Les besoins énergétiques mondiaux croissent encore plus vite que les prévisions ne l’ont jamais anticipé : les centres de données pour IA poussent comme des champignons, le transport routier s’électrise à toute vitesse et dans certains pays, la demande en électricité connaît déjà une croissance à deux chiffres. Comment le système sera-t-il durable à l’avenir sans que les réseaux ne soient surchargés ou que les prix de l’électricité ne s’envolent ? C’est précisément à cette question que se consacre une étude récente. Ces travaux de recherche présentent une approche si ambitieuse qu’elle pourrait même relancer le débat sur les besoins énergétiques mondiaux.
Le progrès, toujours plus gourmand en énergie
La consommation d’électricité explose. Les centres de données, les applications d’intelligence artificielle et les millions de voitures électriques génèrent une énorme demande en énergie dans le monde entier, et ce à un rythme effréné. Selon les estimations actuelles, la demande mondiale en électricité pourrait augmenter de manière drastique dans les années à venir. Elle pourrait déjà avoir doublé rien qu’en 2030.
Mais que se passerait-il si nous ne nous contentions pas de miser sur le solaire et l’éolien, mais sur un nouveau système énergétique interconnecté à l’échelle mondiale ? Un réseau de superconduites et de centrales électriques renouvelables qui produirait suffisamment d’électricité pour couvrir facilement les besoins croissants. C’est ce même concept que certains scientifiques proposent actuellement. Et il pourrait changer fondamentalement la manière dont nous produisons et distribuons l’énergie. En effet, cette équipe de chercheurs dirigée par Hou Jiang, de l’Institut des sciences géographiques et de la recherche sur les ressources naturelles de l’Académie chinoise des sciences, s’est attaquée à tous ces défis. Ils présentent un nouveau concept centré sur la mise en place d’un système énergétique solaire-éolien interconnecté à l’échelle mondiale.
Jusqu’à présent, le problème est encore plus urgent pour la Chine que pour la France. Les besoins énergétiques du pays sont deux fois plus élevés que ceux des États-Unis. En théorie, le pays dispose déjà de grandes quantités d’énergies renouvelables, principalement dans les régions désertiques. Mais le grand taux de perte d’énergie fait que seule une petite partie de l’électricité disponible arrive là où elle est réellement consommée.
C’est pourquoi les chercheurs chinois travaillent depuis longtemps sur ce que l’on appelle les lignes de transmission de courant continu à très haute tension (UHVDC), qui doivent permettre de couvrir des milliers de kilomètres avec des pertes minimales. Ce type de lignes constituerait le squelette d’un système énergétique international. Les prévisions de l’étude sont remarquables : d’ici 2050, ce système basé sur les énergies renouvelables pourrait déjà couvrir trois fois les besoins annuels en électricité. La pénurie d’énergie serait donc de l’histoire ancienne à l’échelle mondiale.
Un super-réseau pour le monde pourrait tout changer
Mais à quoi pourrait ressembler ce super-réseau du futur ? Outre les UHVDC, qui transportent l’électricité sur de longues distances, les savants ont greffé plusieurs éléments au concept. Sans surprise, les installations de production d’énergie renouvelable qui parsèment le réseau constituent un aspect essentiel. L’idée est de combiner l’interconnexion de parcs solaires dans les régions à fort ensoleillement avec des parcs éoliens dans les régions à fort vent. Il s’agit ainsi de compenser les fluctuations des énergies renouvelables dans le réseau. Nous essayons déjà de compenser ces fluctuations dans les réseaux énergétiques actuels. Mais la plupart du temps, cela a lieu au niveau local ou européen. Les possibilités sont donc limitées, car un seul pays est fortement lié à ses particularités géographiques. Mais qu’en est-il si la France disposait d’un seul coup d’électricité solaire en provenance du Sahara ?
Dans la Sahara, on compte environ 4 000 à 4 300 heures d’ensoleillement par an. En Allemagne, en Suisse et en Autriche, ce chiffre n’est que de 1 500 à 1 800, c’est à dire moins de la moitié. De même, les heures du coucher et du lever de soleil changent selon l’emplacement et en fonction de notre rotation terrestre. Ainsi, alors que certaines régions ont la nuit et ne peuvent plus profiter du soleil, d’autres pays peuvent prendre le relais. De la même manière, le vent se décompose en courants généraux sur notre planète. Ainsi, nous pourrions l’utiliser comme source d’énergie à des degrés divers en de nombreux endroits.
Si l’on ajoute à ces capacités de production et à ces lignes sans pertes une commande en temps réel bien pensée et des algorithmes de prévision finement ajustés, on obtient un tableau d’ensemble très différent des goulets d’étranglement actuels. Les énergies présentant des surplus pourraient les rediriger directement vers les régions où la capacité de production est faible. Ainsi, ce degré d’interconnexion ne rendrait pas seulement d’un coup la consommation d’électricité plus efficace que jamais. Il permettrait également de résoudre, à l’échelle internationale, la dépendance vis-à-vis des centrales électriques à énergies fossiles.
Une entreprise (trop) audacieuse pour sauver le monde ?
La théorie derrière ce concept semble prometteuse et pourrait apporter une énorme amélioration dans de nombreux pays en même temps. Mais c’est précisément dans la masse des pays que réside le plus grand problème. Il faudrait que toutes les nations concernées tirent ensemble sur cette même corde. L’instauration d’une base commune est nécessaire pour mettre en œuvre efficacement un tel système énergétique à l’échelle mondiale.
Mais cela ne serait pas dans l’intérêt de toutes les nations. En effet, nombre d’entre elles font encore beaucoup de profits en vendant leurs combustibles fossiles dans d’autres parties du monde. À l’inverse, il faudrait de base des investissements importants pour mettre au point une infrastructure de cette ampleur. Sans oublier qu’un tel projet colossal devrait être construit et mis en œuvre sur une longue période. Tous ces facteurs font qu’il est malheureusement peu probable que ce concept ne se matérialise. Même si ce serait probablement l’un des points sur lesquels nous aimerions qu’on nous prouve le contraire.
