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Posté par Isabelle le Dimanche 04/03/2018 à 12:00
Des données climatiques pour aider l'industrie de l'énergie à s'adapter au changement climatique
Le projet européen Clim4Energy, un démonstrateur de service du programme européen "Copernicus Climate Change Service", fournit des données climatiques ciblées sur des problématiques du secteur de l'énergie. Ces données publiques sont mises à la disposition des industriels et des décideurs pour les aider à définir leurs stratégies d'investissement et d'exploitation. Le colloque de restitution des résultats de Clim4Energy a lieu les 5 et 6 mars, au ministère de la Transition écologique et solidaire à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle...). Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) associe plusieurs organismes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) et centres météorologiques, en particulier le CEA, le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et Météo-France (Météo-France est l'organisme français de météorologie, un établissement public administratif, chargé de la...) en France, et onze industriels du secteur de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), parmi lesquels RTE et EDF.



Le secteur de l'énergie est impacté par la météorologie et le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps...). Bien maîtriser les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) météorologiques et climatiques permet d'estimer à court, moyen et long terme la disponibilité (La disponibilité d'un équipement ou d'un système est une mesure de performance qu'on obtient en divisant la durée durant laquelle ledit équipement ou système est opérationnel par...) des ressources en énergies renouvelables. A court terme, les industriels cherchent à optimiser la gestion de leur production et des opérations de maintenance en fonction de la variabilité météorologique. Les réseaux de distribution et de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de...) comme RTE, le Réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node)...) de Transport d'Électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui étudie les...), doivent s'assurer de l'équilibre offre/demande du système électrique, à chaque instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être considéré comme une durée.), dans un contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui...) de part croissante des énergies renouvelables dans le mix énergétique (Le mix énergétique, ou bouquet énergétique, est la proportion des différentes sources dans la production d'énergie.). A plus long terme, les services climatiques permettent également de mieux dimensionner les infrastructures afin de faire face aux risques liés aux événements météorologiques extrêmes comme les vagues de froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.).

Lancé avec l'objectif de démontrer la faisabilité d'un service climatique au bénéfice de l'industrie, le projet Clim4Energy a permis de faire travailler ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...), à l'échelle européenne, plusieurs équipes de recherche sur le climat et de centres météorologiques avec onze opérateurs industriels du domaine de l'énergie.

Clim4Energy a ainsi démontré la possibilité de fournir des indicateurs de variabilité météo et de changement climatique pour trois grandes échelles de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

- Les données historiques permettent de bien comprendre l'origine des variations de demande et de production électrique, et de "rejouer" des situations critiques.

- A l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien...) de quelques mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), les prévisions saisonnières permettent de planifier les périodes les plus favorables pour la maintenance ou l'implantation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) des équipements.

- Sur quelques dizaines d'années, un industriel ou un opérateur (Le mot opérateur est employé dans les domaines :) public peut bénéficier de projections climatiques qui lui permettent de planifier, sur les plans techniques et financier, de futures implantations.

Démonstrateur en ligne

L'ensemble des données combinées dans le cadre du projet Clim4Energy est disponible dans un démonstrateur en ligne. Des indicateurs variés pour l'éolien, le photovoltaïque ou l'hydroélectrique sont téléchargeables et visualisables sur une carte d'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...).

Prévoir les ressources d'énergie renouvelables pour la saison à venir

Chaque mois, les services météorologiques comme Météo-France ou le CEPMMT (voir plus bas), produisent des scénarios de prévisions saisonnières du temps. Ils sont issus de dizaines de prévisions partant de conditions initiales légèrement différentes, pour simuler l'incertitude. Leur moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble...) est alors interprétée comme la tendance à attendre. Elle dépend en particulier de l'état de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) de l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence renouvelée par...). Ces prévisions permettent d'évaluer les tendances pour les ressources renouvelables (éoliennes, solaires ou hydrologiques), et la consommation d'énergie liée aux besoins de chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.).

Equilibrer l'offre et la demande énergétiques

Le cas étudié avec RTE, dans le cadre du projet, a permis de mettre au point (Graphie) des indicateurs d'aide à la décision pour que RTE puisse s'assurer du respect de l'équilibre offre / demande sur le réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer l'énergie électrique des centres de production vers les consommateurs d'électricité.) français. L'opérateur a choisi deux périodes passées - deux vagues de froid en 2012 et en 1985 ? qui ont conduit à une situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus...) critique sur le réseau électrique. Les scientifiques ont élaboré deux indicateurs en fonction de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante,...): l'un donne la consommation en fonction de la température extérieure et l'autre mesure la disponibilité des ressources éoliennes et solaires en France et dans les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de...) voisins. Appliqués à des projections climatiques pour les décennies à venir, ces indicateurs permettent de simuler des scénarios de situations extrêmes, par exemple un grand froid en hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) avec peu de vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus...) et de soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...).

