Avec l'énergie solaire et éolienne bon marché, est-il temps de repenser l'efficacité énergétique?

Avec l'énergie solaire et éolienne bon marché, est-il temps de repenser l'efficacité énergétique?

La nécessité de réduire les émissions du secteur de l'énergie a motivé l'utilisation de l'énergie hydroélectrique, solaire et éolienne et le développement de bâtiments plus efficaces qui consomment moins d'énergie. Et ces solutions ont en effet légèrement réduit les émissions d'énergie par habitant dans le monde. Mais une fois que les énergies renouvelables deviendront réellement dominantes, l'ensemble du concept d '«efficacité énergétique» deviendra obsolète.

En termes simples, l'efficacité énergétique est la quantité d'énergie utilisée pour produire un service tel que la chaleur, le transport ou le divertissement. En pratique, notamment lorsqu'il est appliqué aux bâtiments et aux villes, cet objectif se traduit par «réduire la consommation d'énergie à tout moment».

Une telle stratégie est logique lorsque l'énergie est principalement produite à partir de combustibles fossiles à forte intensité de carbone, dans des centrales électriques qui peuvent facilement être allumées et éteintes lorsque la demande fluctue. Il y a un lien simple et direct: si vous utilisez moins d'énergie, moins de charbon ou de gaz sera brûlé et moins de carbone sera émis.

Mais l'énergie renouvelable change les choses. Le vent et le soleil sont à la fois libres et presque infinis, et donc chaque unité supplémentaire d'énergie produite est non seulement propre mais aussi essentiellement libre. Avec un léger inconvénient à utiliser plus d'électricité quand il est disponible, nous devrons repenser l'efficacité énergétique.

Est-ce que moins est toujours plus?

Le nœud du problème est la nécessité d'équilibrer l'offre et la demande. Dans les systèmes électriques, les deux doivent être uniformément équilibrés à tout moment ou le système s'effondre, laissant tout le monde sans électricité. Ce n'est pas un gros problème quand la plupart des générations sont contrôlables et peuvent répondre à des changements dans l'équilibre entre la demande et l'offre, par exemple si un gros générateur a soudainement un problème ou si Les gens de 26m mettent tous la bouilloire immediatement.

La situation est complètement différente lorsque l'électricité est principalement renouvelable. À ce stade, il se produirait des changements de dernière minute plus importants et plus fréquents dans la production, résultant peut-être de changements de la quantité d'ensoleillement ou de vent. Et comme les turbines et les panneaux solaires auraient largement déplacé les centrales électriques traditionnelles, il y aurait moins de générateurs contrôlables pour équilibrer l'offre et la demande (les turbines et les panneaux peuvent bien sûr être déconnectés, mais le vent et le soleil ne peuvent pas être allumés). En fait, certaines centrales fonctionnent uniquement dans le but d'équilibrer le système.

Dans ce contexte, que se passe-t-il quand il y a un surplus? Il ne sera pas toujours possible de réduire la production de générateurs contrôlables (principalement des combustibles fossiles), soit parce qu'ils ne peuvent pas réagir assez vite, soit parce qu'ils doivent rester en ligne pour équilibrer le système dans un proche avenir. Il peut être possible de stocker une partie de l'électricité excédentaire dans une batterie pour l'utiliser plus tard, mais les batteries sont encore très chères. Nous sommes loin d'avoir assez de stockage pour que cela devienne une option réaliste. Avec plus de puissance générée qu'utilisée, l'électricité propre et bon marché peut être gaspillée.


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C'est une question de temps

Le timing est la clé. Si les gens se concentrent sur la réduction de la quantité d'électricité qu'ils utilisent à tout moment, ils manqueront les avantages de l'utilisation d'énergie renouvelable propre et bon marché pour le lavage, le préchauffage des maisons, le chargement des voitures ou d'autres services flexibles. Ils pourraient même passer du chauffage au gaz au chauffage électrique à des moments où la plupart de l'électricité est renouvelable, ce qui augmenterait la consommation d'électricité tout en réduisant les coûts énergétiques et les émissions.

Idéalement, la consommation serait réduite au moment où cela signifierait l'arrêt des générateurs à combustibles fossiles, plutôt que des fermes éoliennes ou solaires. En effet, les clients sont déjà en train payé pour utiliser plus d'électricité pendant les périodes de surplus d'énergie renouvelable élevé. Ces systèmes de "réponse à la demande", dans lesquels les consommateurs flexibles tirent profit de la modification de leur consommation (et pas seulement de la diminution), sont un moyen efficace de rendre l'énergie moins chère et plus propre.

L'emplacement compte

Le moment de la réduction de la consommation d'électricité est important, tout comme l'emplacement. L'électricité est bien sûr rarement utilisée juste à côté de l'endroit où elle a été générée, et le réseau qui relie les deux peut devenir saturé - en particulier pendant les périodes de forte demande ou de surplus de production. À ces points, les goulets d'étranglement peuvent empêcher que de grandes quantités de production renouvelable dans une partie du réseau soient transportées vers les consommateurs d'une autre partie du réseau. Cette demande peut plutôt être satisfaite avec de l'électricité à partir de combustibles fossiles alors que les générateurs renouvelables sont réduits. Cela peut finalement augmenter les coûts pour les payeurs de factures.

La ConversationTous ceux qui veulent voir un système énergétique plus propre et moins cher devront redéfinir «l'efficacité énergétique» pour tenir compte de l'importance du moment et de l'emplacement. Rappelez-vous que l'utilisation de moins d'électricité permet d'économiser plus d'argent et d'émissions à certains moments de la journée et dans certains endroits par rapport aux autres. Bien que cela puisse être contre-intuitif, dans les périodes et les endroits où la production d'énergie renouvelable serait autrement réduite, il est en fait souhaitable d'utiliser plus d'électricité.

A propos de l'auteur

Nicholas Good, associé de recherche, Énergie électrique et systèmes d'énergie, Université de Manchester et Eduardo Martínez Ceseña, associé de recherche, Énergie électrique et systèmes électriques, Université de Manchester

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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