Le réseau électrique européen face au défi de la sécheresse

Nancy Bazilchuk

Une nouvelle étude portant sur 25 pays européens de 2017 à 2023 documente une réalité problématique : en période de sécheresse, l’hydroélectricité et les autres énergies renouvelables ne fonctionnent pas aussi bien qu’elles le pourraient. En conséquence, les pays doivent mettre en service davantage de centrales à combustibles fossiles et importer de l’énergie pour maintenir l’approvisionnement. L’Europe risque un cercle vicieux où les conditions aggravées par les émissions de carbone forcent les pays à en émettre encore plus.

Dans ce cas, les chercheurs ont constaté que la production électrique dans l’UE à partir de combustibles fossiles a augmenté sur la période de sept ans de 180 TWh, ce qui équivaut à 7 % de la production totale de l’UE en 2022, selon l’European Electricity Review de 2023.

Ainsi, alors que le changement climatique rend les périodes de sécheresse plus fréquentes et plus sévères, l’Europe risque un cercle vicieux où les conditions aggravées par les émissions de carbone forcent les pays à en émettre encore plus.

D’énormes émissions sur une courte période

Voici l’ampleur du problème : les centrales à combustibles fossiles utilisées pour combler le déficit énergétique pendant les sept années plus sèches que la moyenne étudiées par les chercheurs ont émis 141 millions de tonnes supplémentaires d’équivalents CO₂. Cela représente plus que les émissions annuelles totales de la combustion de combustibles fossiles aux Pays-Bas.

Il y a l’objectif de réduire les importations de combustibles fossiles en provenance de ces zones géopolitiques pour la sécurité énergétique. La croissance des renouvelables en Europe présente donc de nombreux avantages.

« Il est vrai qu’aujourd’hui nous dépendons encore des combustibles fossiles pour compenser les pénuries d’énergie renouvelable, mais il existe des solutions qui peuvent nous aider à nous débarrasser de cette dépendance« , explique Francesco Cherubini, auteur principal de l’article et directeur du programme d’écologie industrielle de la NTNU.

« Nous sommes sur la bonne voie pour nous éloigner de ce problème, mais nous avons encore besoin de changements dans nos systèmes et réseaux électriques« , ajoute-t-il.

Pollution atmosphérique nocive

La sécheresse ne fait pas seulement grimper en flèche les émissions de CO₂ de l’Europe. La combustion de combustibles fossiles libère également des polluants atmosphériques qui ont un effet direct sur la santé des personnes. C’est un effet du changement climatique que les gens expérimentent directement. C’est quelque chose qui impacte votre portefeuille, à cause des factures d’électricité et des approvisionnements.

Ici, les chercheurs se sont penchés sur trois polluants courants émis par la combustion de combustibles fossiles : le dioxyde de soufre, les oxydes d’azote et les particules inhalables très fines, appelées PM2,5. Aucun d’entre eux n’est bon pour nous ou l’environnement. Le dioxyde de soufre provoque des pluies acides. Les oxydes d’azote irritent les poumons et créent du smog.

Les particules PM2,5 sont si petites que lorsque vous les inhalez, elles pénètrent dans votre circulation sanguine. Cela peut affecter votre cœur et vos poumons, selon l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA). Dans ce cas, les émissions de PM2,5 représentaient environ 4 % de la quantité totale de polluants atmosphériques. Mais les chercheurs ont constaté que ces particules étaient responsables de 20 % des méfaits causés par les polluants sur la santé humaine.

Points chauds de pollution

En cartographiant le mix énergétique de chaque pays, les chercheurs ont pu identifier quels pays souffraient le plus de la pollution excédentaire lorsque les combustibles fossiles étaient utilisés pour combler le déficit électrique.

Le gaz naturel était le combustible fossile le plus couramment utilisé dans cette situation. La production d’électricité à partir du charbon et de son cousin plus polluant, le lignite, n’était qu’un cinquième de celle du gaz naturel. Mais la pollution des centrales à charbon et à lignite était 10 fois plus élevée pour les PM2,5 et 130 fois plus élevée pour le dioxyde de soufre par rapport aux polluants issus de la combustion du gaz naturel.

