Au cours de l'été et du début de l'automne 2021, l'Europe a connu une longue période de conditions sèches et de faibles vitesses de vent. Le beau temps clair et calme a peut-être été une bonne raison de ne pas chercher nos manteaux d'hiver, mais le manque de vent peut être un problème sérieux lorsque nous considérons d'où pourrait provenir notre électricité.

Pour atteindre les objectifs d'atténuation du changement climatique, tels que ceux qui seront discutés lors de la prochaine COP26 à Glasgow, les systèmes électriques doivent rapidement passer de la production de combustibles fossiles à des énergies renouvelables telles que l'éolien, le solaire et l'hydroélectricité. Ce changement rend nos systèmes énergétiques de plus en plus sensibles à la variabilité météorologique et climatique et aux effets possibles du changement climatique.

Cette période de temps calme a gravement affecté la production éolienne. Par exemple, la société d'électricité britannique SSE a déclaré que ses actifs renouvelables produisaient 32 % d'électricité en moins que prévu. Bien que cela puisse sembler alarmant au départ, compte tenu des projets du gouvernement britannique de devenir un leader mondial de l'énergie éolienne, les développeurs de parcs éoliens sont conscients que ces "événements" de vent faible sont possibles, et la compréhension de leur impact est devenue un sujet brûlant dans la recherche en météorologie énergétique.

Remarque sur la récente sécheresse éolienne :
La carte montre qu'avril à septembre 2021 est la période la moins venteuse pour la majeure partie de le Royaume-Uni et certaines parties de l'Irlande au cours des 60 dernières années. Merci à @WorldClimateSvc pour la carte. pic.twitter.com/63hfxjJhIQ

– Simon Cardy (@weather_king) 6 octobre 2021

Un nouveau type de conditions météorologiques extrêmes

Alors faut-il s'inquiéter de cette période de vent faible ? Bref, non. L'essentiel ici est que nous vivons un événement extrême. Ce n'est peut-être pas la définition traditionnelle des conditions météorologiques extrêmes (comme une grande inondation ou un ouragan), mais ces périodes, connues en météorologie énergétique sous le nom de « sécheresses éoliennes », deviennent essentielles à comprendre afin d'exploiter les systèmes électriques de manière fiable.

Des recherches récentes que j'ai publiées avec des collègues de l'Université de Reading ont souligné l'importance de tenir compte de la variabilité d'une année à l'autre de la production éolienne alors que nous continuons à y investir, pour nous assurer que nous sommes prêts à faire face à ces événements lorsqu'ils se produisent. Notre équipe a également montré que les périodes de haute pression atmosphérique stagnante sur l'Europe centrale, qui conduisent à des conditions de vent faibles prolongées, pourraient devenir les plus difficiles pour les systèmes électriques à l'avenir.

Le changement climatique pourrait jouer un rôle

Lorsque nous pensons au changement climatique, nous avons tendance à nous concentrer beaucoup plus sur les changements de température et de précipitations que sur les variations possibles de la vitesse du vent près de la surface. Mais c'est une considération importante dans un système électrique qui dépendra davantage de la production éolienne.

Le dernier rapport du GIEC suggère que la vitesse moyenne des vents sur l'Europe diminuera de 8 à 10 % en raison du changement climatique. Il est important de noter que les projections de la vitesse du vent sont assez incertaines dans les modèles climatiques par rapport à celles des températures proches de la surface, et il est courant que différentes simulations de modèles montrent un comportement assez contrasté.

Des collègues et moi-même avons récemment analysé comment la vitesse du vent au-dessus de l'Europe changerait selon six modèles climatiques différents. Certains ont montré que la vitesse du vent augmentait à mesure que les températures se réchauffaient, et d'autres montraient une diminution. Comprendre cela plus en détail est un sujet de recherche scientifique en cours. Il est important de se rappeler que de petits changements dans la vitesse du vent peuvent entraîner des changements plus importants dans la production d'électricité, car la puissance de sortie d'une éolienne est liée au cube de la vitesse du vent (un nombre cube est un nombre multiplié par lui-même par trois fois. Ils augmenter très vite :1, 8, 27, 64 et ainsi de suite).

Les réductions de la vitesse des vents près de la surface observées sur la carte ci-dessus pourraient être dues à un phénomène appelé « calme global ». Cela peut s'expliquer par le réchauffement de l'Arctique froid à un rythme plus rapide que les régions équatoriales, ce qui signifie qu'il y a moins de différence de température entre les zones chaudes et froides. Cette différence de température est à l'origine des vents à grande échelle autour du globe grâce à un phénomène appelé bilan thermique des vents.

Avec tous les discours sur l'énergie éolienne comme réponse à nos besoins énergétiques, au milieu de la flambée des prix du gaz et du compte à rebours de la COP26, la récente sécheresse éolienne rappelle clairement à quel point cette forme de production peut être variable et qu'elle ne peut pas être le seul investissement pour un futur réseau énergétique fiable. Combiner le vent avec d'autres ressources renouvelables telles que le solaire, l'hydroélectricité et la capacité de gérer intelligemment notre demande d'électricité sera essentiel à des moments comme cet été, lorsque le vent ne souffle pas.