Le réchauffement climatique menace la production d'énergie solaire
Contre le réchauffement climatique, les experts s'accordent à dire qu'il est nécessaire de développer les énergies renouvelables comme le solaire. Sauf que ces énergies renouvelables sont elles-mêmes lourdement impactées... par le réchauffement.
Les panneaux solaires n'apprécient pas du tout les grosses chaleurs. Lorsque les photons traversent les cellules photovoltaïques, elles arrachent des électrons aux créant alors un « trou » dans le matériau semi-conducteur. Un facteur important de l'efficacité d'un panneau solaire est la vitesse à laquelle les électrons se recombinent avec les trous. Or, ce taux de recombinaison est très sensible à la température : plus il fait chaud, plus il est élevé, ce qui diminue le rendement. On estime ainsi qu'au-delà de 25 °C, une augmentation de 1 °C aboutit à une baisse de production de 0,45 %. Sous des températures ambiantes de 35 °C, les cellules peuvent atteindre 80 °C en surface et perdre jusque 30 % de leur rendement. Lors du pic de consommation d'électricité dû à la canicule le 24 juillet 2019, le parc solaire français n'a ainsi pu produire que 6.100 MW, contre une puissance théorique maximale de 8.612 MW, soit à peine 11 % de la production nationale selon le gestionnaire du Réseau de Transport d'Électricité (RTE).
Des pertes de rendement pouvant aller jusqu’à 50 kWh par kW installé
Dans une étude publiée sur la plateforme scientifique arXiv, Ian Peters et Tonio Buonassisi, chercheurs au Massachusetts Institute of Technology (MIT), ont modélisé les effets d'un réchauffement global de 1,8 °C à l'échelle de notre Planète. D'après leurs calculs, le rendement des panneaux photovoltaïques devrait chuter en moyenne de 15 kWh par kW installé. Mais certaines régions, comme le sud des États-Unis, l'Afrique du Sud ou l'Asie centrale seront encore plus touchées, avec des baisses pouvant aller jusqu'à 50 kWh.
La baisse de rendement attendue du photovoltaïque d’ici la fin du siècle en cas de réchauffement de 1,8 °C. © Ian Marius Peters et Tonio Buonassisi, MIT
Les effets pervers d’une baisse des émissions polluantes
La température est loin d'être le seul facteur influençant la production solaire. L'humidité, le vent ou l'ensoleillement ont un rôle encore plus déterminant. D'après une étude parue dans le magazine Nature en 2015, la production solaire en Europe pourrait baisser de 10 à 12 % dans les régions d'Europe du Nord en raison de la baisse d'ensoleillement, notamment en hiver. Une autre étude du centre de recherche de la Commission européenne (JRC) met en garde contre les effets pervers d'une réduction la pollution. D'un côté, la baisse locale du nombre de particules contribue à améliorer l'ensoleillement. Mais cet effet est largement compensé par l'augmentation de la circulation atmosphérique produisant une couverture nuageuse plus importante, indiquent les auteurs. Là encore, il y a aurait des gagnants et des perdants : l'Afrique du Nord et l'Europe de l'Est verraient leur production baisser de 7 % tandis que la Méditerranée et l'Europe de l'Ouest pourraient connaitre une hausse de 10 %. Cette diminution des aérosols est aussi susceptible d'entraîner une augmentation des vagues de chaleur... qui réduit le rendement du photovoltaïque.
Doper les cellules solaires pour compenser les effets du réchauffement
Toutes ces prévisions ne prennent pas non plus en compte les améliorations technologiques. « Une percée dans les sciences des matériaux pourraient modifier considérablement la sensibilité des cellules photovoltaïques à la température », avancent Ian Peters et Tonio Buonassisi. Les cellules au tellurure de cadmium, par exemple, ne perdent que 3 % de leur puissance par tranche de 10 °C supplémentaire, contre 5 % pour les cellules cristallines. D'autres recherches visent à exploiter un spectre plus large du rayonnement grâce à des nanotubes de carbone ou des nanoparticules « réverbérantes ».
