Avenir durable: une nouvelle étude sur les systèmes énergétiques décentralisés

L'intégration de systèmes photovoltaïques (PV) décentralisés dans le réseau énergétique suisse permettrait de réduire les coûts annuels du système de 10 % et d'augmenter les taux d'autoconsommation jusqu'à 68 %. C’est l'une des principales conclusions de l'étude de la Haute Ecole d'Ingénierie de la HES-SO Valais Wallis et de l'EPFL publiée dans la revue Energies. Le déploiement de ces systèmes pourrait réduire le besoin de renforcement du réseau jusqu'à 43%, les réseaux de distribution ne subsistant que dans les zones urbaines en raison de l'électrification des secteurs du logement et de la mobilité privée.

« Notre analyse indique une voie tangible vers l'amélioration de l'indépendance énergétique de la Suisse tout en renforçant la résilience du réseau. L'adoption d'une approche stratégique de l'utilisation des ressources renouvelables locales peut garantir un approvisionnement énergétique constant tout au long de l'année » souligne Jonas Schnidrig, doctorant au sein du groupe CIGRAIG de l'Institut Energie et environnement de la Haute Ecole d'Ingénierie - HES-SO Valais Wallis - ainsi que de l'Industrial Process and Energy Systems Engineering (IPESE) à la Faculté des sciences et techniques de l'ingénieur de l'EPFL.

Les auteurs de l’étude estiment qu'une telle intégration stratégique pourrait se traduire non seulement par un approvisionnement énergétique plus sûr et plus stable pour la Suisse, mais aussi par une réduction de la dépendance à l'égard des importations d'énergie. Ils estiment que l'optimisation de la production locale d'énergie - notamment grâce à l'énergie solaire en hiver - et l'équilibre entre l'offre et la demande grâce à l'énergie hydraulique et à la biomasse, en utilisant l'infrastructure du réseau de gaz, constituent un modèle de gestion durable et efficace.

Plus d'autonomie 

Les chercheurs ont analysé le modèle énergétique suisse à l'aide du cadre de modélisation multiénergie et multisecteur EnergyScope, ainsi que de l'outil d'aide à la décision Renewable Energy Hub Optimizer (REHO) pour la planification de systèmes énergétiques urbains durables. Ils expliquent que leurs résultats mettent en évidence le « potentiel transformateur » des systèmes énergétiques décentralisés qui favorisent le développement de communautés énergétiques locales durables. Leur modèle permet également de classer les régions par ordre de priorité pour le déploiement de l'énergie photovoltaïque, en démontrant le fonctionnement économiquement optimal du système énergétique en fonction du taux de pénétration de l'énergie photovoltaïque.

« Nos résultats démontrent un avantage clair à promouvoir la production et la consommation d'électricité décentralisée. Avec un investissement de 1260 CHF par année et par personne dans les communautés énergétiques locales, les districts peuvent produire environ la moitié des besoins énergétiques totaux de la Suisse en utilisant environ 60% de la surface de toit disponible. Ce modèle renforce l'autonomisation des communautés et s'aligne sur l'avenir énergétique durable que nous envisageons», ajoute François Maréchal.

Une empreinte écologique minimale

Un aspect significatif de la recherche est son focus stratégique sur le déploiement de systèmes PV en milieu urbain, minimisant l'impact écologique tout en maximisant l'efficacité. Cette approche suggère une réduction considérable de l'empreinte écologique par rapport à l'impact potentiel des installations PV en haute montagne, mettant en avant un modèle de développement d'énergie renouvelable responsable et efficace.

«En se concentrant sur le déploiement de PV dans les zones construites, nous réduisons considérablement les impacts environnementaux et économiques par rapport à l'installation de systèmes PV dans des zones alpines élevées ou des zones naturelles intactes. Cette décision stratégique diminue les contraintes économiques et la perturbation écologique et s'aligne sur notre engagement envers un modèle de planification énergétique durable», indique Manuele Margni, Professeur et chercheur au sein de l'institut Energie et Environnement de la Haute Ecole d'Ingénierie - HES-SO Valais-Wallis.

L'écosystème dynamique du Campus Energypolis 

Ce travail de recherche représente un autre livrable concret offert par cet écosystème unique de recherche et d’innovation qu’est le Campus Energypolis. «Les interactions entre les chercheurs et chercheuses de l’EPFL et de la HES-SO non seulement proposent des travaux de recherche et des méthodologies innovantes publiés dans des revues scientifiques de prestige, mais répondent également à des questions concrètes et d’actualités qui permettent d’améliorer la littéracie des diverses parties prenantes impliquées dans le débat de société sur les stratégies à adopter pour réaliser une transition énergétique viable, durable et résiliente. Le cas échéant ce travail de recherche apporte un éclairage sur la complémentarité et le compromis économiques et environnementaux entre les stratégies décentralisées et centralisées de production d’électricité renouvelable», note Manuele Margni.

L'article complet est disponible ici. 

Auteurs: Jonas Schnidrig, Celia Luterbacher

Source: EPFL

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