Les futurs parcs solaires gigantesques pourraient avoir un impact sur …

L’énergie solaire est en effet illimitée. Alors que les ressources telles que le charbon ou le gaz sont limitées, si vous êtes en mesure de capter et d’utiliser l’énergie solaire, cela n’empêche personne d’utiliser autant de soleil que nécessaire.

Mais ce n’est pas tout à fait vrai. Au-delà d’une certaine taille, les parcs solaires deviennent suffisamment importantes pour influer sur les conditions météorologiques qui les entourent et, en fin de compte, sur le climat dans son ensemble. Dans notre nouvelle étude publiée dans la revue Communications Earth & Environment, nous avons examiné l’effet que ces parcs solaires altérant le climat pourraient avoir sur la production d’énergie solaire ailleurs dans le monde.

Nous savons que l’énergie solaire est influencée par les conditions météorologiques et que la production varie au fil des jours et des saisons. Les nuages, la pluie, la neige et le brouillard peuvent empêcher la lumière du soleil d’atteindre les panneaux solaires. Par temps nuageux, la production peut chuter de 75 %, tandis que leur efficacité diminue également à des températures élevées.

À long terme, le changement climatique pourrait affecter la couverture nuageuse de certaines régions et la quantité d’énergie solaire qu’elles peuvent produire. L’Europe du Nord, par exemple, devrait connaître une diminution de l’énergie solaire, tandis que le reste de l’Europe, la côte est des États-Unis et le nord de la Chine devraient bénéficier d’une légère augmentation du rayonnement solaire disponible.

Si nous devions un jour construire des parcs solaires véritablement gigantesques, couvrant des pays et des continents entiers, elles pourraient avoir un impact similaire. Dans notre récente étude, nous avons utilisé un programme informatique pour modéliser le système terrestre et simuler comment d’énormes parcs solaires hypothétiques couvrant 20 % du Sahara affecteraient la production d’énergie solaire dans le monde.

Un panneau solaire photovoltaïque (PV) est de couleur foncée et absorbe donc beaucoup plus de chaleur que le sable réfléchissant du désert. Bien qu’une fraction de l’énergie soit convertie en électricité, une grande partie chauffe encore le panneau. Et lorsque des millions de ces panneaux sont regroupés, c’est toute la zone qui se réchauffe. Si ces panneaux solaires se trouvaient dans le Sahara, nos simulations montrent que cette nouvelle source de chaleur réorganiserait les schémas climatiques mondiaux, éloignant les précipitations des tropiques et rendant le désert plus vert, comme il l’était il y a environ 5 000 ans.

Cette évolution aurait à son tour une incidence sur la couverture nuageuse et sur la quantité d’énergie solaire pouvant être produite dans le monde. Les régions qui deviendraient plus nuageuses et moins aptes à produire de l’énergie solaire sont le Moyen-Orient, le sud de l’Europe, l’Inde, l’est de la Chine, l’Australie et le sud-ouest des États-Unis. Les régions qui produiraient davantage d’énergie solaire sont l’Amérique centrale et l’Amérique du Sud, les Caraïbes, le centre et l’est des États-Unis, la Scandinavie et l’Afrique du Sud.

Comment le potentiel solaire mondial serait affecté :

Carte des changements du potentiel solaire dans la simulation du Sahara. Changements de la moyenne annuelle (gauche), de la moyenne décembre-janvier-février (centre) et de la moyenne juin-juillet-août (droite). Crédit : Long & Lu et al (2024), CC BY-SA

Un phénomène similaire s’est produit lorsque nous avons simulé les effets d’immenses parcs solaires dans d’autres points chauds en Asie centrale, en Australie, dans le sud-ouest des États-Unis et dans le nord-ouest de la Chine : chacun de ces effets a entraîné des changements climatiques dans d’autres régions. Par exemple, d’immenses parcs solaires couvrant une grande partie de l’arrière-pays australien rendraient le temps plus ensoleillé en Afrique du Sud, mais plus nuageux au Royaume-Uni, en particulier pendant l’été.

Si d’immenses parcs solaires étaient installées dans d’autres zones arides :

Évolution du potentiel solaire annuel (panneaux du haut), en décembre-janvier-février (panneau du milieu) et en juin-juillet-août (panneau du bas) dans quatre scénarios de construction d’immenses parcs solaires. Les parcs solaires en Asie centrale, en Australie centrale, dans le sud-ouest des États-Unis et dans le nord-ouest de la Chine sont représentées par des polygones violets. Crédit : Long & Lu (2024), CC BY-SA

Il y a quelques mises en garde. Les choses ne changeraient que de quelques pour cent au maximum – quelle que soit la quantité d’énergie solaire que nous construirons, la Scandinavie sera toujours fraîche et nuageuse, l’Australie toujours chaude et ensoleillée.

Et dans tous les cas, ces effets sont basés sur des scénarios hypothétiques. Notre scénario pour le Sahara était basé sur la couverture de 20 % de l’ensemble du désert par des parcs solaires photovoltaïques, par exemple, et bien qu’il y ait eu des propositions ambitieuses, il est peu probable que des projets de cette envergure voient le jour dans un avenir proche. Si la zone couverte est réduite à 5 % du Sahara, ce qui est plus plausible (bien que toujours improbable), les effets globaux deviennent pratiquement négligeables.

L’importance de cette expérience de pensée

Mais dans un monde futur où presque toutes les régions investissent dans davantage de projets solaires et en deviennent plus dépendantes, l’interaction des ressources d’énergie solaire peut potentiellement façonner le paysage énergétique, créant un réseau complexe de dépendances, de rivalités et d’opportunités. Les manœuvres géopolitiques de certains pays en matière de construction de projets solaires peuvent avoir une influence considérable sur le potentiel de production d’énergie solaire bien au-delà de leurs frontières nationales.

C’est pourquoi il est essentiel d’encourager la collaboration entre les nations afin de garantir que les avantages de l’énergie solaire soient partagés équitablement dans le monde entier. En partageant leurs connaissances et en collaborant à la planification spatiale des futurs projets solaires à grande échelle, les pays devraient élaborer et mettre en œuvre des solutions énergétiques équitables et durables et éviter tout risque involontaire pour la production d’énergie solaire dans les pays lointains.

Références

Credit: Pixabay/CC0 Public Domain

Jingchao Long et al, Large-scale photovoltaic solar farms in the Sahara affect solar power generation potential globally, Communications Earth & Environment (2024). DOI: 10.1038/s43247-023-01117-5

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original (en anglais).