Des scientifiques alertent : la capacité solaire se dégrade tandis que le monde reste dépendant du charbon polluant
L’énergie solaire est souvent présentée comme la « star » de la transition propre de l’UE, mais des scientifiques avertissent que la pollution due au charbon réduit la capacité des renouvelables à faire baisser les émissions.
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De nouvelles recherches menées par l’Université d’Oxford et l’University College London (UCL) ont cartographié et évalué plus de 140 000 installations solaires photovoltaïques (PV solaire) dans le monde.
L’étude, publiée dans la revue scientifique Nature Sustainability (source en anglais), utilise des données satellitaires et atmosphériques sur la pollution de l’air pour calculer la quantité de lumière solaire perdue et la manière dont cela réduit la production d’électricité.
Les chercheurs ont constaté que la pollution émise par les centrales électriques au charbon « réduit significativement » la production d’énergie des installations solaires photovoltaïques, en particulier là où ces dernières se développent parallèlement à ces centrales.
Comment la pollution au charbon nuit à la production solaire
L’étude avertit que les aérosols (de minuscules particules en suspension dans l’air) ont réduit la production mondiale d’électricité solaire de 5,8 % en 2023.
Cela correspond à 111 térawattheures d’énergie perdue, soit la production de 18 centrales au charbon de taille moyenne. Pour donner un ordre de grandeur, un térawattheure équivaut à peu près à la consommation annuelle d’électricité de 150 000 citoyens de l’UE, selon Our World in Data (source en anglais).
Entre 2017 et 2023, les nouvelles installations photovoltaïques ont ajouté en moyenne 246,6 TWh d’électricité par an, tandis que les pertes liées aux aérosols sur les systèmes existants ont atteint 74 TWh par an, soit près d’un tiers des gains dus aux nouvelles capacités, ajoute le rapport.
Les chercheurs estiment que cela met en lumière une « interaction jusqu’ici méconnue » entre l’usage des combustibles fossiles et les énergies renouvelables, où les émissions de l’un des systèmes affectent directement les performances de l’autre.
« Nous assistons à une expansion rapide des énergies renouvelables à l’échelle mondiale, mais l’efficacité de cette transition est plus faible qu’on ne le pense souvent », explique l’auteur principal, le Dr Rui Song.
« À mesure que le charbon et le solaire se développent de façon parallèle, les émissions modifient le régime de rayonnement, ce qui compromet directement les performances de la production solaire. »
Pourquoi les centrales au charbon sont-elles une mauvaise nouvelle pour les renouvelables ?
Le charbon est considéré comme la façon la plus sale et la plus polluante de produire de l’énergie, et l’un des principaux moteurs du réchauffement climatique. Malgré le fait que les renouvelables ont dépassé pour la première fois l’électricité d’origine fossile l’an dernier, de nombreux pays continuent de s’accrocher aux centrales à charbon en dépit de leurs dommages environnementaux.
Le mois dernier encore, l’Italie a annoncé qu’elle repoussait la fermeture définitive de ses centrales électriques au charbon à 2038, soit 13 ans après l’échéance initialement fixée. Les organisations environnementales et l’opposition de centre gauche ont dénoncé cette décision, le leader du parti écologiste Europa Verde, Angelo Bonelli, accusant le gouvernement de « négligence climatique ».
Les centrales au charbon émettent de fines particules polluantes qui diffusent et absorbent la lumière du soleil, réduisant la quantité qui atteint les panneaux solaires voisins. Le Dr Song explique que la pollution de l’air ne se contente pas de bloquer la lumière solaire, mais modifie aussi la couverture nuageuse, ce qui peut réduire encore davantage la production d’énergie solaire.
« Cela signifie que l’impact réel est probablement plus important que ce que nous avons mesuré et que nous surestimons peut-être la contribution potentielle du solaire à la réduction des émissions si nous ne maîtrisons pas la pollution liée aux centrales au charbon », ajoute-t-il.
Cet effet est particulièrement visible en Chine, où les capacités solaires et au charbon ont augmenté en parallèle et sont souvent situées au même endroit. Les régions à forte capacité charbonnière coïncident largement avec les zones subissant les plus grandes pertes de production solaire photovoltaïque.
La Chine est le premier producteur mondial d’énergie solaire et a généré 793,5 TWh d’électricité solaire photovoltaïque en 2023 (41,5 % du total mondial). Mais elle a aussi subi les plus fortes pertes dues aux aérosols, avec une baisse totale de la production de 7,7 %.
Les chercheurs estiment qu’environ 29 % des pertes de production solaire photovoltaïque liées aux aérosols en Chine proviennent spécifiquement des centrales électriques au charbon.
Le coauteur Dr Chenchen Huang, de l’Université de Bath au Royaume-Uni, affirme que les conclusions du rapport constituent un « avertissement clair » : négliger les pertes de production solaire induites par la pollution peut conduire à une « surestimation systématique de la production d’énergie renouvelable par les gouvernements, les entreprises et l’ensemble de la société ».
« Pour rester sur la bonne trajectoire, les politiques doivent tenir compte de ce frein caché et réorienter les subventions aux combustibles fossiles loin du charbon », ajoute le Dr Huang.