Dans un monde qui se réchauffe, la transition des combustibles fossiles vers des énergies renouvelables ça chauffe. La capacité mondiale de production d’énergie renouvelable augmente plus rapidement qu’à aucun moment au cours des trente dernières années, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE). L'agence prédit que d'ici 2025, les énergies renouvelables dépasseront le charbon pour devenir la première source d'électricité au monde. La production d’énergie éolienne et solaire photovoltaïque (PV) devrait dépasser la production d’énergie nucléaire en 2025 et 2026, respectivement. Et d'ici 2028, 68 pays les énergies renouvelables seront leur principale source d’énergie.

L’accélération de la production d’énergie propre et renouvelable n’arrive pas trop tôt pour les décideurs politiques et les défenseurs soucieux de le changement climatique causée par les émissions de gaz à effet de serre.

Des politiques qui stimulent le développement

Lors de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques (COP2023) en 28, les gouvernements se sont fixé pour objectif de tripler la capacité mondiale d'énergie renouvelable d'ici 2030. décarburation, atténuer le changement climatique et atteindre net-zéro émissions, selon l'AIE.

Pour développer la technologie des énergies renouvelables, les gouvernements se tournent vers diverses mesures de politique publique. Le plan industriel du Green Deal de l’Union européenne, les incitations liées à la production (PLI) en Inde et la loi sur la réduction de l’inflation (IRA) aux États-Unis sont autant de politiques conçues pour stimuler davantage l’intégration de l’énergie durable. Les politiques économiques de soutien en Chine ont accéléré l’éolien terrestre et énergie solaire photovoltaïque projets là-bas, aidant le pays à dépasser les objectifs nationaux de 2030 des années avant la date prévue. (Cela est crucial pour l’objectif de tripler les énergies renouvelables dans le monde, car la Chine représente près de 60 % de toute la nouvelle capacité mondiale d’énergie renouvelable. devrait être mis en ligne d'ici 2028.) De plus, l’évolution des réglementations sur les sociétés environnemental, social et de gouvernance (ESG) des initiatives à travers le monde augmentent la demande d’énergie renouvelable dans le secteur privé, encourageant ainsi la poursuite de la croissance.

Croissance des énergies renouvelables par type

Malgré les mesures politiques générales, le soutien politique varie souvent en fonction du type d’énergie renouvelable en question. Examinons de plus près plusieurs types de ressources énergétiques renouvelables et les tendances qui se dessinent dans chaque catégorie.

Énergie solaire

En 2023, l’énergie solaire photovoltaïque représentait les trois quarts des ajouts de capacités renouvelables dans le monde, selon l’AIE. La croissance de la capacité découle à la fois des centrales à grande échelle et de l'adoption par les consommateurs de systèmes photovoltaïques distribués (production d'énergie solaire sur site dans les foyers et les entreprises)représentait l'autre moitié.

Le soutien politique continu des gouvernements du monde entier reste le principal moteur de cette croissance. Par exemple, certains décideurs politiques encouragent la production d’énergie renouvelable par les particuliers et les entreprises par le biais de programmes de facturation nette qui permettent aux clients des services publics de renvoyer l’énergie excédentaire générée à leurs services publics contre des crédits. D'autres incitations encourageant la production et l'utilisation de l'énergie solaire comprennent tarifs de rachat, des crédits d'impôt et des enchères dans lesquelles les fournisseurs d'énergie solaire rivalisent sur les prix du marché de l'énergie pour remporter des contrats.

L’expansion de la chaîne d’approvisionnement solaire photovoltaïque permet la fabrication nécessaire pour répondre aux demandes d’une industrie en pleine croissance. Une plus grande capacité de fabrication aux États-Unis, en Inde et dans l’UE devrait contribuer à diversifier la chaîne d’approvisionnement de l’énergie solaire photovoltaïque, mais la Chine continue de dominer le secteur. (Le pays abritait 95 % des nouvelles installations de fabrication de technologies solaires en 2022.) Et les progrès de la technologie solaire photovoltaïque produisent des panneaux solaires plus légers, moins chers et plus efficaces cela continuera à augmenter la capacité de production au fil du temps.

