La chaleur extrême teste le réseau électrique de la Caroline du Nord comme jamais auparavant, avec des températures à trois chiffres obligeant les résidents à consommer des quantités record d'électricité cet été.

Duke Energy a récemment annoncé que les clients de Caroline du Nord et de Caroline du Sud avaient établi un nouveau record estival de consommation d'électricité de 21 086 mégawatts le 15 juin 2022.

L'annonce intervient à un moment où des vagues de chaleur balayent les États-Unis, provoquant des pannes de courant dans plusieurs régions du pays en raison de l'augmentation de la demande d'électricité.

"La chaleur extrême provoque une augmentation de la demande car tout le monde utilise la climatisation pour rester au frais", a déclaré Jordan Kern, professeur adjoint de ressources forestières et environnementales à NC State.

Une vague de chaleur est une période de temps anormalement chaud qui dure généralement deux jours ou plus.

Kern, qui effectue des évaluations de la vulnérabilité des réseaux électriques, a ajouté que la chaleur extrême peut submerger les lignes de transmission et même les faire s'affaisser, en raison de l'expansion du métal à l'intérieur.

Ces facteurs, associés à une demande croissante, peuvent entraîner des pannes partielles et des pannes de courant, lorsqu'une entreprise de services publics coupe temporairement l'alimentation de différentes zones pour empêcher la surcharge du réseau.

Malheureusement, les réseaux électriques du pays seront confrontés à une demande d'électricité encore plus importante au cours des prochaines décennies, car le changement climatique prolonge la saison estivale et rend les vagues de chaleur plus fréquentes et plus intenses.

Notre monde qui se réchauffe

La recherche montre que les étés aux États-Unis et dans d'autres parties de l'hémisphère Nord pourraient durer près de six mois d'ici l'an 2100 si les émissions de gaz à effet de serre continuent d'être incontrôlées.

Il est également bien établi que les températures estivales augmentent, le nombre de vagues de chaleur annuelles aux États-Unis passant de deux par an dans les années 1960 à six par an dans les années 2010.

Un rapport du North Carolina Institute for Climate Studies prévoit que la température moyenne annuelle de l'État pourrait augmenter de 2 à 10 degrés Fahrenheit d'ici 2100, en fonction des émissions de gaz à effet de serre.

Les températures estivales moyennes pour la seule région de la Triade ont déjà augmenté de près de 3 degrés Fahrenheit depuis 1970, selon les données analysées par l'organisation à but non lucratif Climate Central.

Avec la hausse des températures, le risque de pannes de courant augmentera probablement dans certaines régions du pays, selon Kern. Les recherches montrent que les pannes de courant ont déjà augmenté de 60 % depuis 2015.

"Si nous utilisons les projections climatiques futures pour nous demander si le réseau peut fournir de l'électricité aux gens dans 10 à 15 ans, la réponse est parfois non", a déclaré Kern. "Mais cela ne signifie pas nécessairement que nous allons manquer d'électricité."

Kern a ajouté que les entreprises de services publics devront construire des infrastructures supplémentaires pour renforcer les réseaux électriques contre la hausse des températures, en particulier avec les charges électriques estivales qui pourraient augmenter de 15 % au cours des prochaines décennies.

Des coupures de courant à l'horizon

Le système électrique américain se compose de trois réseaux principaux qui couvrent les 48 États inférieurs :l'Interconnexion de l'Est, l'Interconnexion de l'Ouest et l'Electric Reliability Council of Texas.

Dans une récente évaluation, l'American Society of Civil Engineers a attribué au système électrique américain une note C, notant qu'une grande partie de son infrastructure est vieillissante et largement incapable de résister aux événements météorologiques extrêmes.

Kern a déclaré que même les régions tempérées des États-Unis où la chaleur extrême est rare, comme le nord-ouest du Pacifique, seront probablement confrontées à des problèmes de fiabilité du réseau à mesure que les températures moyennes annuelles augmentent.

"Les personnes vivant dans ces régions ne dépendent pas trop de la climatisation. Mais si les vagues de chaleur deviennent plus fréquentes en été, de plus en plus de personnes pourraient l'installer chez elles", a déclaré Kern. "Cela finirait par mettre à rude épreuve ces réseaux car la demande dépasserait l'offre."

L'année dernière, lorsqu'une vague de chaleur a entraîné des températures à trois chiffres dans le nord-ouest du Pacifique, Avista, une entreprise de services publics qui alimente en électricité 340 000 personnes dans l'est de Washington et le nord de l'Idaho, a déclenché des pannes d'électricité.

Les pannes de courant sont souvent initiées par les entreprises de services publics pour maintenir les réseaux électriques lorsque toutes les autres mesures d'urgence ont échoué à éviter un arrêt total, qui peut être mortel en cas de canicule.

Les vagues de chaleur sont l'une des causes les plus courantes de décès liés aux conditions météorologiques aux États-Unis. En fait, la vague de chaleur historique dans le nord-ouest du Pacifique a tué près de 200 personnes dans l'Oregon et à Washington.

"Il est dangereux pour les gens de perdre de l'électricité pendant une vague de chaleur", a déclaré Kern. "Un réseau électrique fiable peut faire la différence entre la vie et la mort."

Propulser vers l'avenir

La Caroline du Nord n'a jamais eu à mettre en place des pannes d'électricité, et bien que l'État connaisse des températures plus chaudes que la moyenne, cela reste peu probable dans les conditions actuelles, selon Kern.

Kern a déclaré que les services publics de l'État possèdent et exploitent un large éventail de centrales électriques qui dépendent d'une combinaison de ressources saisonnières disponibles, telles que le charbon et le gaz naturel, pour fournir un approvisionnement stable en électricité.

De plus, ces services publics effectuent une planification à court et à long terme pour s'assurer qu'ils peuvent répondre à la demande croissante d'électricité, en tenant compte de tout, de l'augmentation de la population au changement climatique.

Dans le cas des vagues de chaleur et d'autres phénomènes météorologiques extrêmes, de nombreux services publics modernisent les infrastructures sur le réseau et mettent en œuvre des mesures de "renforcement" pour protéger les équipements électriques, selon Kern.

"Nous avons un service d'électricité incroyablement fiable et relativement abordable en Caroline du Nord", a déclaré Kern. "C'est vraiment un témoignage de nos institutions."

Mais l'avenir du réseau électrique de Caroline du Nord reste incertain, d'autant plus que les services publics commencent à élaborer des plans pour atteindre l'exigence de l'État en matière de production d'électricité neutre en carbone d'ici 2050.

Bien que l'énergie solaire et d'autres sources d'énergie renouvelables jouent un rôle important dans la compensation des émissions de gaz à effet de serre, les recherches de Kern montrent qu'elles sont également sensibles aux fluctuations de l'approvisionnement causées par des phénomènes météorologiques extrêmes.

"Il ne fait aucun doute que nous devons décarboniser le secteur de l'électricité si nous voulons lutter contre le changement climatique", a déclaré Kern. "Mais le potentiel de vagues de chaleur plus fréquentes et plus graves à l'avenir pourrait influencer les types d'énergie renouvelable que nous utilisons."