Les développements récents dans le domaine des énergies renouvelables font les gros titres et suscitent l'espoir dans les communautés du monde entier. Qu'il s'agisse d'un village reculé de l'Arctique cherchant à exploiter l'énergie solaire et éolienne dans des conditions difficiles, ou d'une base de l'armée de l'air américaine planifiant un système géothermique de pointe à grande échelle, les exemples abondent.
Alors que le monde tente de limiter les effets du changement climatique et du réchauffement planétaire, l'innovation et les progrès dans le secteur des énergies renouvelables apparaissent comme une lueur d'espoir. L'énergie solaire, éolienne, hydraulique, géothermique, ainsi que la production d'énergie à partir de la biomasse, sont des alternatives bien plus respectueuses de l'environnement que la combustion des combustibles fossiles tels que le pétrole, le gaz naturel et le charbon.
Cependant, malgré tous les avantages des énergies renouvelables, leur développement et leur utilisation présentent également certains inconvénients. Examinons les deux aspects.
Les avantages des sources d'énergie renouvelables sont vastes, certains étant plus évidents que d'autres.
L'un des principaux atouts des énergies renouvelables telles que le soleil, le vent et l'eau est qu'elles ne s'épuisent jamais. En revanche, les ressources non renouvelables sont limitées et deviennent plus coûteuses à mesure que leur disponibilité diminue, nécessitant des méthodes d'extraction plus extrêmes, avec un impact environnemental accru.
L'objectif de la transition vers une énergie propre est la décarbonisation. En 2022, les émissions de dioxyde de carbone liées au pétrole ont atteint 11,2 gigatonnes (Gt), alors que la production d'énergie renouvelable émet peu ou pas de carbone pour alimenter les foyers, les véhicules et les entreprises.
La combustion des combustibles fossiles, comme le charbon, libère des polluants atmosphériques tels que les oxydes d'azote et le dioxyde de soufre, tandis que leur extraction peut polluer l'eau et détruire les habitats naturels. L'utilisation d'énergies renouvelables à la place des combustibles fossiles permet de réduire ces polluants et de diminuer les risques pour la santé humaine et l'environnement.
Les énergies renouvelables renforcent la sécurité énergétique en créant de nouvelles opportunités de production domestique, réduisant ainsi la dépendance à l'égard des sources d'énergie étrangères. Depuis l'invasion de l'Ukraine par la Russie, les pays européens ont cherché à réduire leurs importations de pétrole et de gaz russes. En 2023, la production nationale d'énergies renouvelables en Europe a atteint un niveau record, représentant 44 % du mix énergétique de l'UE, tandis que les importations russes ont diminué, renforçant ainsi la résilience du réseau électrique.
Pour certains types d'énergies renouvelables, les coûts d'entretien et de maintenance des infrastructures sont relativement faibles. Les systèmes photovoltaïques solaires, par exemple, n'ont généralement pas de pièces mobiles et peuvent durer 25 ans ou plus avec peu d'entretien. Les centrales hydroélectriques, elles aussi, ont des coûts d'exploitation réduits et nécessitent peu de maintenance, avec des équipements durables pouvant fonctionner pendant des décennies.
Autrefois, les énergies renouvelables étaient comparées de manière défavorable aux combustibles fossiles en termes de coûts. Mais avec l'augmentation des prix des combustibles fossiles, les énergies renouvelables se sont imposées comme une option énergétique abordable. On estime que 96 % des nouveaux projets d'énergie solaire et éolienne à grande échelle ont des coûts de production inférieurs à ceux des nouvelles centrales au charbon et au gaz naturel. Avec l'intégration croissante des ressources énergétiques renouvelables dans les réseaux électriques, les entreprises mettent également en place des programmes de gestion de l'énergie pour optimiser leur consommation et réduire leurs coûts énergétiques globaux.
Alors que les secteurs des énergies propres et des combustibles fossiles ont toutes deux enregistré une croissance de l'emploi ces dernières années, celle des énergies propres a connu une progression bien plus rapide. En conséquence, les emplois dans le secteur des énergies propres représentent aujourd'hui plus de la moitié des 67 millions d'emplois dans le secteur mondial de l'énergie. Cette croissance alimente la demande en travailleurs supplémentaires et en programmes de reconversion pour permettre aux employés du secteur des combustibles fossiles de passer à celui des énergies renouvelables.
