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La météo…ennemie ou amie de la transition énergétique ?

de Philippe Drobinski (auteur)
février 2025
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Présentation

La production d’énergie est responsable d’environ 35 % des émissions de gaz à effet de serre. Pour respecter l’accord de Paris, il est nécessaire d’atteindre plus de 90 % d’énergie décarbonée dans la production d’énergie primaire d’ici 2100. Cela nécessite entre autres une électrification de certains usages (chauffage, mobilité…) et une transition rapide des énergies fossiles vers les énergies renouvelables. Cependant, la variabilité météorologique, exacerbée par le changement climatique, pose des défis à cette transition. Les événements météorologiques extrêmes, dont la fréquence et l’intensité augmentent avec le changement climatique, constituent un risque physique croissant pour les infrastructures du système électrique. Cette variabilité entraîne également une production d’énergie renouvelable fluctuante et localisée, principalement issue de sources éoliennes et solaires, susceptible d’affecter le maintien de la stabilité du réseau électrique. Malgré cela, des solutions existent pour mieux intégrer ces énergies dans le réseau électrique, telles que la cartographie précise des ressources énergétiques renouvelables et l’amélioration des prévisions solaires et éoliennes.
Ce livre propose donc un tour d’horizon des causes de l’évolution du climat et de la contribution du secteur de l’énergie, en insistant sur les ordres de grandeur. Il expose ensuite les leviers de réduction des émissions de gaz à effet de serre, à l’origine du changement climatique et le rôle particulier des énergies renouvelables. Il détaille les défis que représente leur déploiement du fait de la variabilité météorologique et les différentes approches pour y faire face.
Cet ouvrage s’adresse à un large public désireux d’explorer de façon précise et documentée une des nombreuses facettes de la transition énergétique en réponse au défi climatique.

Préface de Jean Jouzel

Sommaire

Remerciements vii

Préface ix

L’auteur xiii

Introduction 1

Le secteur de l’énergie, premier responsable du réchauffement climatique observé 5

1 Les mécanismes physiques du changement climatique 7

1.1 Le climat et le bilan énergétique de la Terre . . . . . . . . . . . . . 7

1.2 Sensibilité climatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3 Les boucles de rétroaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2 Changements climatiques passés 25

2.1 D’où proviennent les gaz à effet de serre ? . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2 L’énergie, médaille d’or des émissions de gaz à effet de serre . . . 31

2.3 Des changements climatiques observés et attribuables aux activités humaines. . . . . 35

Atténuer le changement climatique dans le secteur de l’énergie 41

3 Scénarios du changement climatique 43

3.1 Le GIEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.2 Les scénarios d’émissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3.3 La modélisation du climat futur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4 Négociations climatiques et réductions des émissions de gaz à effet de serre 63

4.1 Du protocole de Kyoto à l’accord de Paris . . . . . . . . . . . . . . 63

4.2 Réduire les émissions de gaz à effet de serre. . . un véritable défi . 68

4.3 La transition énergétique, un problème peut-être simple mais avec beaucoup de contraintes. . 73

Subir la variabilité météo. . . un calvaire pour les systèmes énergétiques 85

5 Qu’est-ce que la variabilité météo ? 87

5.1 Les échelles de temps et d’espace en météorologie . . . . . . . . . 87

5.2 Phénomènes météorologiques liés aux ressources énergétiques renouvelables . . . .. . 91

5.3 Modes de variabilité aux échelles planétaires . . . . . . . . . . . . 100

5.4 Les extrêmes météorologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6 Les extrêmes météorologiques, un danger pour le système énergétique111

6.1 Conditions météorologiques extrêmes et infrastructures énergétiques . . . . . . . . . . . 111

6.2 La menace croissante des événements extrêmes due au changement climatique . . . . . 115

6.3 Élaborer des stratégies de résilience aux événements extrêmes . . 117

7 Équilibrer une consommation et une production énergétique qui varient toujours plus 121

7.1 Équilibrer l’offre et la demande électriques . . . . . . . . . . . . . 121

7.2 La demande électrique résiduelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

7.3 Options d’intégrations des énergies renouvelables dans le système énergétique . . . . . .. . 129

Intégrer les énergies renouvelables dans le système énergétique 135

8 Évaluer les ressources pour une meilleure productivité et rentabilité des projets d’énergie renouvelable 137

8.1 Pourquoi évaluer les ressources énergétiques renouvelables ? . . . 137

8.2 Une approche statistique avant tout . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

8.3 Une nécessité pour évaluer le risque financier d’un projet d’énergie renouvelable . . . . .. . 146

9 Prévoir pour mieux protéger et gérer le réseau électrique 151

9.1 La prévision météorologique pour l’énergie . . . . . . . . . . . . . 151

9.2 Théorie du chaos et prévisibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

9.3 Prévisibilité et prévision numérique du temps . . . . . . . . . . . 157

9.4 Différentes méthodes de prévision météorologique pour différents besoins du secteur de l’énergie . . . . . . . . . . . . . . 162

Conclusion 167

Bibliographie 169

Compléments

Caractéristiques

Langue(s) : Français

Public(s) : Etudiants, Grand public, Professionnels

Editeur : EDP Sciences

Collection : Une Introduction à ...

Publication : 27 février 2025

Référence eBook [PDF] : L35713

EAN13 Livre papier : 9782759835706

EAN13 eBook [PDF] : 9782759835713

Intérieur : Couleur

Format (en mm) Livre papier : 170 x 240

Nombre de pages eBook [PDF] : 188

Taille(s) : 25,3 Mo (PDF)

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