Sècheresse énergétique

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Dans le domaine de la production d'énergie renouvelable, la sècheresse énergétique est un laps de temps pendant lequel il n'est possible de produire que peu ou pas d'énergie éolienne et solaire, car il n'y a ni vent ni ensoleillement[1],[2],[3]. En météorologie, on parle de grisaille anticyclonique[4].

Météorologie[modifier | modifier le code]

Contrairement à un anticyclone typique, les sècheresses énergétiques ne sont pas associées à un ciel clair, mais à une couverture nuageuse très dense (0,7 à 0,9), composée de stratus, de stratocumulus et de brouillard[5]. À défaut d'une définition quantitative convenue du phénomène[6], Li et al. le définissent par une production d'énergie éolienne et solaire inférieure à 20 % de la capacité de production pendant une durée de 60 minutes[7]. En particulier, un albédo élevé des stratocumulus de basse altitude — parfois la hauteur de la base des nuages n'est que de 400 mètres — peut réduire de moitié l'irradiation solaire[5].

Dans le nord de l'Europe, les sècheresse énergétiques proviennent d'un système anticyclonique statique qui provoque un vent extrêmement faible combiné à un temps couvert avec des stratus ou des stratocumulus[8]. Il y a 2 à 10 évènements de sècheresse énergétique par an[9]. La plupart de ces évènements se produisent d'octobre à février ; généralement 50 à 150 heures par an, un seul évènement dure généralement jusqu'à 24 heures[10].

Au Japon, en revanche, les sècheresse énergétiques sont observés été comme hiver. Les premières sont causées par des fronts stationnaires en début d’été et au début des saisons des pluies d’automne (appelés respectivement Baiu et Akisame)[11], tandis que les secondes sont provoquées par l’arrivée de cyclones sur la côte sud[12].

Impact sur la production d'énergie[modifier | modifier le code]

Ces périodes constituent un problème majeur pour la production d'énergie si une part importante de celle-ci provient du solaire ou de l'éolienne[13],[14],[15]. Les sècheresses énergétiques peuvent s'étendre sur une zone géographique assez vaste mais néanmoins bornée, de sorte que les régions éloignées sont moins affectées et que les réseaux électriques multinationaux peuvent palier le déficit de production[16]. Des évènements qui durent plus de deux jours dans la majeure partie de l'Europe se produisent environ tous les cinq ans[17]. Pour garantir l'alimentation électrique pendant ces périodes, des sources d'énergie flexibles peuvent être utilisées, l'énergie peut être importée et la demande peut être ajustée[18],[19].

Pour les sources d'énergie alternatives, les pays ont recours aux combustibles fossiles, à l'hydroélectricité ou à l'énergie nucléaire voire au stockage d'énergie pour éviter les pannes de courant[20],[21],[7],[22]. Les solutions à long terme incluent la conception de marchés de l’électricité encourageant une énergie propre et flexible[19]. Un groupe de pays succède à (en) pour travailler à résoudre le problème de manière propre et à faible émission de carbone d'ici 2030, notamment en envisageant le captage et le stockage du carbone ou l'hydrogène comme éléments possibles de solution[23].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ « Dark doldrums: When wind and sun take a break », sur en-former.com, (consulté le )
  2. ↑ (en) Yuhji Matsuo, Seiya Endo, Yu Nagatomi, Yoshiaki Shibata, Ryoichi Komiyama et Yasumasa Fujii, « Investigating the economics of the power sector under high penetration of variable renewable energies », Applied Energy, vol. 267,‎ , p. 113956 (ISSN 0306-2619, DOI 10.1016/j.apenergy.2019.113956, S2CID 216301290, lire en ligne)
  3. ↑ (en) Masamichi Ohba, Yuki Kanno et Daisuke Nohara, « Climatology of dark doldrums in Japan », Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 155,‎ , p. 111927 (DOI 10.1016/j.rser.2021.111927, S2CID 245067748, lire en ligne)
  4. ↑ Li et al. 2021, p. 2.
  5. ↑ a et b Li et al. 2021, p. 7.
  6. ↑ (de) « Was ist die Dunkelflaute? | Definition » [« What are the Dark Doldrums? »], sur next-kraftwerke.de (consulté le )
  7. ↑ a et b Bowen Li, Sukanta Basu, Simon J. Watson et Herman W. J. Russchenberg, « Mesoscale modeling of a "Dunkelflaute" event », Wind Energy, vol. 24, no 1,‎ , p. 5–23 (ISSN 1095-4244, DOI 10.1002/we.2554 Accès libre)
  8. ↑ Li et al. 2021, p. 6.
  9. ↑ Li et al. 2021, p. 11.
  10. ↑ Li et al. 2021, p. 1.
  11. ↑ (en) Masamichi Ohba, Yuki Kanno et Daisuke Nohara, « Climatology of dark doldrums in Japan », Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 155,‎ , p. 111927 (DOI 10.1016/j.rser.2021.111927, S2CID 245067748, lire en ligne)
  12. ↑ (en) Masamichi Ohba, Yuki Kanno et Bando Shigeru, « Effects of meteorological and climatological factors on extremely high residual load and possible future changes », Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 175,‎ , p. 113188 (DOI 10.1016/j.rser.2023.113188, lire en ligne)
  13. ↑ Tamsin Walker, « What happens with German renewables in the dead of winter? » [archive du ], sur Deutsche Welle, (consulté le )
  14. ↑ (en-GB) « When the wind goes, gas fills in the gap | Q1 2021 Quarterly Report », sur Electric Insights, (consulté le )
  15. ↑ (en) Masamichi Ohba, Yuki Kanno et Bando Shigeru, « Effects of meteorological and climatological factors on extremely high residual load and possible future changes », Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 175,‎ , p. 113188 (DOI 10.1016/j.rser.2023.113188, lire en ligne)
  16. ↑ Li et al. 2021, p. 9.
  17. ↑ (en) Tim McDonnell, « Can Europe survive the dreaded dunkelflaute? », sur Quartz, (consulté le )
  18. ↑ (en) Modelling 2050: Electricity System Analysis (rapport), Department for Business, Energy and Industrial Strategy, (lire en ligne, consulté le )
  19. ↑ a et b « The dreaded Dunkelflaute is no reason to slow UK's energy push », Financial Times,‎ (lire en ligne, consulté le )
  20. ↑ Kai Kosowski et Frank Diercks, « Quo Vadis, Grid Stability? », Atw, vol. 66, no 2,‎ , p. 16–26 (ISSN 1431-5254, lire en ligne)
  21. ↑ Damien Ernst, « Big infrastructures for fighting climate change », sur Université de Liège
  22. ↑ Malcolm Abbott et Bruce Cohen, « Issues associated with the possible contribution of battery energy storage in ensuring a stable electricity system », The Electricity Journal, vol. 33, no 6,‎ , p. 106771 (ISSN 1040-6190, DOI 10.1016/j.tej.2020.106771, S2CID 218966955)
  23. ↑ (en-GB) Roger Harrabin, « Major project aims to clear clean energy hurdle », BBC News,‎ (lire en ligne, consulté le )

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Bowen Li, Sukanta Basu, Simon J. Watson et Herman W. J. Russchenberg, « A Brief Climatology of Dunkelflaute Events over and Surrounding the North and Baltic Sea Areas », Energies, vol. 14, no 20,‎ , p. 6508 (DOI 10.3390/en14206508 Accès libre, lire en ligne)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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