Quelles implications le changement climatique a-t-il pour l'évolution du parc éolien ?
La ressource éolienne est susceptible d'être affectée par les changements climatiques à venir. Dans un contexte de fort développement de l'énergie éolienne, quantifier les effets du changement climatique sur la production d'énergie éolienne future est nécessaire. Une étude récemment publiée dans la revue Climatic Change a montré à partir d'un ensemble de simulations climatiques qu'en Europe, ces effets devraient rester limités au cours du 21ème siècle dans l'hypothèse d'un scénario modéré d'émissions de gaz à effet de serre. L'amplitude des changements de production des parcs éoliens actuels et futurs induits par les changements de ressource est estimée inférieure à 15% et 5% aux échelles nationale et européenne respectivement. Il est conclu que de tels changements ne devraient pas remettre en cause le déploiement massif de l'énergie éolienne en Europe.
Depuis une dizaine d'année, l'énergie éolienne a connu une forte croissance en Europe et dans le monde. Le recours croissant à cette énergie bas carbone dans les prochaines décennies apparaît incontournable pour répondre aux objectifs de réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre. En Europe, la production éolienne, représentant environ 7 % des besoins en électricité, devrait doubler d'ici 2020 et pourrait quadrupler d'ici 2050. Mais un climat changeant pourrait s'accompagner d'une modification des vents proches de la surface, à partir desquels l'énergie éolienne est extraite. Jusqu'à présent, les impacts potentiels du changement climatique sur la production des parcs éoliens européens actuellement installés et planifiés n'avaient pas encore été quantifiés.
La présente étude a été réalisée dans le cadre du projet européen FP7
IMPACT2C
par une équipe de chercheurs du Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement1, en collaboration avec l'
I-tésé
(Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques) du CEA et l'
ENEA
, l’agence italienne pour les nouvelles technologies, l’énergie et le développement durable. Elle est basée sur l'utilisation conjointe d'un ensemble de projections climatiques régionales et d'un modèle simple de production éolienne. Ce modèle intègre les informations du parc éolien européen actuel ainsi que les objectifs de capacités à installer conformément au paquet Energie Climat.
Il est montré que sur la plus grande partie de l'Europe les changements de potentiel éolien attendus au cours du 21e siècle sont faibles et ne se distinguent pas de la variabilité naturelle. La région méditerranéenne devrait néanmoins connaître une diminution de son potentiel éolien, à l'exception d'une augmentation sur la côte Ouest de la Turquie. Le potentiel éolien offshore en Atlantique devrait également diminuer mais dans une moindre mesure. Le potentiel de la mer Baltique devrait croître légèrement.
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Changements du potentiel éolien annuel en Europe à la fin du 21ème siècle relativement à la période récente 1971-2000, en moyenne sur l'ensemble des modèles. Les points noirs indiquent les zones où les changements sont robustes et se distinguent de la variabilité naturelle.
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Les changements de production annuelle des parcs éoliens actuels et futurs résultant de ces changements de potentiel éolien sont estimés d'amplitude inférieure à 15% et 5% aux échelles nationale et européenne respectivement.
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Changements de production des parcs éoliens actuels (haut) et planifiés pour 2020 (bas) pour un climat futur comparativement à un climat récent (1971-2000), estimés par l'ensemble des modèles. Les barres sont présentées par paires. Celles de gauche (magenta/cyan) indiquent les changements du milieu du siècle et celles de droite (rouge/bleu) les changements de la fin du siècle. EU, DE, ES, IT, GB, FR, PT, DK, NL, SE, IE, PL, RO, GR, AT et BE correspondent respectivement à l'Europe, l'Allemagne, l'Espagne, l'Italie, la Grande-Bretagne, la France, le Portugal, le Danemark, les Pays-Bas, la Suède, l'Irlande, la Pologne, la Roumanie, la Grèce, l'Autriche et la Belgique.
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L'utilisation d'un ensemble suffisamment large de modèles ainsi que la réalisation de tests de sensibilité relatifs aux incertitudes méthodologiques ont permis d'estimer les incertitudes associées aux résultats et d'aboutir à des conclusions robustes. Néanmoins, les simulations ont été obtenues dans l'hypothèse d'un scénario d'émissions modérées. Etant donné les potentielles implications de ces estimations pour le secteur de l'énergie éolienne et la planification des plans énergie-climat, il serait nécessaire de poursuivre les analyses avec de nouvelles simulations régionales qui permettront notamment d'explorer des scénarios tendanciels d'émissions, plus pessimistes, pouvant potentiellement conduire à des changements plus marqués.
Note
- Le laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE/IPSL) est un laboratoire CEA / CNRS / UVSQ
Référence
Tobin, I., Vautard, V., Balog, I. ,Bréon, F-M., Jerez S., Ruti, P.M., Thais, F., Vrac, M., Yiou, P. Assessing climate change impacts on European wind energy from ENSEMBLES high-resolution climate projections.Climatic Change, 2014. DOI : 10.1007/s10584-014-1291-0
Contact
Isabelle Tobin , Tél. : 01.69.08.87 73
Robert Vautard , Tél. : 01.69.08.26.40