Les villes sont responsables de 70 % des émissions de CO2 liées à l’énergie. Pour réduire la demande future d’électricité et permettre la mise en place d’un système électrique à zéro émission nette de carbone, les solutions d’énergie renouvelable sont une solution facile.
Dans le but d’atteindre leurs objectifs en matière d’énergie propre et de climat, de nombreuses villes du monde entier ont décidé d’opter pour des options d’approvisionnement en énergie renouvelable. Certaines villes du Royaume-Uni et des États-Unis se sont engagées à passer à 100 % d’énergie propre d’ici 2050.
Les objectifs des villes
Plus de 100 villes tirent désormais au moins 70 % de leur électricité de sources renouvelables telles que l’hydroélectricité, la géothermie, le solaire et l’éolien. Les gens se tournent vers l’énergie solaire en raison de son excellent avantage en termes de durabilité par rapport aux combustibles fossiles.
En France, les villes utilisent de plus en plus l’énergie solaire mais pour des consommations particulières. Par exemple en Ille et Vilaine, des panneaux solaires ont été installés pour fournir en électricité la station d’épuration de la ville. C’est pour la commune une possibilité de limiter les coûts en énergie mais aussi d’utiliser de l’énergie verte.
Aux Etats-Unis, des villes ont sauté le pas pour passer à une production massive d’énergie solaire pour leur commune. De nombreuses villes américaines bénéficient d’un ensoleillement abondant tout au long de l’année et, elles sont décidé d’en profiter. Selon un rapport de Environment California’s Research & Policy Center, la quantité d’énergie solaire installée dans neuf villes américaines seulement dépasse désormais le niveau atteint dans l’ensemble du pays il y a dix ans.
Au somment du classement se trouvait la ville hawaïenne d’Honolulu brille de mille watts de capacité solaire photovoltaïque (PV) par personne, soit l’équivalent de plus de trois panneaux solaires chacun. Viennent ensuite Las Vegas au Nevada, San Diego en Californie, Albuquerque au Nouveau-Mexique et San José en Californie. Dans toutes ces villes, un point central et primordial ressort, la présence du soleil toute l’année!
Le tout solaire est-il une option ?
Certaines villes aimeraient totalement opter pour l’énergie solaire. Si nous pouvons alimenter une grande ville en énergie solaire 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, ce serait une bonne option. Mais il y a beaucoup de variables à prendre en compte avant de le faire car de nombreuses contraintes diminuent la possibilité ou le rendement de l’énergie solaire.
Tout d’abord, l’emplacement de la ville est un point très important, voire le premier point à prendre en compte. L’énergie produite par un système d’énergie solaire est directement proportionnelle à l’irradiation solaire qu’il reçoit. L’irradiation solaire dépend de l’emplacement, par exemple une ville peu ensoleillé car dans une vallée n’aura pas la même intensité d’irradiation qu’une ville en plein désert sans obstacle aux rayons du soleil.
De la même façon que pour l’emplacement, il existe des différences du nombres d’heures d’ensoleillement maximum d’un endroit à un autre. Dans des pays comme la Norvège où le soleil est parfois absent plusieurs heures par jour, l’ensoleillement est donc limité. A l’inverse des pays plus proches de l’équateur on la chance de voir le soleil plus longtemps dans une journée. Par conséquent la situation géographique de la ville, sa latitude, sa longitude et sa proximité de l’équateur sont des facteurs importants lorsqu’il s’agit d’alimenter une ville en énergie solaire.
En plus du simple emplacement plus ou moins proche de l’équateur ou aux contraintes géographiques particulières, les conditions météorologiques d’une ville ont un impact direct sur la production d’énergie. On parle souvent de la ville la plus pluvieuse ou la plus nuageuse d’un pays. Dans ces villes, les conditions météorologiques pluvieuses peuvent affecter la production d’électricité. Avant de planifier l’alimentation d’une ville en énergie solaire, il serait idéal de vérifier si les conditions météorologiques générales de cette zone sont adaptées à la production d’énergie solaire.
Chaque ville n’est pas la même. Sa consommation aussi. Une fois la ville d’installation décidée, il faut connaître sa consommation d’électricité. Si l’on connaît la consommation électrique de la ville, on peut facilement la convertir en kWh par jour. En calculant le nombre de panneaux nécessaires pour 1 KWh, il est facile de trouver le nombre de panneaux nécessaires pour alimenter la ville entière. Par exemple, une ville dont la consommation électrique moyenne est de 11 000 000 kWh par jour nécessiterait environ 11 millions de panneaux solaires. L’installation d’une telle quantité de panneaux solaires nécessiterait 19 kilomètres carrés ou 4 600 acres.
L’ensemble de ces contraintes limite les possibilités de passer à une énergie totalement solaire. Le système d’énergie solaire est certainement une option envisageable pour le secteur résidentiel, mais pas pour alimenter une ville. Par exemple, pour une ville comme New York qui utilise 10,5K MW d’électricité, il faut au moins 420 km2 de surface. Il est presque impossible de trouver une telle superficie à proximité d’une région métropolitaine. Le plus grand inconvénient de l’alimentation d’une ville en énergie solaire est donc la disponibilité de la zone.