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
Les oasis se meurent, il y a péril en la demeure (Géoparc Jbel Bani)
Les oasis se meurent, il y a péril en la demeure (Géoparc Jbel Bani) Greenpeace tire la sonnette d’alarme. « Les oasis marocaines sont en danger». L’ONG écologique mondiale vient justement
Savoir plus...
#MAROC_Renouvelables : le Maroc rehausse ses ambitions
#MAROC_Renouvelables : le Maroc rehausse ses ambitions En 2015, le Maroc signe l’Accord de Paris pour le climat et s’engage dans l’effort international de réduction des émissions de gaz à effet
Savoir plus...
Energie solaire : 3 700 MW déjà opérationnels au Maroc (géoparc jbel bani)
Energie solaire : 3 700 MW déjà opérationnels au Maroc (géoparc jbel bani) Selon le ministre de l’énergie, des mines et de l’environnement, Aziz Rebbah, aujourd’hui au Maroc, 3 700
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...
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 moustique tigre a conquis Paris et plus de la moitié de la France
Le moustique tigre a conquis Paris et plus de la moitié de la France Le moustique tigre, une espèce capable de transmettre des maladies telles que la dengue, le Chikungunya et le Zika, poursuit sa progression en France
Savoir plus...
Le réchauffement climatique perturbe-t-il le calendrier agricole ?
Le réchauffement climatique perturbe-t-il le calendrier agricole ? Les plantes sont très sensibles aux changements climatiques. En France, les dates de certaines récoltes sont déjà avancées e
Savoir plus...La grotte des pigeons au Maroc révèle l’état de la dentition des hommes préhistoriques
La grotte des pigeons au Maroc révèle l’état de la dentition des hommes préhistoriques Une étude scientifique dirigée au cours de ces dix dernières années par deux cherche
Savoir plus...
Changement climatique : les fermes éoliennes contribuent-elles vraiment à réchauffer la planète ?
Changement climatique : les fermes éoliennes contribuent-elles vraiment à réchauffer la planète ? Depuis quelques jours, une étude menée par des chercheurs de Harvard (États-Unis) fait
Savoir plus...
Quels sont les cinq types d'énergies renouvelables ?
Quels sont les cinq types d'énergies renouvelables ? À l'origine de toutes les énergies renouvelables que l'humanité exploite aujourd'hui, il n'y a que deux grandes sources : le Soleil
Savoir plus...
Politique climatique : Le Maroc joue dans la cour des « meilleurs »
Politique climatique : Le Maroc joue dans la cour des « meilleurs » Lors d’une intervention à Genève dans le cadre des 19èmes Assises européennes de la transition énergé
Savoir plus...Les tags en relation
En savoir plus sur " Définition de la Climatologie "
Consulter les vidéos de " Définition de la Climatologie " Consulter les photos de " Définition de la Climatologie " Consulter les publications de " Définition de la Climatologie " Consulter les éditions de " Définition de la Climatologie " Consulter les communications de " Définition de la Climatologie "Recherche du site
Recherche avancée / Spécifique
Géoparc et Recherche Scientifique
Le coins de l’étudiant
Blog Géoparc Jbel Bani
Dictionnaire scientifique
Plus de 123.000 mots scientifiques
Les publications
Géo parc Jbel Bani
Circuits & excursions touristiques
cartothéques
Photothéques
Publications & éditions