En ce qui concerne les émissions de PM2,5, la Bulgarie, l’Espagne et l’Italie arrivaient en tête.  C’est parce qu’elles se trouvent dans une zone où convergent les émissions des centrales à lignite d’Europe de l’Est et celles des centrales à charbon d’Europe de l’Ouest. La France était à l’opposé : les sécheresses ont en fait réduit l’utilisation du charbon du pays, pour diverses raisons. Cela a entraîné des émissions négatives de PM2,5 pendant les périodes sèches.

Le coût social et environnemental de cette utilisation liée à la sécheresse des centrales à combustibles fossiles a été estimé à 26 milliards de dollars.

Réduire la pollution de l’air, améliorer la sécurité énergétique

Cela peut sembler contre-intuitif, mais Cherubini affirme que l’une des meilleures solutions actuellement est que les pays continuent d’investir dans les énergies renouvelables et développent les interconnexions électriques transfrontalières. Les sociétés doivent cesser d’ajouter plus de CO₂ à l’atmosphère, dit-il, car cela aggravera absolument le problème avec le temps. Il y a d’autres avantages.

« Cela réduira également la pollution de l’air« , souligne-t-il. « Les renouvelables deviennent également moins chères, et sont moins coûteuses que d’investir dans des centrales à combustibles fossiles. »

Un autre incitatif, mis en évidence par la guerre au Moyen-Orient, est la sécurité énergétique. « Il y a l’objectif de réduire les importations de combustibles fossiles en provenance de ces zones géopolitiques pour la sécurité énergétique, explique-t-il. La croissance des renouvelables en Europe présente donc de nombreux avantages. »

De multiples approches pour résoudre le problème

Les pays européens commencent déjà à adopter certaines des approches qui peuvent aider à réduire la demande lorsque l’offre est faible.

L’une d’elles est la coupure volontaire d’électricité lorsque la demande est élevée.  C’est lorsque les usines, les bâtiments commerciaux ou même les appareils domestiques intelligents sont configurés pour réduire leur consommation d’énergie pendant de courtes périodes lorsque la demande de pointe est élevée. Par exemple, les propriétaires de voitures électriques norvégiennes peuvent obtenir de petites réductions s’ils autorisent la synchronisation de leur planning de recharge avec les périodes de demande d’électricité plus faible.

Une autre approche concerne de meilleures connexions entre les pays. Il existe désormais des liaisons entre la Norvège, l’Allemagne et le Royaume-Uni via les câbles NordLink et North Sea Link. Celles-ci permettent à l’énergie excédentaire de passer des régions qui en ont vers celles qui n’en ont pas. Certaines solutions ne sont pas encore tout à fait prêtes pour un déploiement complet.

Le renforcement du stockage par batteries et le développement de l’hydrogène propre sont deux exemples qui pourraient permettre d’absorber l’électricité renouvelable excédentaire lorsqu’elle est abondante et de la restituer lorsque l’hydroélectricité est insuffisante, indique Cherubini.

La réalité d’un monde plus chaud

Une planète plus chaude signifiera des sécheresses plus nombreuses et plus sévères. Xianping Hu, chercheur au programme d’écologie industrielle de la NTNU et auteur principal de l’article, affirme que leurs résultats devraient servir de signal d’alarme pour l’Europe.

« Nous devons être préparés quand quelque chose d’extrême se produit« , déclare-t-il. « Nous devons construire des systèmes plus résilients. »

Le réchauffement climatique peut sembler abstrait, ajoute Cherubini, mais lorsque de graves sécheresses affectent les prix de l’électricité, cela rend ce problème concret.

« C’est un effet du changement climatique que les gens expérimentent directement« , explique-t-il. « Nous ne parlons pas de la fonte des glaciers au nord, ou des inondations sous les tropiques. C’est quelque chose qui impacte votre portefeuille, à cause des factures d’électricité et des approvisionnements. »

Hu, Xiangping; Ballal, Vedant Pushpahas; Martinelli, Gabriele; Fuglstad, Geir-Arne; Nocente, Alessandro; Iacono, Roberto. (2026) – Article : Impacts of drought on electricity production, fossil carbon emissions, and air pollution in Europe – Journal : Energy Nexus – Méthode : Data/statistical analysis – DOI : Lien vers l’étude

Source : NTNU