Malgré les nombreux avantages célébrés des énergies renouvelables, le secteur présente également certains inconvénients. Comprendre ces défis permet aux organisations de mieux planifier leur mise en œuvre. Voici quelques-uns des inconvénients liés aux projets d'énergies renouvelables actuels :
Bien que les technologies des énergies renouvelables permettent des économies à long terme, les coûts des composants et de l'installation initiale peuvent être élevés. Par exemple, une petite entreprise peut s'attendre à débourser100 000 USD ou plus pour des installations solaires commerciales, selon ses besoins énergétiques. Cependant, des mesures incitatives, des crédits d'impôt et diverses subventions peuvent contribuer à atténuer ces coûts.
La plupart des systèmes de production d'énergie renouvelable dépendent de leur emplacement : les fermes solaires nécessitent un ensoleillement constant, l'hydroélectricité nécessite des courants d'eau, les parcs éoliens ont besoin de vastes espaces ouverts, et l'énergie géothermique traditionnelle doit être à proximité de sources d'eau chaude. De plus, les installations d'énergie renouvelable nécessitent souvent davantage d'espace que les centrales électriques traditionnelles. Une étude de l'ICF Climate Center a révélé que les installations d'énergie renouvelable à grande échelle nécessitent 10 fois plus de terrain que les centrales au charbon ou au gaz naturel.
La production d'électricité renouvelable est tributaire des conditions météorologiques : l'énergie solaire est affectée par les jours nuageux, l'hydroélectricité par les périodes de sécheresse, et l'énergie éolienne par les journées sans vent. Cela rend difficile la garantie d'une production énergétique constante à tout moment. Pour aider les entreprises à s'adapter à cette volatilité, des solutions comme IBM Environmental Intelligence Suite utilisent des capteurs, des données géospatiales, des analyses avancées, le machine learning, l'intelligence artificielle (IA) et des données météorologiques pour générer des prévisions solaires et éoliennes cinq jours à l'avance.
En raison de la nature intermittente des énergies renouvelables, des systèmes de stockage par batteries sont indispensables pour accumuler l'énergie pendant les périodes de production maximale et la distribuer de manière contrôlée et continue durant les périodes de faible production ou d'absence de production. Les systèmes de stockage d'énergie à l'échelle des services publics sont coûteux, mais des technologies sont en cours de développement pour rendre le stockage à long terme plus abordable.
Les obstacles liés aux chaînes d'approvisionnement freinent l'installation de projets d'énergie renouvelable. D'après un rapport de McKinsey, les développeurs de projets rencontrent trois défis majeurs : l'accès aux matières premières et aux métaux rares, dans un contexte de pénurie prévue ; l'accès aux talents et aux machines nécessaires ; et une faible diversification des fournisseurs pour des composants essentiels. Par exemple, 79 % de la capacité mondiale de production de polysilicium, un matériau crucial dans les panneaux solaires, est concentrée en Chine, rendant ainsi le secteur photovoltaïque vulnérable aux perturbations dans ce pays.
Bien que les énergies solaire et éolienne n'émettent pas de gaz nocifs lors de la production d'électricité, la fabrication, l'installation et le transport des équipements d'énergie renouvelable génèrent souvent des émissions de gaz à effet de serre. De plus, des déchets sont produits tout au long du processus, notamment lors de la fabrication et de l'élimination des actifs, tels que les pales d'éoliennes et les panneaux solaires, qui finissent par occuper de la place dans les décharges.
Les entreprises actives dans le secteur des énergies renouvelables, ou celles qui souhaitent s'approvisionner en énergies propres, peuvent suivre les tendances du secteur grâce aux outils appropriés. IBM Environmental Intelligence Suite utilise des données historiques de production d'énergie, des données météorologiques et d'autres informations pour générer des prévisions énergétiques précises concernant les actifs éoliens et solaires, afin d'informer les prises de décision stratégiques à l'échelle de l'entreprise.