L’électricité et le changement climatique

3 septembre 2022,

Regardons avec l’actualité comment le bouleversement climatique impacte la production, la distribution et la consommation d’électricité.

Rationnement d’électricité, en raison de la sécheresse sur le Yangtsé, à Chongqing, ville chinoise de 33 millions d’habitants, août 2022

La production est impactée par le réchauffement global

Quels sont les modes de production d’électricité les plus résilients ?

La production hydro-électrique est impactée par le manque de pluie qui limite le remplissage des barrages: depuis cet été, la Norvège, qui exportait son électricité hydro-électrique vers l’Europe depuis des décennies, doit limiter ses exportations en raison de la sécheresse.  Sur tous les continents, des centrales hydro-électriques sont arrêtées ou à faible puissance. [ ici en Chine , 25 août 2022]

La production hydro-électrique est perturbée par le réchauffement en altitude, qui limite l’enneigement des montagnes en hiver, donc le stockage en glaciers, et donc la distribution lente d’eau aux périodes plus chaudes. Les modèles climatiques prévoient la quasi disparition des glaciers d’ici la fin du siècle. En anticipation des sécheresses, il est probable que la gestion annuelle des eaux de barrage privilégie les stockages pour l’alimentation des populations, et pour l’agriculture, mais relègue au second plan l’utilisation pour l’électricité. En Europe, les Alpes sont de plus en plus soumises à cet aléa. C’est par exemple le cas en 2022 sur le bassin qui alimente la région marseillaise, avec une réduction de 60% de la production électrique.

La production hydro-électrique est impactée par les pluies torrentielles qui détruisent des centrales hydro-électriques en barrage ou au bord de l’eau, comme on peut le voir depuis trois ans sur toute la chaine de l’Himalaya, de la Birmanie jusqu’au  Pakistan ou tout simplement sur la vallée de la Roya et de la Vésubie pendant la terrible tempête Alex en France.

Coupures d’électricité à Mingora, capitale de la vallée du Swat au Pakistan, 27 aout 2022,  30% du pays est inondé.

Les centrales à fioul, à charbon, nucléaires, géothermiques ou à gaz  ne peuvent pas rejeter des eaux de condensation ou de refroidissement brûlantes dans des rivières déjà chaudes ou dans les mers chaudes, sous peine de cuire la biodiversité existante. Cet été en  France, la centrale électrique à gaz de Martigues a dû réduire sa production électrique de 50% pour ne pas rejeter des eaux trop chaudes en méditerranée. En France, depuis la sécheresse de 2003, jusqu’à cet été, plusieurs centrales nucléaires françaises doivent réduire ou stopper leur production l’été pour ne pas impacter les fleuves associés.

Dans l’hémisphère Nord, le grand froid issu des bulles froides générées par les ondulations du vortex  polaire peut paralyser des infrastructures de production. C’est ce qu’on a vu au Texas en février 2021, avec jusqu’à deux semaines de coupures pour certaines villes, parce que les infrastructures carbonées (gaz, pétrole)  ne résistaient pas au froid à -20°, ni même les éoliennes, et que le réseau Texan est découplé des autres réseaux nord-américains. De plus, la demande accrue en raison du froid avait fait disjoncter une partie du réseau, non dimensionné pour de pareilles demandes.

La distribution et la consommation sont impactées par les événements extrêmes

Partout dans le monde, les tempêtes et les régimes de vent sont de plus en plus violents et affectent les infrastructures aériennes de transport, avec un coût croissant, et une remise en service de plus en plus lente. Les pays les plus riches ne sont pas épargnés. [ Le 30 août 2022 à Détroit ]

Les canicules comme les grands froids peuvent également impacter la distribution, car les grands équipements aériens ne sont pas conçus pour les grandes températures. Au Canada, ce sont des tempêtes de glace qui sectionnent régulièrement des lignes à haute tension. La distribution par réseaux aériens est également impactée par les méga-feux, comme on l’a vu en Australie en 2021, ou en Californie depuis 3 ans. En canicule, la surconsommation peut également faire sauter les réseaux, c’est le cas cette semaine dans la banlieue de Los Angeles, avec des températures supérieures à 40°, jusqu’à 47° Celcius à Sacramento.  Certaines banlieues de L.A. ont interdit de recharger les voitures électriques tant que l’approvisionnement est précaire. Cela promet pour le futur de la mobilité électrifiée…

La température maximale hier le 3 septembre 2022 à Los Angelès, entre 38 et 43 degrés Celsius. Cliquez pour voir la carte en grand.

Une autonomisation d’urgence est possible

Comme nous le voyons, les grandes infrastructures de production ou de distribution n’ont pas une résilience énorme face au bouleversement climatique. La mutualisation de l’électricité par l’interconnexion des réseaux, présentée comme un avantage macro-territorial, peut également entraîner des coupures à des échelles régionales, nationales ou continentales, parce que la “chute” d’un grand secteur de production-consommation entraîne le déséquilibre des autres sections du réseau. Nous avons déjà vécu ce genre de black-out.

Au fur et à mesure que l’énergie devient chère et rare, les producteurs et opérateurs privilégient les gestions à flux tendu pour commercialiser le maximum d’énergie possible,  et rendent ainsi le réseau plus fragile aux aléas climatiques. Pour faire face à des pénuries, leur parade est de progressivement installer un contrôle de l’usage chez le client. C’est le consommateur qui en pâtira et qui paiera.

En prévision de la pénurie de cet hiver 2022-2023, s’il fait froid, pénurie prévisible évoquée par RTE (Réseau de Transport d’Electricité) dès son rapport de novembre 2019, l’État français prévoit de couper d’abord les gros consommateurs industriels, puis, si cela ne suffit pas, les particuliers, pour ne pas faire “tomber” tout le réseau. Il devient tout à fait cohérent, pour les particuliers, de se préparer à ces coupures et faire face aux besoins d’urgence: éclairage, communication, machines destinées aux soins ou aux handicaps.

Les domiciles ayant une face orientée au soleil, appartement ou maison, sont parfaitement adaptés à une production photovoltaïque de secours. Un panneau photovoltaïque est tout à fait toléré, invisible d’en bas, s’il est installé en vertical sur un mur intérieur de balcon en évitant tout ombrage (mais pas sur la rambarde à moins que le syndic soit exceptionnel), ou derrière un vitrage bien exposé, et peut permettre de récolter les quelques watts nécessaires aux besoins de secours. Rappelons que les batteries au plomb sont presque écologiques parce que recyclables à 99%, à la différence des batteries lithium qui ne sont toujours pas recyclées et dont le sourçage des composants est une abomination. Nous vous reportons au dossier que nous avions publié en 2021 et nous vous présenterons bientôt en pratique un tutoriel pour l’équipement d’un appartement avec balcon.