Sur la base du scénario d'émissions nettes zéro d'ici 2050 (NZE) de l'AIE, si les taux de croissance actuels sont maintenus jusqu'en 2030, l'énergie solaire photovoltaïque est « en bonne voie » pour atteindre une capacité de production annuelle d'environ 8,300 XNUMX térawattheures (TWh). à la fin de la décennie. En outre, l’énergie solaire photovoltaïque devrait devenir la source d’énergie dominante dans la production d’hydrogène vert ou à faibles émissions. L’hydrogène à faibles émissions (contrairement à l’hydrogène produit à partir de combustibles fossiles) peut potentiellement stimuler de plus grands efforts de décarbonisation dans des activités allant de la sidérurgie à la production d’ammoniac, où l’hydrogène est utilisé à des fins industrielles.

Énergie éolienne

Comme pour l’énergie solaire, les politiques publiques ont joué un rôle clé dans le développement de l’énergie éolienne, mais les projections de croissance varient selon les régions. La Chine a connu une augmentation de 66 % de sa capacité d’énergie éolienne en 2023 et est en passe d’en augmenter davantage dans les années à venir. Le développement du projet a toutefois été plus lent que prévu initialement en Europe et en Amérique du Nord. Les projets éoliens offshore ont été particulièrement vulnérables : en 2023, rien qu'aux États-Unis et au Royaume-Uni, les développeurs projets offshore annulés avec une capacité totale de 15 gigawatts (GW).

Les politiques publiques récentes pourraient contribuer à soutenir l’industrie pendant cette période difficile. En 2023, l'Union européenne a annoncé son Plan d'action pour l'énergie éolienne, avec des mesures visant à améliorer les processus d'autorisation, d'enchères et d'accès au financement, ainsi qu'à élargir la formation de la main-d'œuvre. La même année, neuf pays européens ont annoncé leur intention d'augmenter la capacité d'énergie éolienne offshore à plus de 120 GW d'ici 2030 et au-delà. 300 GW d'ici 2050. Aux États-Unis, le gouvernement investit dans le développement de parcs éoliens flottants. Le déploiement de parcs éoliens flottants d’une capacité de 15 GW est attendu d’ici 2035.

Pour que l'énergie éolienne atteigne les objectifs du NZE de l'AIE, il faudrait que la croissance annuelle moyenne atteindre ou dépasser 17% par an jusqu’en 2030.

L'hydroélectricité

Actuellement, l’hydroélectricité produit plus d’électricité – atteignant 4,300 2022 TWh en 2030 – que toutes les autres sources d’énergie propre réunies et restera la source la plus importante jusqu’en XNUMX, selon l’AIE. Malgré une croissance modeste mais régulière et une fiabilité éprouvée, de nouveaux ajouts d’énergie hydroélectrique devraient diminution 23% au cours de la prochaine décennie en raison du ralentissement du développement en Europe, en Chine et en Amérique latine.

Au cours des 20 dernières années, l’industrie énergétique s’est détournée de l’hydroélectricité, la plupart des pays concentrant leurs politiques et incitations sur le développement de l’énergie solaire et éolienne. Aujourd'hui, moins de 30 pays proposent des politiques pour soutenir le développement de nouvelles centrales hydroélectriques et la rénovation des centrales existantes, alors que plus de 100 pays ont des politiques pour soutenir l’énergie éolienne et solaire photovoltaïque.

Pour répondre au scénario NZE, l’hydroélectricité devrait croître à un rythme annuel de investissent au moins 4 %.

Biocarburants

L’expansion mondiale des biocarburants est en cours, en grande partie grâce aux politiques gouvernementales de soutien dans les économies émergentes comme le Brésil, l’Inde et l’Indonésie. La demande est largement tirée par le secteur des transports dans ces pays, tandis que l’offre est rendue possible par la disponibilité de la matière première biomasse. Le Brésil ouvre la voie en matière d'expansion des biocarburants, représentant une 40% de croissance d’ici 2028.

