Les chercheurs du CIRES et du RASEI suggèrent que les ressources éoliennes au cours du prochain siècle pourraient diminuer dans de nombreuses régions de l'hémisphère nord et pourraient fortement augmenter dans plusieurs régions du hotspot au sud. La première étude du genre prédisant comment l'énergie éolienne mondiale peut évoluer avec le changement climatique apparaît aujourd'hui dans Géosciences de la nature (lié).

« De nombreuses recherches ont porté sur l'impact potentiel sur le climat des transformations de la production d'énergie, comme le passage des combustibles fossiles aux énergies renouvelables, " a déclaré l'auteur principal Kris Karnauskas, Fellow CIRES et professeur adjoint en sciences atmosphériques et océaniques (ATOC) à CU Boulder. "Mais pas autant se concentre sur l'impact du changement climatique sur la production d'énergie par les énergies renouvelables dépendantes des conditions météorologiques, comme l'énergie éolienne."

L'éolien n'alimente aujourd'hui qu'environ 3,7 % de la consommation mondiale d'énergie, mais la capacité mondiale d'énergie éolienne augmente rapidement—environ 20 % par an. Karnauskas et ses collègues Julie Lundquist et Lei Zhang, également en ATOC, voulait mieux comprendre les changements probables dans la production, ils se sont donc tournés vers un ensemble international de sorties de modèles climatiques pour évaluer les changements dans les ressources en énergie éolienne à travers le monde. L'équipe a ensuite utilisé une "courbe de puissance" de l'industrie de l'énergie éolienne pour convertir les prévisions des vents mondiaux, densité et la température dans une estimation du potentiel de production d'énergie éolienne.

Bien que tous les modèles climatiques ne soient pas d'accord sur ce que l'avenir nous réserve, des changements substantiels peuvent être en magasin, en particulier une asymétrie importante du potentiel éolien à travers le monde. Si les émissions de dioxyde de carbone continuent à des niveaux élevés, les ressources éoliennes peuvent diminuer dans les latitudes moyennes de l'hémisphère nord, et augmenter dans l'hémisphère sud et les tropiques d'ici 2100.

Étrangement, l'équipe a également constaté que si les niveaux d'émission sont atténués, baisse dans les décennies à venir, ils ne voient qu'une réduction de l'énergie éolienne dans le nord - cela ne peut pas être contré par une augmentation de la puissance dans le sud.

Les décideurs en matière d'énergie renouvelable planifient et installent généralement des parcs éoliens dans des zones où les vents sont toujours forts aujourd'hui. Par exemple, les prairies du Midwest américain, toujours venteuses aujourd'hui et au cours des dernières décennies, sont parsemées de dizaines de milliers d'éoliennes. Alors que la nouvelle évaluation révèle que la production d'énergie éolienne dans ces régions au cours des vingt prochaines années sera similaire à celle d'aujourd'hui, il pourrait baisser considérablement d'ici la fin du siècle.

Par contre, la production potentielle d'énergie éolienne dans le nord-est de l'Australie pourrait connaître des augmentations spectaculaires.

Il y avait différentes raisons pour le déclin du Nord et l'augmentation du Sud du potentiel éolien dans le scénario à émissions élevées, Karnauskas et ses co-auteurs ont trouvé dans leurs résultats de modélisation. Dans l'hémisphère nord, des températures plus chaudes au pôle Nord affaiblissent la différence de température entre cette région froide et l'équateur chaud. Un gradient de température plus faible signifie des vents plus lents dans les latitudes moyennes du nord.

« Ces baisses en Amérique du Nord se produisent principalement pendant la saison hivernale, lorsque ces gradients de température doivent être forts et entraîner des vents forts, " a déclaré le professeur agrégé Lundquist, qui est également Fellow RASEI. En plus de l'Amérique du Nord, l'équipe a identifié des réductions possibles de l'énergie éolienne au Japon, La Mongolie et la Méditerranée. C'est peut-être une mauvaise nouvelle pour les Japonais, qui accélèrent rapidement leur développement éolien.

Dans l'hémisphère sud, où il y a plus d'océan que de terre, un autre type de gradient augmente :la terre se réchauffe plus vite que l'environnement, océans beaucoup plus grands. Ce gradient intensifié augmente les vents. Les points chauds pour les augmentations probables de l'énergie éolienne comprennent :le Brésil, Afrique de l'Ouest, Afrique du Sud et Australie.

"L'Europe est un grand point d'interrogation, " a ajouté Karnauskas. "Nous n'avons aucune idée de ce que nous allons y voir. C'est presque effrayant, étant donné que l'Europe produit déjà beaucoup d'énergie éolienne." La tendance dans cette région (et dans d'autres, comme le sud-est des États-Unis) est tout simplement trop incertain :certains modèles prévoient une augmentation de la puissance éolienne, et d'autres, une baisse.

Dans un monde qui se réchauffe, exploiter davantage l'énergie éolienne dans les décennies à venir pourrait être essentiel pour les pays qui tentent de respecter les normes de réduction des émissions fixées par l'Accord de Paris sur le climat. Les résultats de l'équipe pourraient aider les décideurs du monde entier à déterminer où investir cette technologie.

« Les modèles climatiques sont trop incertains sur ce qui se passera dans les régions éoliennes hautement productives, comme l'Europe, le centre des États-Unis, et la Mongolie intérieure, " a déclaré Lundquist. " Nous devons utiliser différents outils pour essayer de prévoir l'avenir - cette étude mondiale nous donne une feuille de route pour savoir où nous devrions nous concentrer ensuite avec des outils à plus haute résolution. "