroélectriques et peut donc être fortement affectée par les extrêmes climatiques tels que les sécheresses et les inondations.

La quantité d'énergie propre produite a un impact énorme sur les prix de l'électricité, et parce que le carburant nécessaire à la production d'énergie renouvelable (éolien, soleil et eau - est disponible gratuitement, les coûts marginaux de production d'énergie renouvelable sont proches de zéro.

Plus la puissance est générée par le vent, centrales solaires et hydroélectriques, les plus bas sont les prix de gros de l'électricité, et lorsque la production d'énergies renouvelables est faible, les prix de l'électricité ont tendance à augmenter.

La demande d'électricité dépend également des conditions météorologiques

La demande d'électricité est également fortement dépendante de la météo et a tendance à augmenter lorsque le temps est froid, et les gens allument leurs radiateurs électriques. Mais la demande en électricité augmente également lorsqu'il fait si chaud que la climatisation est nécessaire pour se rafraîchir.

Des conditions météorologiques qui ne correspondent pas à la norme saisonnière, telles que des hivers extrêmement froids ou des étés exceptionnellement chauds, peuvent entraîner une demande d'électricité anormalement élevée ou faible, et à une production d'énergie renouvelable supérieure ou inférieure à la normale.

La météo est donc un déterminant important des prix de gros de l'électricité. Cependant, les entreprises énergétiques vendent souvent leur production d'électricité sur le marché à terme bien à l'avance, et les prix des contrats d'électricité pour les semaines et les mois à venir dépendent dans une large mesure de la demande d'électricité prévue et de l'offre d'énergie propre.

Peut conduire à un commerce d'énergie plus fructueux

Le fait que les acteurs du marché de l'énergie aient conclu une bonne affaire ou non devient clair le jour de la livraison :si le prix de règlement sur la bourse de l'énergie - le prix au comptant de l'électricité - s'avère inférieur au prix de livraison le même jour dans le marché à terme, alors le contrat à terme a été surévalué. Et inversement :si le prix à terme est inférieur au résultat au comptant, le contrat à terme était sous-évalué.

La prévision météorologique joue un rôle crucial dans la prévision des prix de l'électricité et les prévisions saisonnières peuvent ainsi aider les entreprises énergétiques à améliorer leur stratégie de couverture, explique Orlov.

"Avoir des informations sur la chaleur, froid, humide, sec ou venteux la saison à venir sera peut être critique pour estimer à quel point la demande d'électricité et la production d'énergie renouvelable seront élevées ou faibles cette saison, " dit Orlov.

Aide à améliorer la prise de décision et la planification

« Les prévisions sous-saisonnières et saisonnières peuvent également aider les entreprises d'énergie renouvelable et les opérateurs de réseau à améliorer les pratiques de gestion des risques, tenir compte de la variabilité du climat, " dit Vigo.

Les prévisions saisonnières peuvent aider les producteurs d'énergies renouvelables à planifier leur production avec une plus grande précision et sur des périodes plus longues, conduisant à une meilleure performance des entreprises d'énergies renouvelables, elle explique.

« Les prévisions pour les semaines et les mois à venir peuvent également faire prendre conscience aux producteurs d'électricité du risque de perturbation et de dommages causés par les tempêtes et les inondations à un stade plus précoce, leur permettant de mieux se préparer à de tels événements, " ajoute Vigo.

Le changement climatique rend les prévisions saisonnières plus importantes

« Les défis posés aux entreprises énergétiques par les changements climatiques seront encore exacerbés par le changement climatique car il conduira à des conditions météorologiques plus extrêmes, et cela rend encore plus important de continuer à améliorer les prévisions sous-saisonnières et saisonnières pour les rendre plus fiables, " dit Sillmann.

Contrairement aux prévisions météorologiques normales, les prévisions saisonnières prennent en compte le climat futur en donnant des scores de compétences qui mesurent la précision des prévisions. Si le score de compétence est positif, cela signifie que la prévision est plus précise que la climatologie - qui repose sur des observations passées et est généralement la base de la prise de décision dans l'industrie des énergies renouvelables, elle explique.

"Bien que généralement trop grossier et non destiné à simuler des événements météorologiques spécifiques, les modèles climatiques peuvent ainsi nous renseigner sur les chances accrues de saisons plus extrêmes au niveau régional, " ajoute Sillmann.

Plus de conditions météorologiques extrêmes à venir

Avant la fin de ce siècle, le changement climatique devrait entraîner un déplacement des précipitations extrêmes dans de nombreuses régions, en particulier en Europe du Nord et en Amérique du Nord-Est, de l'été et du début de l'automne vers la fin de l'automne et l'hiver, explique Sillmann.

Les vagues de chaleur devraient devenir plus intenses, plus fréquents et plus durables en Europe et en Amérique du Nord, et la durée des vagues de froid devrait diminuer.

De plus, dans la région méditerranéenne, les sécheresses devraient commencer plus tôt et durer plus longtemps, et dans les régions côtières de la mer du Nord, les réductions du niveau moyen de pression au niveau de la mer entraîneront davantage de tempêtes.

"Le changement climatique a le potentiel d'apporter une extrême variabilité à la fois à la demande et à l'offre d'électricité, et une telle variabilité peut avoir des implications économiques négatives pour les producteurs d'énergie renouvelable, surtout s'ils sont imprévus, " dit Orlov.

Le projet S2S4E

Sillmann, Orlov et Vigo sont tous impliqués dans le projet de recherche S2S4E (Sub-Seasonal to Seasonal Climate Forecasting for Energy), qui est financé par le programme de recherche et d'innovation de l'UE Horizon 2020.

S2S4E travaille à rendre les prévisions à long terme plus fiables et utiles, et pour atteindre cet objectif, le projet a développé un nouvel outil de prévision, l'outil d'aide à la décision S2S4E, qui restera libre d'utilisation jusqu'à fin novembre.

L'outil d'aide à la décision S2S4E a été spécifiquement développé pour le secteur de l'énergie, et il montre les perspectives climatiques mondiales, avec pronostic pour les précipitations, radiation solaire, Température, la vitesse du vent et la demande de puissance allant d'une semaine à trois mois à l'avance.