Les énergies renouvelables: la clé de la transition énergétique

 

Pour la transition énergétique, les énergies renouvelables

La pierre angulaire de la transition énergétique est l’utilisation accrue des sources d’énergie renouvelables; Grâce à l’innovation continue, ces sources deviennent plus efficaces et concurrentielles, et de nouvelles technologies sont en cours d’élaboration.

Ils ne se contentent pas de produire de l’électricité sans émettre de gaz à effet de serre; Ils sont aussi pratiquement infinis. Le cœur de la transformation énergétique est l’énergie renouvelable. Pour être exact, l’énergie utilisée est seulement convertie en électricité plutôt que d’être jamais régénérée. Contrairement aux combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole, par exemple, ces sources d’énergie, comme le vent et la lumière du soleil, se régénèrent d’elles-mêmes, quelle que soit la façon dont elles sont utilisées.

Technologies matures: géothermie et hydroélectricité

L’hydroélectricité est la méthode la plus ancienne et la plus importante de production d’électricité à partir de sources renouvelables (les premières centrales remontent à la fin des années 1800), avec une capacité installée mondiale supérieure à celle de toutes les autres sources renouvelables réunies. Les nouvelles technologies peuvent augmenter l’efficacité des centrales et prolonger leur durée de vie, même s’il s’agit d’une technologie de pointe qui ne se prête pas à des révolutions perturbatrices. En outre, il y a encore beaucoup de place pour l’expansion dans de nombreux pays, en particulier les pays en développement, lorsqu’il s’agit d’utiliser leurs ressources en eau.

Une autre technologie bien établie, l’énergie géothermique, existe depuis le début du 20e siècle. La première usine au monde a ouvert ses portes à Larderello, en Toscane, en 2011, mais les premiers essais ont eu lieu vers 1904. En partie parce que d’importantes ressources géothermiques sont limitées à une petite partie de la terre, l’énergie géothermique a maintenant un impact mineur sur le système énergétique mondial. Cependant, les technologies de pointe, y compris les centrales géothermiques à faible enthalpie, peuvent augmenter considérablement le nombre de pays qui pourraient bénéficier de la croissance de l’énergie géothermique.

L’expansion rapide de l’énergie solaire et éolienne

Comme l’énergie éolienne, l’énergie solaire photovoltaïque est la force motrice derrière le changement énergétique actuel. La capacité photovoltaïque mondiale est passée de 40 GW en 2010 à 580 GW en 2019, une augmentation rapide par rapport au rôle qu’on pensait jouer il y a seulement quelques années. Les innovations scientifiques qui ont rendu les centrales solaires économiquement compétitives par rapport aux combustibles fossiles, en particulier dans le domaine de la science des matériaux, méritent la majorité du crédit pour cela. Le coût de production de l’électricité photovoltaïque a diminué de 82% au cours des dix dernières années, selon l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA). Et les prévisions sont beaucoup plus encourageantes : en utilisant les technologies de la dernière génération, la productivité et l’efficacité des panneaux solaires peuvent être augmentées de plus de 20 %.

La technologie a également considérablement progressé dans le domaine de l’énergie éolienne; Actuellement, les éoliennes peuvent avoir un diamètre allant jusqu’à 200 mètres, et ce nombre devrait

augmenter beaucoup plus. Les coûts ont également diminué dans ce cas en raison de l’augmentation de la productivité: de 2010 à 2019, les coûts de production d’énergie éolienne terrestre ont diminué de 39%, tandis que les coûts de production de l’éolien offshore ont diminué de 29%. En conséquence, la capacité des parcs éoliens terrestres a considérablement augmenté, passant de 178 GW en 2010 à 594 GW en 2019. Avec seulement 28 GW construits en 2019, les usines offshore ont connu un taux de croissance plus lent, mais le potentiel de croissance est considérable.

L’énergie marine, l’hydrogène et le stockage sont des technologies émergentes.

Avec leur énorme potentiel, nos mers et océans sont parmi les sources d’énergie renouvelable les plus prometteuses pour l’avenir: L’approche la plus évidente pour créer de l’électricité est d’utiliser la force des vagues, mais il existe également une technique pour utiliser la puissance des marées, qui a l’avantage de pouvoir être prédite. D’autres techniques pourraient être basées sur les disparités de température entre les eaux peu profondes et profondes, ou même sur les variations de salinité entre les différentes masses d’eau. Cependant, certaines installations expérimentales et prototypes ont déjà été construits et ont donné des résultats prometteurs, notamment dans les domaines de l’énergie houlomotrice et marémotrice. La technologie permettant d’utiliser ces sources n’est pas encore suffisamment développée pour permettre leur utilisation commerciale généralisée. Selon les estimations, le potentiel théorique est respectivement de 700 GW et 200 GW.

Une autre ressource qui mérite d’être mentionnée est l’hydrogène, qui n’est pas vraiment une source d’énergie, mais un vecteur d’énergie entièrement vert s’il est extrait à l’aide d’énergies renouvelables. Faire des progrès durables dans les industries difficiles à électrifier, y compris la fabrication lourde, le transport maritime, l’aviation et le transport routier, peut grandement bénéficier de sa contribution. Bien que la technologie de l’hydrogène en soit encore à ses balbutiements et ne soit pas encore adaptée à un usage commercial, par rapport à d’autres technologies, il faudra beaucoup moins de temps pour se préparer à un déploiement à grande échelle.

Les systèmes de stockage de l’énergie seront également cruciaux car ils sont nécessaires pour compenser la nature intermittente des sources d’énergie renouvelables comme le soleil et le vent. Les centrales hydroélectriques pompées étaient historiquement le type de stockage le plus important, mais à mesure que la technologie a progressé, les batteries, en particulier les batteries lithium-ion, qui peuvent être placées n’importe où indépendamment, se sont considérablement améliorées. L’adoption des installations de stockage d’énergie en est encore à ses débuts, mais elle se développe rapidement grâce, dans ce cas également, aux innovations technologiques qui augmentent régulièrement le calibre et les performances des batteries tout en réduisant leurs coûts de fabrication. Il sera possible d’établir un mix de production électrique totalement exempt d’émissions lorsque le stockage de l’énergie sera pleinement intégré aux réseaux électriques et que les centrales renouvelables intermittentes seront en mesure d’injecter l’énergie qu’elles produisent dans le réseau à tout moment, quelles que soient les conditions météorologiques. L’avenir n’est pas si loin.