L’expansion des biocarburants est plus limitée dans l’UE, aux États-Unis, au Canada et au Japon, en partie à cause des coûts élevés et de la popularité croissante des véhicules électriques. Les principaux domaines de croissance des biocarburants dans ces pays sont les segments du diesel renouvelable et du biocarburant. Dans l’ensemble, les biocarburants tels que le bioéthanol et le biodiesel, associés aux véhicules électriques (VE), ont le potentiel de compenser l’équivalent pétrole de quatre millions de barils d’ici 2028. Malgré ces jalons, le L'AIE prédit que l’expansion des biocarburants ne parviendra toujours pas à atteindre les objectifs du NZE pour 2030.

Biogaz : Alors que la croissance de l'industrie du biogaz a commencé dans les années 1990, les deux dernières années ont vu une augmentation du soutien politique en faveur de l'alternative au gaz naturel. Actuellement, près de la moitié de la production mondiale de biogaz provient d'Europe, avec 20 % de ce montant vient uniquement de l'Allemagne.

Historiquement, le biogaz a été utilisé dans les centrales thermiques et électriques. Plus récemment, cependant, les gouvernements ont encouragé les utilisations industrielles et de transport du biométhane, un biogaz qui, comme son nom l’indique, contient une concentration importante de méthane. Avec 13 pays mettant en œuvre de nouvelles politiques fortes soutenant le biogaz depuis 2022, les projets de l'AIE que la croissance de la production de biogaz s’accélérera jusqu’en 2028.

L'énergie géothermique

Les développements technologiques créent des opportunités pour amener l’énergie géothermique à davantage d’endroits. Par exemple, grâce aux systèmes d’énergie géothermique améliorés, le fluide est injecté sous terre dans des zones dépourvues de sources naturelles d’eau chaude. Le fluide se réchauffe sous terre puis est pompé vers la surface, où il produit de l'électricité. Divers projets géothermiques sont prévus ou en cours partout dans le monde, notamment en Amérique du Nord, en Europe et en Asie.

Malgré ces progrès, les partisans de l’énergie géothermique affirment que des politiques sont nécessaires pour tirer parti de son potentiel inexploité. La nature à forte intensité de capital et les coûts de financement des projets géothermiques peuvent être prohibitifs. L’évolution des économies d’échelle et les progrès technologiques continus pourraient contribuer à réduire les coûts, mais pour l’instant, l’AIE prévoit que seulement 1 % environ de l’énergie renouvelable proviendra de la production d’énergie géothermique d’ici 2030.²³

Une technologie pour soutenir l’évolution des énergies renouvelables

À mesure que davantage d’énergies renouvelables seront ajoutées aux systèmes énergétiques, la technologie jouera un rôle crucial pour maintenir la fluidité de l’approvisionnement énergétique tout en garantissant la sécurité énergétique et la stabilité des réseaux électriques.

Étant donné que les sources d’énergie renouvelables, en particulier l’énergie éolienne et solaire, sont vulnérables aux conditions environnementales, il est essentiel d’assurer une production et une distribution optimales pour fournir une alimentation électrique stable et résiliente. Prévisions des énergies renouvelables devient rapidement un outil important dans la transition énergétique. Par exemple, des solutions telles que IBM Renewables Forecasting Platform au sein du Suite IBM d'intelligence environnementale peut fournir prévisions éoliennes et solaires à un jour d'avance avec une précision de 92 %.

Un meilleur stockage contribuera également à rendre les systèmes électriques plus résilients. L’énergie solaire, éolienne et hydroélectrique nécessite toutes des systèmes de stockage d’énergie (ESS) pour fournir un approvisionnement énergétique constant. À mesure que la technologie des batteries à l’échelle du réseau évolue, les sociétés de services publics seront en mesure de stocker l’électricité à long terme afin de mieux gérer la charge pendant les périodes de faible ou de non-production. Par exemple, les batteries à flux constituent une forme peu coûteuse et évolutive de stockage d’énergie à long terme à l’échelle du réseau, en cours de développement.

Des batteries aux panneaux solaires, une gestion efficace des actifs est un élément important pour soutenir une transition vers une énergie propre ; la gestion intelligente des actifs et la maintenance prédictive peuvent surveiller l’état des actifs et prolonger leur durée de vie. Par exemple, la New York Power Authority (NYPA) rationalise la gestion de ses actifs grâce au Suite d'applications IBM Maximo®. Le but est de numériser l'infrastructure énergétique de l'État et le transformer en un système propre, fiable, résilient et abordable au cours de la prochaine décennie.

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