S'il est bien difficile d'évaluer les effets globaux du changement climatique sur la production d'énergie solaire, une chose est certaine : la variabilité des performances va s'accentuer partout dans le monde, rendant encore plus complexe la gestion du réseau.
Source web : futura-sciences
Les articles en relation
Solaire, engrais… Les emplettes de Mostafa Terrab à Marrakech
Solaire, engrais… Les emplettes de Mostafa Terrab à Marrakech Un partenariat avec la Banque mondiale, un prêt de 100 millions d’euros auprès de sa filiale privée l’IFC… Les Assembl
Savoir plus...#MAROC_Environnement
#MAROC_Environnement L'environnement est l'ensemble des éléments, naturels ou non, qui entourent les êtres vivants là où ils vivent. Certains éléments de l'environneme
Savoir plus...Réduction de la facture énergétique : La SIE accompagne la Fondation de la Mosquée Hassan II (maroc-géoparc jbel bani)
Réduction de la facture énergétique : La SIE accompagne la Fondation de la Mosquée Hassan II (maroc-géoparc jbel bani) OPTIMISATION – La Société d’investissements &ea
Savoir plus...L’Arganier : Arbre du Maroc par Narjys EL ALAOUI
L’Arganier : Arbre du Maroc par Narjys EL ALAOUI L’arbre de l’Arganier existe depuis 80 millions d’années spécialement dans le sud-Ouest Marocain .Ainsi c’est est u
Savoir plus...Niveau des océans : vers une hausse de 6 mètres ?
Niveau des océans : vers une hausse de 6 mètres ? Les modèles du réchauffement climatique pourraient sous-estimer l'ampleur des changements à venir au-delà du XXIe siècle si l'
Savoir plus...LE VILLAGE ECOLOGIQUE LABOUIRAT A ASSA-ZAG LABELLISE COP22 (Géoparc Jbel Bani)
LE VILLAGE ECOLOGIQUE LABOUIRAT A ASSA-ZAG LABELLISE COP22 (Géoparc Jbel Bani) Le projet du village écologique Labouirate qui sera construit dans la province d’Assa-Zag (région Guelmim-Oued Noun) vient d&rs
Savoir plus...Rosetta
Rosetta La sonde Rosetta de l'ESA, avec son atterrisseur Philae (ou Philaé), avait pour principal objectif l'étude de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Déroulement de la mission Rosetta La
Savoir plus...C’est confirmé, les canicules de 2019 ont été plus intenses à cause du réchauffement climatique !
C’est confirmé, les canicules de 2019 ont été plus intenses à cause du réchauffement climatique ! Cet été, rares sont ceux qui ont échappé aux chaleurs caniculaires
Savoir plus...Efficacité énergétique: ambition de créer 150.000 emplois à l’horizon 2030
Efficacité énergétique: ambition de créer 150.000 emplois à l’horizon 2030 La stratégie nationale pour l’efficacité énergétique vise la création de 150
Savoir plus...LA CAPACITE GEO-TOURISTIQUES DES REGIONS DE L’ANTI ATLAS DU JBEL BANI
LA CAPACITE GEO-TOURISTIQUES DES REGIONS DE L’ANTI ATLAS DU JBEL BANI Le Sud Maroc, particulièrement, le territoire Sous Sahara Atlantique, Guelmim Oued Noun et le Grand Sud Maroc ont lancé de gros chantiers pour
Savoir plus...Jason 2 à 10 ans : l'altimétrie spatiale a révolutionné notre connaissance du climat
Jason 2 à 10 ans : l'altimétrie spatiale a révolutionné notre connaissance du climat Le satellite Jason 2 fête ses 10 ans. Les missions altimétriques des satellites Jason, du CNES et de la
Savoir plus...Urgence climatique : Stimuler l'innovation technologique et financière pour mettre un terme au réchauffement
Urgence climatique : Stimuler l'innovation technologique et financière pour mettre un terme au réchauffement La nécessité d'accélérer l'innovation technologique et financiè
Savoir plus...