Une étude américaine récente publiée dans la revue Nature Communications aborde la question cruciale de l’évolution de la consommation d’énergie des bâtiments à l’échelle des villes dans le contexte du changement climatique. Comment cette consommation énergétique va-t-elle évoluer ? Quels sont les enjeux pour notre avenir ?
Le contexte énergétique actuel
Les combustibles fossiles représentent environ 40% de toute l’énergie utilisée dans les bâtiments des centres urbains aux États-Unis. L’Administration américaine de l’information sur l’énergie rapporte que les bâtiments résidentiels et commerciaux dans les villes américaines sont l’un des principaux consommateurs d’énergie (39%) et émetteurs de gaz à effet de serre (28%).
Chenghao Wang, professeur assistant à l’Université d’Oklahoma et leader de cette étude, souligne l’importance de comprendre l’évolution future de leur consommation d’énergie pour développer des stratégies d’atténuation du changement climatique, améliorer l’efficacité énergétique, développer et mettre en œuvre des réglementations, des politiques et des plans d’incitation énergétiques et environnementaux.
L’étude et ses résultats
L’équipe de recherche a examiné 277 villes à travers les États-Unis contigus, en utilisant des simulations de modèles et les projections climatiques futures les plus récentes du projet de comparaison inter-modèles couplés, ou CMIP6. Ils ont envisagé quatre scénarios de réchauffement possibles qui englobent une variété de scénarios possibles de réchauffement climatique et deux scénarios du secteur de l’électricité.
En ce qui concerne l’évolution de l’utilisation de l’énergie dans les bâtiments urbains sous l’effet du changement climatique, l’équipe de Wang a utilisé un indicateur appelé intensité d’utilisation de l’énergie, ou EUI. L’EUI est l’énergie utilisée par mètre carré par an et est calculée en divisant l’énergie totale consommée par les bâtiments par leur superficie brute totale.
« En raison du changement climatique, nous avons constaté que l’EUI des bâtiments à l’échelle de la ville devrait connaître des changements inégaux d’ici les années 2050 par rapport aux années 2010 », a déclaré Chenghao Wang. « La plus grande augmentation de l’EUI électrique se produira principalement dans le Sud, le Sud-Ouest, l’Ouest et le Sud-Est, qui verront une augmentation allant jusqu’à 7,2% ».
En synthèse
Cette étude met en lumière l’impact potentiel du changement climatique sur la consommation d’énergie des bâtiments à l’échelle des villes. Elle souligne l’importance de comprendre ces évolutions pour développer des stratégies d’atténuation du changement climatique et améliorer l’efficacité énergétique. Par ailleurs elle met en évidence le rôle crucial de la décarbonation du secteur de l’énergie et de l’électrification rapide des bâtiments urbains futurs.
Pour une meilleure compréhension
1. Qu’est-ce que l’intensité d’utilisation de l’énergie (EUI) ?
L’EUI est un indicateur qui mesure l’énergie utilisée par mètre carré par an. Il est calculé en divisant l’énergie totale consommée par les bâtiments par leur superficie brute totale.
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2. Comment le changement climatique affecte-t-il l’EUI des bâtiments urbains ?
Le changement climatique devrait entraîner des changements inégaux de l’EUI des bâtiments à l’échelle de la ville d’ici les années 2050 par rapport aux années 2010. La plus grande augmentation de l’EUI électrique se produira principalement dans le Sud, le Sud-Ouest, l’Ouest et le Sud-Est des États-Unis.
3. Quel est l’impact de l’augmentation de l’EUI sur le réseau électrique ?
Une augmentation de l’EUI entraînera une augmentation de la fréquence des pics de consommation d’électricité en été. Cela nécessitera une capacité de réseau plus élevée et une plus grande résilience contre les pannes de courant pendant les vagues de chaleur extrêmes.
4. Quel est le rôle de la décarbonation du secteur de l’énergie ?
La décarbonation du secteur de l’énergie est très efficace pour réduire la consommation d’énergie de source des futurs bâtiments dans les villes. Cependant, il est crucial de réduire davantage la combustion directe de combustibles fossiles dans les bâtiments.
5. Quelle est la solution pour les futurs bâtiments urbains ?
Il est nécessaire d’accélérer l’électrification des futurs bâtiments urbains pour faire face aux défis du changement climatique.
Légende illustration principale : Visualisation de l’évolution de la consommation annuelle des sources d’énergie dans les années 2050 par rapport aux années 2010 dans le cadre de quatre scénarios de réchauffement avec un secteur de l’électricité sans carbone. Credit: Dr. Wang.
Wang, C., Reyna, J., Horsey, H., Song, J., Shi, D., Zhou, Y., Feron, S., Ouyang, Z., Jackson, R., Li, Y. (2023). How city-scale building energy consumption will evolve under climate change. Nature Communications.
Article : « Impacts of Climate Change, Population Growth, and Power Sector Decarbonization on Urban Building Energy Use » – DOI: 10.1038/s41467-023-41458-5
