jeudi 12 juillet 2018

Les énergies renouvelables réduisent-elles toujours les émissions de carbone ?

Olivier Corradi
Fondateur de Tomorrow

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Lorsqu'il s'agit de décider où installer une éolienne ou un panneau solaire, la sagesse commune nous indiquerait d'étudier les conditions météorologiques et d'installer des éoliennes là où le vent souffle et des panneaux solaires là où le soleil brille. Mais il y a une mesure plus importante à prendre en compte si notre objectif est de lutter contre le changement climatique.

Les combustibles fossiles sont la plus grande source de gaz à effet de serre. Comme ils comptent encore pour 80 % de notre source d'énergie et 66 % de notre source d'électricité, il devient urgent de s'en débarrasser et de passer à l'électricité à faible teneur en carbone. Par conséquent, la meilleure mesure qui décrit notre progrès vers une électricité sans fossiles devrait être la mesure dans laquelle nous pouvons réduire les émissions de CO2 chaque fois que nous installons un actif renouvelable.

Nous devrions évaluer les installations renouvelables en fonction de la quantité d'émissions de CO2 qu'elles réduisent
Bien que cela puisse paraître évident, nous traitons actuellement toutes les installations renouvelables sur un pied d'égalité. Nous mesurons la capacité ajoutée et non les émissions réduites par une installation dans l'espoir que la production renouvelable réduira les émissions en remplaçant les moyens de production plus intensifs en carbone.
Heureusement, nous avons déjà développé les algorithmes d'évaluation : le modèle d'intensité carbone marginale. Ce modèle nous indique quel type de centrale électrique réduit sa production alors que les énergies renouvelables produisent à la place. En associant chaque type de centrale électrique à son facteur d'émission de carbone, on peut déduire l'impact carbone associé : c'est l'intensité carbone marginale du réseau électrique à un moment donné.


Intensité carbone marginale de l'Allemagne (DE) en mars 2018

En sachant que quand une énergie renouvelable produit son électricité, on peut déduire les émissions de carbone évitées du fait du déplacement d'une source de production existante (dans le meilleur des cas, il s'agirait d'une centrale au charbon).
Examinons ce qui se serait passé si un kW supplémentaire d'énergie éolienne avait été disponible l'année dernière (2017) en Allemagne. En supposant que la nouvelle éolienne produit de l'électricité en même temps que les autres et qu'elle atteint sa production maximale en même temps que les autres, on peut déduire un profil de production typique :



En multipliant l'intensité carbone marginale par la quantité d'électricité du réseau évitée par la production éolienne supplémentaire, on obtient donc le CO2 évité à chaque heure :



Deux aspects entrent en jeu à chaque heure :

  • Quelle est l'intensité marginale de carbone (c.-à-d. quel type de centrale électrique sera remplacé par la production d'énergie renouvelable supplémentaire).
  • La quantité d'énergie renouvelable produite (et, par conséquent, la quantité de production existante a été réduite).

La réduction de CO2 obtenue dépend de ces deux facteurs
Il ne suffit pas d'installer plus d'énergies renouvelables : nous devons également veiller à les installer dans des endroits où l'utilisation de combustibles fossiles sera réduite.

Où les réductions de CO2 sont-elles les plus importantes ?
En effectuant l'analyse ci-dessus pour tous les pays européens pour lesquels nous disposons de données, nous pouvons construire un classement :


La Grande-Bretagne est la région où l'installation d'éoliennes produit le plus de réduction de CO2, car elle déplace principalement des combustibles fossiles. Notons le cas intéressant du Danemark oriental (DK-DK2) qui déplace une quantité étonnamment faible d'émissions. Ceci est dû au fait que l'installation d'une plus grande production éolienne dans l'est du Danemark a pour effet de réduire les importations d'hydroélectricité en provenance de Suède dans une plus grande mesure que la production locale de charbon et de gaz (voir notre article précédent). Comme la production hydroélectrique est déjà à faible teneur en carbone, les avantages de la remplacer par l'énergie éolienne sont très limités.
De plus, comme la construction d'une éolienne n'est pas un investissement neutre en carbone (il faut du béton pour les construire, des navires pour les installer en mer...), nous avons ajouté les émissions supplémentaires de CO2 (du GIEC) encourues comme indicateur. Ces émissions sont calculées sur la durée de vie totale de l'actif et converties en moyenne annuelle. En utilisant cet indicateur, l'installation d'une éolienne en Norvège - où elle ne remplacerait que l'hydroélectricité à faible teneur en carbone - produirait en fait une légère augmentation des émissions de CO2, car les réductions seraient insuffisantes pour couvrir les émissions initiales.

Principaux points à retenir
  • Nous avons développé une méthodologie pour évaluer la réduction de carbone associée à l'installation d'un nouvel actif renouvelable.
  • Jugez les investissements dans les énergies renouvelables non seulement en fonction de la capacité ou de la production supplémentaire, mais aussi en fonction des réductions de CO2 qu'ils entraînent.
  • Les pays ayant beaucoup d'hydroélectricité ou d'énergie nucléaire ne produisent pas les meilleures réductions de CO2. Au contraire, les pays qui ont beaucoup de combustibles fossiles le font.
Si vous souhaitez effectuer des analyses supplémentaires, consultez data.electricitymap.org

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