Une étude montre les avantages de l’air pur pour l’énergie solaire

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Des chercheurs du groupe Climate Policy de l’ETH Zurich ont publié une étude dans la revue scientifique Plos One, intitulée « Blue skies over China: The effect of pollution-control on solar power generation and revenues ».

Dans cette étude, ils affirment que l’élimination complète des polluants atmosphériques des secteurs de l’énergie, des transports, de l’industrie et du bâtiment bénéficierait à la production d’énergie solaire en Chine. D’ici 2040, cela permettrait aux systèmes photovoltaïques installés de générer 85 à 158 TWh par an d’électricité supplémentaire.

« La production supplémentaire représenterait au moins un tiers de plus que les besoins actuels en électricité en Suisse et générerait jusqu’à 10,1 milliards de dollars supplémentaires pour le secteur de l’électricité chinois », a déclaré le chercheur Mercè Labordena.

En approfondissant les détails et en observant le secteur solaire chinois en 2016, les chercheurs affirment que l’élimination des polluants augmenterait la production photovoltaïque de 10 TWh à cette date et leurs revenus de 1,4 milliard de dollars.

« Ce montant est égal aux pertes économiques découlant de la réduction de l’énergie solaire résultant de l’instabilité du réseau la même année. D’ici 2040, les revenus provenant de l’augmentation de la production d’énergie solaire photovoltaïque pourraient atteindre 6,9 ​​milliards de dollars par an pour un taux d’actualisation de 5% et lorsque le FiT diminuera avec le temps, pour atteindre 10,1 milliards de dollars par an pour le même taux d’actualisation », calculent-ils.

Pour leur étude, les chercheurs ont utilisé le modèle climatique mondial ECHAM6-HAM2 pour les aérosols et le climat, ainsi que la base de données Community Emission Data System (CEDS) sur les polluants.

Les chercheurs ont découvert que, outre une augmentation de la production et des économies d’énergie, le rayonnement solaire augmenterait en moyenne de 11% à l’échelle nationale. Des variations régionales se manifesteraient, avec une augmentation de 8% à Beijing contre 26% dans les provinces du centre, permettant aux cellules solaires de générer un dixième de plus d’électricité.

Investissement important

L’étude indique également que la pollution de l’air affecte la production d’énergie solaire de trois manières : (i) via la matière sous forme de particules qui s’accumule sur les panneaux; (ii) via des particules d’aérosol, qui interagissent de manière à disperser ou à absorber le rayonnement solaire; et (iii) via la formation de nuages ​​causée, par exemple, par la réaction du SO2 avec d’autres polluants, ce qui peut augmenter la réflectivité des nuages ​​et leur durée de vie, et diminuer ainsi le rayonnement solaire atteignant la surface de la terre.

Bien que l’épuration de l’air nécessite un investissement important, les chercheurs estiment que les revenus provenant de l’augmentation de la production d’énergie solaire photovoltaïque pourraient couvrir entre 13% et 17% des coûts associés.

« Nos chiffres pourraient être une bonne nouvelle pour les investisseurs », a déclaré Mercè Labordena, ajoutant que « si l’air était exempt de pollution, leurs investissements seraient amortis plus rapidement, ce qui libérerait des fonds pour l’expansion du photovoltaïque. » Selon elle, les onduleurs solaires tireraient le meilleur parti des mesures de contrôle de la pollution atmosphérique sur la côte est de la Chine, où l’expansion de l’énergie photovoltaïque est plus rapide.

Dans une autre étude réalisée en juin 2018, des chercheurs de l’Université Duke aux États-Unis, en collaboration avec des collègues de l’Institut indien de technologie de Gandhinagar et de l’Université du Wisconsin à Madison, ont découvert que l’accumulation de particules sur les panneaux solaires pouvait réduire la production d’énergie de 25% dans certaines parties du monde, notamment en Chine et en Inde, où la pollution de l’air est particulièrement élevée.