L'administration Biden vise un secteur énergétique sans carbone d'ici 2035. Or, les énergies renouvelables ne représentent que 19 % de l'électricité américaine en 2020. Les experts climatiques appellent à accélérer la transition vers un réseau vert.
Des chercheurs de Stanford, menés par Mark Jacobson, professeur de génie civil et environnemental, démontrent qu'un réseau 100 % renouvelable est réalisable d'ici 2050, sans pannes d'électricité et à moindre coût que le système actuel.
"L'intermittence des renouvelables est une préoccupation majeure : le vent ne souffle pas toujours, le soleil non plus", explique Jacobson. Il réfute les critiques liant pannes en Californie (forte dépendance renouvelable) et au Texas à cette intermittence. "Nous avons testé cette affirmation."
Jacobson est l'auteur principal d'une étude publiée dans Renewable Energy. Elle montre qu'une transition vers éolien, hydraulique et solaire réduirait les coûts, créerait des emplois, et diminuerait pollution et émissions de CO₂.
Le modèle intègre éoliennes, hydroliennes, géothermie, hydroélectricité, panneaux solaires résidentiels et utilitaires. Les données proviennent d'un modèle météo-climat-pollution développé par Jacobson depuis 1990, des statistiques de l'Energy Information Administration, et d'une électrification des sources fossiles actuelles pour projeter la consommation en 2050.
L'offre temporelle est alignée sur la demande via un modèle d'intégration réseau à intervalles de 30 secondes pour 2050-2051, aboutissant à une "perte de charge nulle" : zéro coupure avec 100 % renouvelables et stockage.
Aucune autre étude ne modélise ainsi, vérifiant les conditions toutes les 30 secondes avec prévisions météo couplées, demande constante en chauffage/refroidissement, et tous types de stockage, souligne Jacobson.
Wesley Cole, du National Renewable Energy Laboratory, note que les modèles horaires sont courants, mais cette résolution fine renforce la confiance des chercheurs.
Les auteurs ont analysé les régions de la North American Reliability Corporation, six États clés (New York, Floride, Texas, Californie, Alaska, Hawaï), tous les États contigus et le district de Columbia. Ils proposent aussi d'interconnecter le Texas au Midwest pour éviter l'isolement, comme lors des pannes récentes. Pattern Energy envisage une telle ligne Southern Cross.
Cole confirme la faisabilité technique d'un réseau renouvelable sans pertes, le défi étant économique et logistique : chaînes d'approvisionnement et transmission.
Christian Breyer, professeur à l'Université de Lappeenranta, loue l'inclusion étendue de stockages batterie et l'unicité de cette modélisation aux États-Unis, freinée par financements fossiles/nucléaires.
Avec la chute des coûts solaires/éoliens (moitié du gaz naturel), la transition s'accélère. Mais permis gaziers freinent les objectifs. Jacobson plaide : "100 % nouvelles capacités renouvelables annuellement."
Anna-Katharina von Krauland, co-auteure doctorante à Stanford, insiste sur la création d'emplois et gains socio-économiques : coûts privés moindres, santé améliorée sans pollution.
Le modèle exclut nucléaire et capture carbone, jugés coûteux et non prouvés. Priorité à l'éolien, hydraulique et solaire éprouvés. L'hydrogène vert pour aviation/transport maritime reste à explorer.
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