Les panneaux solaires sur les toits sont jusqu'à 79 % moins chers qu'ils ne l'étaient en 2010. Ces coûts en chute libre ont rendu les panneaux solaires photovoltaïques sur les toits encore plus attrayants pour les ménages et les entreprises qui souhaitent réduire leur dépendance aux réseaux électriques tout en réduisant leur empreinte carbone.
Mais y a-t-il suffisamment de surfaces sur les toits pour que cette technologie produise une énergie abordable et à faible émission de carbone pour tous ceux qui en ont besoin ? Après tout, ce ne sont pas seulement les personnes qui possèdent leur propre maison et qui veulent réduire leurs factures qui ont besoin de solutions comme celle-ci. Environ 800 millions de personnes dans le monde n'ont pas accès à l'électricité.
Notre nouvel article dans Nature Communications présente une évaluation globale du nombre de panneaux solaires sur les toits dont nous aurions besoin pour générer suffisamment d'énergie renouvelable pour le monde entier - et où nous aurions besoin de les placer. Notre étude est la première à fournir une carte aussi détaillée du potentiel solaire mondial des toits, évaluant la surface des toits et la couverture solaire à l'échelle des villes aux continents.
Nous avons découvert qu'il suffirait que 50 % des toits du monde soient recouverts de panneaux solaires pour fournir suffisamment d'électricité pour répondre aux besoins annuels de la planète.
Nous avons conçu un programme qui a intégré les données de plus de 300 millions de bâtiments et analysé 50,1 millions de miles carrés (130 millions de kilomètres carrés) de terres - presque toute la surface terrestre de la planète. Cela a estimé la quantité d'énergie pouvant être produite à partir des 0,07 million de miles carrés (0,2 million de kilomètres carrés) de toits présents sur ce terrain, une zone à peu près de la même taille que le Royaume-Uni.
Nous avons ensuite calculé les potentiels de production d'électricité à partir de ces toits en examinant leur emplacement. En règle générale, les toits situés à des latitudes plus élevées, comme en Europe du Nord ou au Canada, peuvent varier jusqu'à 40 % de leur potentiel de production au cours de l'année, en raison des grandes différences d'ensoleillement entre l'hiver et l'été. Cependant, les toits situés près de l'équateur ne varient généralement que d'environ 1 % en termes de potentiel de production au fil des saisons, car l'ensoleillement est beaucoup plus constant.
Ceci est important car ces grandes variations du potentiel mensuel peuvent avoir un impact significatif sur la fiabilité de l'électricité solaire dans cette région. Cela signifie que les endroits où la lumière du soleil est plus irrégulière nécessitent des solutions de stockage d'énergie, ce qui augmente les coûts d'électricité.
Nos résultats ont mis en évidence trois points chauds potentiels pour la production d'énergie solaire sur les toits :l'Asie, l'Europe et l'Amérique du Nord.
Parmi ceux-ci, l'Asie semble être l'endroit le moins cher pour installer des panneaux, où - dans des pays comme l'Inde et la Chine - un kilowattheure (kWh) d'électricité, soit environ 48 heures d'utilisation de votre ordinateur portable, peut être produit pour seulement 0,05 pence (0,00068 $). ). C'est grâce à des coûts de fabrication de panneaux bon marché, ainsi qu'à des climats plus ensoleillés.
Pendant ce temps, les pays les plus coûteux pour la mise en œuvre de l'énergie solaire sur les toits sont les États-Unis, le Japon et le Royaume-Uni. L'Europe se situe à mi-chemin, avec des coûts moyens sur le continent d'environ 0,096 pence (0,0013 USD) par kWh.
Les panneaux solaires sur les toits semblent être aussi utiles dans les zones à faible population que dans les centres urbains. Pour ceux qui vivent dans des régions éloignées, les panneaux aident à compléter ou même à remplacer l'approvisionnement à partir de réseaux locaux potentiellement peu fiables. Et pour les citadins, les panneaux peuvent réduire considérablement la pollution de l'air causée par la combustion de combustibles fossiles pour produire de l'énergie.
Il est essentiel de souligner que l'approvisionnement mondial en électricité ne peut pas reposer sur une seule source de production pour répondre aux besoins de milliards de personnes. Et, grâce aux conditions météorologiques changeantes et au cycle jour/nuit de notre planète, un décalage entre la demande et l'offre d'énergie solaire est inévitable.
L'équipement nécessaire pour stocker l'énergie solaire en cas de besoin est encore extrêmement coûteux. De plus, les panneaux solaires ne pourront pas fournir suffisamment d'énergie pour certaines industries. La fabrication lourde et la transformation des métaux, par exemple, nécessitent des courants très importants et une alimentation électrique spécialisée, que l'énergie solaire ne sera pas encore en mesure de fournir.
Malgré cela, le solaire sur les toits a un énorme potentiel pour réduire la pauvreté énergétique et remettre une énergie propre et sans pollution entre les mains des consommateurs du monde entier. Si les coûts de l'énergie solaire continuent de baisser, les panneaux de toit pourraient être l'un des meilleurs outils à ce jour pour décarboner notre approvisionnement en électricité.
Siddharth Joshi est titulaire d'un doctorat. étudiant en ingénierie de l'énergie globale à l'University College Cork en Irlande.
James Glynn est chercheur principal dans le domaine de la modélisation des systèmes énergétiques au Center on Global Energy Policy de l'Université de Columbia.
Shivika Mittal est chercheur associé en modélisation des systèmes énergétiques à l'Imperial College de Londres.
Cet article est republié de La conversation sous une licence Creative Commons. Vous pouvez trouver le article original ici.