Se prémunir contre les pluies verglaçantes

L'exploitant du réseau électrique finlandais FinGrid fait face à des phénomènes de pluies verglaçantes brutales qui endommagent, par accumulation de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) sur les câbles, les lignes électriques à haute tension (La tension est une force d'extension.).
Clim4Energy a permis de développer un indicateur de risque de pluie verglaçante (La pluie verglaçante est de la pluie qui reste liquide malgré une température inférieure à 0 °C. Les gouttelettes sont alors en état de surfusion et lorsqu'elles rencontrent un objet, elles gèlent...) qui permettra une meilleure planification (La planification est la programmation d'actions et d'opérations à mener) d'urgence dans les régions identifiées à risque. Il aidera également les opérateurs à identifier les infrastructures critiques et leur permettra de mieux choisir leur implantation et affiner leur conception pour qu'elles résistent mieux aux intempéries.

Une méthodologie similaire pour toutes les études de cas

"Dans chaque cas, nous avons demandé à l'industriel de déterminer un cas d'étude intéressant permettant de démontrer l'utilisation de données climatiques", explique Robert Vautard, coordinateur scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) de Clim4Energy. "Nous avons ensuite déterminé un ou plusieurs indicateurs pertinents pour les besoins d'exploitation décrits. Enfin, nous avons confronté le calcul de notre démonstrateur aux données réelles d'exploitation dans la période étudiée".

Aide à la décision pour le futur mix énergétique

"Ces données vont contribuer à esquisser les contours d'un véritable service opérationnel, à l'échelle de l'Europe, au bénéfice de la compétitivité de l'industrie de l'énergie et d'autres secteurs impactés par le changement climatique", souligne Robert Vautard. "Elles vont aussi contribuer à aider les pouvoirs publics et les entreprises à définir l'évolution du mix énergétique et les besoins en infrastructures associées."

Mais comment le secteur de l'énergie est impacté par le climat?

Bien maîtriser les données climatiques permet d'estimer les ressources en énergies renouvelables et gérer les conséquences liées à la variabilité météorologique (assurer l'équilibre offre-demande, planifier les opérations de maintenance, ...). Ces données permettent également d'anticiper les risques liés à des extrêmes météorologiques. La dépendance du secteur de l'énergie au climat risque d'augmenter dans le contexte actuel de réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des...).
Une fiche pour connaître l'essentiel de cet impact !!!

Le projet Clim4Energy

Le CEA a coordonné le développement du démonstrateur de Clim4Energy, au Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...) (CEA/CNRS/UVSQ). Dans le cadre du projet, débuté en janvier 2016 et terminé en février 2018, Robert Vautard, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent d'importantes...) au CNRS, a piloté les travaux de huit institutions scientifiques et techniques (CNRS, CEA, Météo-France, BSC, FMI, UK Met office, SMHI, HZG/Gerics) en collaboration avec onze opérateurs et industriels du domaine de l'énergie (EDF, BG Group (BG Group Plc (LSE : BG.) est une entreprise de production et de distribution d'énergie basée à Reading près de Londres, Angleterre.), EDPR, Fingrid, Metsäteho, Montel AS, RTE, Shell, Statkraft, Total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En physique le total n'est pas forcément...) et Vattenfall). L'objectif ? Démontrer, à partir d'études de cas, la faisabilité d'une exploitation des variables et des données climatiques pour fournir des informations exploitables par les industriels de l'énergie.

Le projet est financé par le Copernicus Climate Change Service (C3S), opéré par le Centre européen de prévision météorologique à moyen terme (CEPMMT), une organisation (Une organisation est) internationale soutenue par 22 États membres européens, pour le compte de la Commission européenne. Ce programme combine des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) du système climatique avec les toutes dernières connaissances scientifiques afin de développer des informations fiables et de qualité sur les états passés, actuels et futurs du climat en Europe et dans le monde (Le mot monde peut désigner :). C3S fournit des indicateurs clés sur les facteurs de changement climatique tels que le dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2.) et les impacts, par exemple, la réduction des glaciers. L'objectif de ces indicateurs est de soutenir les politiques européennes d'adaptation et d'atténuation (Perte d'intensité et amplitude d'un signal...) dans un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de secteurs.

Basé à Reading, en Angleterre (L’Angleterre (England en anglais) est l'une des quatre nations constitutives du Royaume-Uni. Elle est de loin la plus peuplée, avec 50 763 000 habitants (en 2006), qui représentent 83,8% de la population...), le CEPMMT est chargé de mettre en ?uvre, pour le compte de la Commission européenne, le C3S et le Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), un service qui fournit en particulier des modélisations et des prévisions sur les émissions de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre :...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le cas...), la localisation et l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) des puits et des sources de GES, ainsi que des prévisions de qualité de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire...).


Cliquer sur l'image pour agrandir

Pour plus d'information voir:
- Démonstrateur en ligne
- Pour en savoir plus sur le projet
- Pour s'inscrire au colloque de présentation des résultats de Clim4Energy
- Fiche pour connaître l'essentiel de cet impact !!!

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Source: CEA