Assurer la stabilité de l’énergie verte dans les futures conditions climatiques extrêmes

Le climat change, ce qui aura une incidence sur les futurs systèmes énergétiques basés sur l’énergie solaire et éolienne. Mais comment ? Un nouveau projet de recherche de l’université d’Aarhus se penchera sur cette question grâce à une subvention Sapere Aude du Fonds indépendant de recherche du Danemark.

En février 2021, l’État du Texas a été frappé par une vague de froid qui a duré deux semaines. Cet événement était sans précédent et l’approvisionnement énergétique texan, qui dépend principalement de l’éolien, du charbon et du gaz, n’était absolument pas préparé à ce type de conditions météorologiques extrêmes.

En raison du froid, les conduites de gaz et certaines éoliennes ont gelé, et comme cela s’est accompagné d’une période de faible vitesse du vent, cela a provoqué des coupures de courant pendant deux semaines dans 4,5 millions de foyers. L’incident a coûté 24 milliards USD et 262 personnes ont perdu la vie. Il s’agit de la pire catastrophe hivernale jamais survenue aux États-Unis.

Le réseau énergétique européen est mieux interconnecté et préparé à faire face à de tels événements, mais dans un avenir marqué par un changement climatique croissant et des conditions météorologiques plus extrêmes, il est fort probable que de tels événements se reproduisent.

Comment garantir la stabilité du futur système énergétique, s’il est basé sur des sources d’énergie qui peuvent être durables et renouvelables, mais qui dépendent également des conditions météorologiques locales ?

Un nouveau projet de recherche de l’université d’Aarhus va tenter de l’expliquer.

« Nous ne pouvons pas construire un système énergétique qui tienne compte de tout. Cela serait extrêmement coûteux. Alors, que faire s’il y a une longue période sans vent et sans soleil, et avec une forte demande d’énergie, et comment adapter le système sans le surdimensionner ? Nous devons découvrir ce à quoi nous devons être préparés lorsque le temps change en raison du changement climatique », explique le professeur associé Marta Victoria (en photo), du département d’ingénierie mécanique et de production de l’université d’Aarhus, qui dirige le projet.

Elle vient de recevoir une prestigieuse subvention Sapere Aude du Fonds indépendant de recherche du Danemark (DFF), d’un montant de 6,2 millions de couronnes danoises. Son projet, intitulé EXTREMES (Highly renewable energy systems under extreme weather events), vise à décrire les périodes de conditions météorologiques extrêmes à l’aide de statistiques et à concevoir des stratégies permettant de garantir la fiabilité d’un système énergétique comportant une très forte proportion d’énergie solaire et éolienne, même dans des conditions météorologiques extrêmes.

« Quelle sera la durée de la pire période de faible production éolienne ou solaire ? Combien de fois par an cela se produira-t-il ? Quelle est la pire période à laquelle nous pouvons nous attendre dans une décennie ? Ou un siècle ? Et à quelles conditions devons-nous adapter le système ? En règle générale, il y a une sauvegarde, mais dans le projet, nous essaierons de prendre en compte les situations où plusieurs événements défavorables se produisent en même temps, et où les fluctuations spatiales et temporelles peuvent être difficiles à prévoir« , explique-t-elle.

Le projet débute au printemps 2023 et durera quatre ans.

Les bourses Sapere Aude sont attribuées par l’Independent Research Fund Denmark à des chercheurs talentueux en début de carrière pour leur permettre de développer et de renforcer leurs propres idées de recherche et de s’établir en tant que directeurs de recherche avec l’aide financière de la fondation.

Cette année, l’Independent Research Fund Denmark a attribué des bourses Sapere Aude à 41 chercheurs suite à 356 demandes. Parmi ceux-ci, 12 bénéficiaires sont de l’Université d’Aarhus : Les 41 chercheurs se partagent un total de 247 millions de couronnes danoises.

[ Credit image / Claus Lillevang, Independent Research Fund Denmark ]