Quel impact du changement climatique sur la production éolienne ? Nouvelles projections pour les plus grands parcs du monde.
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L'énergie éolienne est l'un des piliers de la transition énergétique mondiale et de la lutte contre le changement climatique. Mais paradoxalement, le secteur ignore encore largement l'impact du changement climatique sur sa propre activité
La plupart des parcs éoliens sont conçus et financés à partir de données météorologiques passées. Avec une hypothèse implicite : les conditions de vent futures seront semblables à ces observations historiques. A mesure que le changement climatique s'accélère, cette hypothèse devient de moins en moins réaliste.
Afin de mieux comprendre les risques liés à cette approche, Callendar a réalisé une évaluation de l'impact du changement climatique sur la production éolienne à l'échelle mondiale. En combinant les projections climatiques du dernier rapport du GIEC (CMIP6), une méthode de correction de biais multivariée et un modèle de production intégrant les courbes de puissance réelles des éoliennes et la hauteur des mâts, nous avons évalué l'évolution future du productible de cinquante des plus grands parcs éoliens au monde, répartis sur tous les continents et dans une grande diversité de contextes climatiques.
Une tendance globale à la baisse de la production
Les projections de productible sous changement climatique mettent en évidence la même tendance presque partout sur la planète : la production éolienne devrait diminuer au cours des prochaines décennies.
À l'horizon 2050, la baisse médiane projetée varie d'environ 2 % sous le scénario SSP2-4.5 à plus de 4 % sous le scénario SSP5-8.5 par rapport à l'année 2000.
Bien que cette étude s'appuie sur une méthodologie plus avancée et plus représentative des pratiques industrielles que la plupart des travaux précédents, ces résultats sont cohérents avec les conclusions de la plupart des études précédentes.
À première vue, une baisse de 2 à 4 % peut sembler relativement limitée. Cependant, ces chiffres masquent des différences importantes entre les sites. Certains parcs restent relativement stables, tandis que d'autres connaissent des diminutions beaucoup plus marquées. À l'horizon 2050, plus d'un parc sur dix présente une baisse de production supérieure à 8 %. Dans le scénario d'émissions le plus élevé, le site le plus affecté enregistre même une diminution de plus de 20 %.
Le principal enseignement de l'étude n'est donc pas que le changement climatique affecte modérément la ressource éolienne moyenne, mais que certains sites pourraient voir leur production baisser de façon significative.
Les signaux les plus robustes sont négatifs
Afin d'évaluer la robustesse des résultats, nous avons combiné des tests de significativité statistique et une analyse du consensus entre modèles climatiques, en reprenant une approche utilisée par le GIEC.
Les résultats montrent que les tendances robustes à la baisse deviennent plus fréquentes à mesure que l'on avance dans le siècle. À l'horizon 2050, 12 des 50 parcs étudiés présentent une baisse statistiquement robuste dans le scénario optimiste SSP2-4.5, contre 17 dans le scénario pessimiste SSP5-8.5.
À l'inverse, un seul site présente une augmentation robuste de sa production.
Même si l'incertitude reste importante pour de nombreux sites, les signaux climatiques les plus solides identifiés dans notre échantillon sont très majoritairement associés à une diminution du productible éolien.
Pas une menace pour l'éolien, mais un risque pour certains projets
La bonne nouvelle est que, même dans les scénarios les plus pessimistes, les pertes de production projetées restent modestes au regard des gains réalisés par l'industrie au cours des dernières décennies. Grâce à des rotors plus grands et des turbines plus performantes la puissance moyenne des éoliennes installées augmente chaque année et cette dynamique devrait se poursuivre.
Autrement dit, le changement climatique ne va pas remettre en cause la viabilité à long terme de l'énergie éolienne dans son ensemble. La situation est toutefois différente lorsqu'on s'intéresse à l'échelle d'un projet individuel.
En première approximation, une baisse de 3 % de la production va se traduire par une baisse comparable des revenus issus de la vente d'électricité. Pour les projets développés dans des marchés très concurrentiels ou opérant avec des marges limitées, de telles variations peuvent entrainer des risques financiers matériels.
Pourquoi les projections climatiques deviennent essentielles
Ces résultats remettent en question l'une des hypothèses fondamentales encore largement utilisées dans les études de productible et les modèles financiers : l'idée que le climat futur ressemblera au climat passé.
En réalité, la question n'est plus de savoir si le changement climatique influencera la ressource éolienne, mais où, de combien et avec quel niveau de confiance.
De la même manière que l'évaluation de la ressource éolienne est devenue une étape incontournable du développement et du financement des projets, l'intégration des projections climatiques devrait progressivement devenir une composante standard de la planification et de l'évaluation des investissements éoliens.
Télécharger l'étude complète
L'étude complète comprend :
Une revue de la littérature scientifique récente sur les impacts du changement climatique sur la production éolienne.
Une présentation de la méthodologie implémentée dans ClimateVision, la plateforme de climatologie développée par Callendar.
Les résultats pour les principaux parcs éoliens de chaque continent.
Des analyses régionales et des évaluations de robustesse statistique.
Une discussion des implications pour les développeurs, les investisseurs et les fabricants d'éoliennes.
Téléchargez l'étude complète pour découvrir l'ensemble des résultats :
