PartagerL’impact de l’humidité sur la demande mondiale d’énergie pour le refroidissement
Des études récentes ont permis d’identifier les pays les plus touchés par l’urgence de s'adapter à la hausse des températures. L'analyse de l'impact de l’humidité sur les températures ressenties met également en évidence les pays exposés au risque de pénurie d’énergie en cas de vagues de chaleur prolongées, ainsi que les besoins de stockage d’énergie.
Les degrés-jours de refroidissement (ou degrés-jours froids, DJF) sont un indicateur qui permet de mesurer quantitativement et dans le temps l'écart entre la température de l'air extérieur et la température de référence choisie, généralement 18°C. Par exemple, une journée enregistrant une température extérieure moyenne de 30 °C compte 12 DJF. Les DJF sont considérés comme un indicateur efficace pour estimer la demande d’énergie pour le refroidissement intérieur. Des études récentes montrent qu’en moyenne, les DJF augmentent dans le monde entier, mais leur contribution relative à la demande d’énergie diffère selon les régions du monde. [1]
Pays les plus touchés par une augmentation de la demande de refroidissement dans un scénario de réchauffement climatique de +2 °C
N.D. Miranda et al. ont examiné l’impact sur la demande mondiale de refroidissement si la température moyenne mondiale augmente de 2,0 °C au-delà de la limite des 1,5 °C préconisée par l’Accord de Paris. [2] En calculant l’augmentation absolue des DJF qui en résulterait, les auteurs ont constaté que les dix pays qui connaîtront les besoins de refroidissement les plus élevés dans un scénario de +2,0 °C se trouvent tous en Afrique, l’Afrique centrale étant la plus touchée.
Si l’on considère le changement relatif (par opposition à une différence absolue dans le nombre de DJF, les pays du Nord sont dangereusement sous-préparés à ce changement. [2, 3] La Suisse et le Royaume-Uni connaîtront une augmentation de 30 % du nombre de jours avec des températures élevées inconfortables, tandis que la Norvège connaîtra une augmentation de 28 %. Des mesures d’adaptation au climat sont nécessaires, d’autant plus que ces résultats constituent une estimation prudente. En effet, les auteurs n’ont pas pris en compte les vagues de chaleur extrêmes, qui viendraient s’ajouter à cette augmentation moyenne.
Une des limites de cette étude est que les DJF ont été calculés en utilisant la température de bulbe sec (température sèche) selon l’approche standard, qui ne tient pas compte de l’influence de l’humidité ou d’autres variables environnementales sur la perception du confort thermique.
L’étude a été publiée en libre accès dans Nature Sustainability.
Augmentation des besoins de refroidissement et de stockage d’énergie dans les pays humides
Une forte demande de refroidissement est la conséquence d’une température et d’une humidité élevées de l’air ambiant. [4] La température ressentie tient compte de l’humidité, qui aggrave l’inconfort physique causé par la chaleur extrême. Cette température représente donc une évaluation plus précise de l'augmentation attendue de la demande d'énergie pour le refroidissement. [1]
En sélectionnant les degrés-jours de refroidissement corrigés par l’humidité avec un seuil de 21 °C, soit l’indicateur CDDhum21, E. Scoccimarro et al. ont constaté que la majorité des pays tropicaux sont affectés par l’augmentation des CDDhum21, plus encore que par celle des CDD21 secs. [4] Si l’on considère le CDDhum21, la plupart des pays en forte demande de refroidissement sont situés en Asie et dans la péninsule Arabique (Bahreïn en tête). [4] Par exemple, c’est au Bangladesh que le CDDhum21 annuel a le plus augmenté, avec 22,31 °C par an entre 2000 et 2020, ce qui signifie que l’intensité et la durée des besoins de refroidissement se sont considérablement accrus. [4]
Les auteurs ont également introduit le concept de clusters (ou regroupement dans le temps) d’événements extrêmes, afin de mesurer si les pics se produisent de manière aléatoire et régulière ou s’ils ont tendance à se regrouper sur des périodes plus courtes. Selon E. Scoccimarro et al., un avenir où les événements ont tendance à être plus groupés signifie un besoin accru de stockage d’énergie. [1] D’un point de vue énergétique, dans le cas d’une série de températures extrêmes nécessitant une grande quantité d'énergie pendant plusieurs jours consécutifs, il y aura un besoin accru à la fois de stockage d’énergie et de refroidissement.
La demande d’énergie pour le refroidissement lors de périodes successives de canicule sollicitera le réseau énergétique pendant des périodes plus longues et entraînera des pénuries estivales plus fréquentes, comme c’est déjà le cas en Asie du Sud-Est. L’Inde, le Cambodge, la Thaïlande et le Viêt Nam sont les pays émergents où cet effet est le plus marqué. [4]
E. Scoccimarro et al. ont vérifié l’importance de l’humidité et ont constaté qu’en excluant l’effet de l'humidité dans leur analyse, ils obtenaient des différences notables. Par exemple, la tendance à la formation de clusters en Inde n’était significative que lorsque l’humidité était prise en compte. Toutefois, dans le cas du Koweït, du Bangladesh et surtout du Niger, la tendance à l’accumulation d d’événements extrêmes est pertinente aussi bien en utilisant la température de bulbe sec qu’en tenant compte de l’humidité. Ceci nécessite par conséquent une plus grande sensibilisation aux questions de santé et d’énergie dans ces pays.
(i.e. pays pour lesquels l’indicateur CDDhum21 est dans le 90ème percentile).[4]
(i.e. pays pour lesquels l’indicateur CDD21 est dans le 90ème percentile). [4]
L’étude a été publiée en libre accès dans Communications Earth & Environment.
Les chercheurs de la Fondation CMCC ont développé une base de données d’indicateurs climatiques liés à l’énergie en partenariat avec l’Agence internationale de l’énergie (AIE). La base de données Weather for Energy Tracker de l’AIE et du CMCC est disponible sur le site internet de l’AIE.