Source : theconversation.com
Une diminution étonnante de 82% du coût de l'énergie solaire photovoltaïque (PV) depuis 2010 a donné au monde une chance de construire un système énergétique à zéro émission qui pourrait être moins coûteux que le système à combustible fossile qu'il remplace.
L'Agence internationale de l'énergie prévoit que la capacité de production d'énergie solaire PV doit être multipliée par dix d'ici 2040 si nous voulons répondre à la double tâche de réduire la pauvreté mondiale et de limiter le réchauffement bien en dessous de 2 degrés.
Des défis critiques subsistent. L'énergie solaire est "intermittente", puisque l'ensoleillement varie au cours de la journée et au fil des saisons, l'énergie doit donc être stockée lorsque le soleil ne brille pas. La politique doit également être conçue pour garantir que l'énergie solaire atteigne les coins les plus reculés du monde et les endroits où elle est le plus nécessaire. Et il y aura des compromis inévitables entre l'énergie solaire et d'autres utilisations pour la même terre, y compris la conservation et la biodiversité, l'agriculture et les systèmes alimentaires, et les utilisations communautaires et autochtones.
Des collègues et moi avons maintenant publié dans la revue Nature le premier inventaire mondial des grandes installations de production d'énergie solaire. "Grand" dans ce cas fait référence aux installations qui génèrent au moins 10 kilowatts lorsque le soleil est à son apogée. (Une petite installation résidentielle typique sur le toit a une capacité d'environ 5 kilowatts).
Nous avons construit un système d'apprentissage automatique pour détecter ces installations dans l'imagerie satellite, puis déployé le système sur plus de 550 téraoctets d'images en utilisant plusieurs vies humaines d'informatique.
Nous avons fouillé près de la moitié de la surface terrestre de la Terre, filtrant les zones éloignées des populations humaines. Au total, nous avons détecté 68 661 installations solaires. En utilisant la superficie de ces installations et en contrôlant l'incertitude de notre système d'apprentissage automatique, nous obtenons une estimation globale de 423 gigawatts de capacité de production installée à la fin de 2018. C'est très proche de l'estimation de l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA). de 420 GW pour la même période.
Suivi de la croissance de l'énergie solaire
Notre étude montre que la capacité de production solaire photovoltaïque a augmenté de 81 % entre 2016 et 2018, période pour laquelle nous disposions d'images horodatées. La croissance a été tirée en particulier par des augmentations en Inde (184 % ), en Turquie (143 % ), en Chine (120 % ) et au Japon (119 % ).
Les installations variaient en taille, allant d'installations désertiques tentaculaires à l'échelle du gigawatt au Chili, en Afrique du Sud, en Inde et dans le nord-ouest de la Chine, à des installations commerciales et industrielles sur les toits en Californie et en Allemagne, des installations de patchwork rurales en Caroline du Nord et en Angleterre, et des installations de patchwork urbains en Corée du Sud et Japon.
Solaire mélangé à des rizières sur des terres récupérées en Corée du Sud. Stock pour vous / shutterstock
Les avantages des données au niveau de l'établissement
Les agrégats au niveau national de notre ensemble de données sont très proches des statistiques nationales de l'IRENA, qui sont collectées à partir de questionnaires, de responsables nationaux et d'associations industrielles. Par rapport à d'autres ensembles de données au niveau des installations, nous comblons certaines lacunes de couverture critiques, en particulier dans les pays en développement, où la diffusion de l'énergie solaire photovoltaïque est essentielle pour élargir l'accès à l'électricité tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Dans les pays développés comme dans les pays en développement, nos données fournissent une référence commune non biaisée par les rapports des entreprises ou des gouvernements.
Les données géolocalisées sont d'une importance cruciale pour la transition énergétique. Les gestionnaires de réseau et les acteurs du marché de l'électricité doivent savoir précisément où se trouvent les installations solaires afin de connaître avec précision la quantité d'énergie qu'elles produisent ou produiront. Les systèmes in situ ou distants émergents sont capables d'utiliser les données de localisation pour prédire l'augmentation ou la diminution de la production causée, par exemple, par le passage des nuages ou les changements de temps.
Cette prévisibilité accrue permet au solaire d'atteindre des proportions plus élevées du mix énergétique. À mesure que l'énergie solaire deviendra plus prévisible, les opérateurs de réseau devront garder moins de centrales électriques à combustibles fossiles en réserve, et moins de pénalités pour surproduction ou sous-production signifieront que davantage de projets marginaux seront débloqués.
À l'aide de l'arrière-catalogue d'images satellitaires, nous avons pu estimer les dates d'installation de 30 % des installations. Des données comme celles-ci nous permettent d'étudier les conditions précises qui conduisent à la diffusion de l'énergie solaire et aideront les gouvernements à mieux concevoir les subventions pour encourager une croissance plus rapide.
Les auteurs ont comparé les emplacements des installations solaires aux données sur l'utilisation des terres, pour savoir ce qui s'y trouvait auparavant. Les terres cultivées (brun clair) étaient de loin les plus courantes. Kruitwagen et al, Nature
Savoir où se trouve une installation nous permet également d'étudier les conséquences imprévues de la croissance de la production d'énergie solaire. Dans notre étude, nous avons constaté que les centrales solaires se trouvent le plus souvent dans les zones agricoles, suivies des prairies et des déserts.
Cela souligne la nécessité d'examiner attentivement l'impact qu'une multiplication par dix de la capacité de production solaire photovoltaïque aura au cours des prochaines décennies sur les systèmes alimentaires, la biodiversité et les terres utilisées par les populations vulnérables. Les décideurs politiques peuvent fournir des incitations pour installer à la place la production solaire sur les toits, ce qui entraîne moins de concurrence en matière d'utilisation des sols, ou d'autres options d'énergie renouvelable.