Rendre les systèmes énergétiques du "Sud global" plus résilients
La planification énergétique au Ghana, un exemple pour le monde entier
Sous la direction de Mashael Yazdanie, chercheuse à l'Empa, une équipe internationale a étudié à quoi pourraient ressembler les systèmes énergétiques dans le "Sud global" afin de garantir la sécurité de l'approvisionnement malgré le changement climatique. En prenant l'exemple d'Accra, la capitale du Ghana, les chercheurs ont élargi les approches conventionnelles de modélisation des systèmes énergétiques aux facteurs socio-économiques, aux défis techniques et aux effets des changements climatiques. Ces approches peuvent être appliquées à l'échelle mondiale afin de soutenir le changement vers des systèmes énergétiques résilients et durables.
Sur quels critères devons-nous baser notre planification énergétique pour l'avenir? Dans quelle mesure les changements liés au climat, les facteurs socio-économiques et les défis techniques influencent-ils la planification de systèmes énergétiques durables dans le monde entier? Et quelle est la situation dans une région qui se situe en dehors de la perspective européenne industrialisée? C'est avec ces questions directrices que le projet interdisciplinaire "MEASURES" – abréviation de "Modeling Approaches for Sustainable and Resilient Energy Planning" – a été lancé il y a quatre ans sur la base d'une étude de cas concrète au Ghana.
L'objectif était de développer des approches de modélisation qui, à l'aide de différentes dimensions telles que les besoins en énergie, l'infrastructure, les données climatiques, la résilience et divers facteurs socio-économiques, peuvent également fournir des recommandations d'action pour une planification énergétique résiliente dans d'autres régions et pays. Les chercheurs ont accordé une attention particulière aux données structurelles qui ne sont pas ou peu prises en compte dans les modèles énergétiques classiques: les situations météorologiques extrêmes liées au climat et la migration, les systèmes économiques informels – c'est-à-dire les activités économiques menées sans connaissance de l'État –, les monnaies instables ainsi que les besoins énergétiques liés à un manque d'infrastructures ou de moyens financiers. Tous ces facteurs sont présents au Ghana, ce qui a fait de ce pays une étude de cas idéale. Ce projet de recherche international, soutenu par le Fonds national suisse (FNS) de 2020 à 2023, a été dirigé par Mashael Yazdanie, chef de groupe au "Urban Energy Systems Laboratory" de l'Empa.
Les caractéristiques régionales sont prises en compte dans les recommandations d'action
Les chercheurs ont ainsi examiné une série de défis pertinents pour la planification énergétique autour d'Accra. Quels sont les changements climatiques attendus dans les décennies à venir? Quel est leur impact sur la migration régionale? Quelle est l'influence de l'économie informelle et des besoins énergétiques liés sur la planification énergétique? Dans quelle mesure la dévaluation de la monnaie a-t-elle un impact sur la construction et le développement de l'infrastructure de production d'énergie durable?
À l'aide de l'outil de modélisation open-source "OSeMOSYS", ils ont ensuite développé un système énergétique correspondant pour Accra et étudié différents scénarios. Le modèle a fourni des étapes de planification optimisées pour Accra en termes de coûts, d'impact CO2 et de résilience, tout en tenant compte des circonstances régionales spécifiques. Par exemple, lorsqu'il s'agit de construire de nouvelles infrastructures pour une production d'énergie durable, les chercheurs concluent : "Dans le cas d'Accra, les investissements dans le photovoltaïque et l'énergie éolienne sont les plus touchés par la dévaluation de la monnaie. Si le photovoltaïque devait faire partie d'une stratégie de durabilité plus large à Accra – comme le prévoit la planification actuelle – nos résultats montrent qu'il vaudrait mieux que ces investissements soient réalisés plus tôt que plus tard, afin que l'État puisse se les permettre". Dans l'optique d'un système énergétique durable et respectueux du climat, l'étude recommande également l'électrification du système de transport ainsi que la collecte systématique et l'utilisation des déchets pour l’énergie.
Du développement local à l'inspiration mondiale
L'étude de cas au Ghana n'est pas le seul résultat du projet "MEASURES": les chercheurs espèrent qu'il leur permettra d'adopter une approche plus pertinente lorsqu'il s'agira de planifier des systèmes énergétiques résistants et durables dans le monde entier. En effet, outre les facteurs écologiques auxquels nous serons confrontés dans les prochaines décennies en raison des changements climatiques, leur modèle comprend également différentes variables socio-économiques qui n'ont jusqu'à présent pas ou peu été prises en compte dans les approches conventionnelles. C'est pourquoi l'équipe du projet a tenu à publier toutes les méthodes et tous les résultats dans des formats "open access". Ainsi, les chercheurs et les décideurs du monde entier peuvent y avoir accès afin de développer des stratégies énergétiques à long terme. Les résultats et les outils du projet "MEASURES" représentent donc un précieux coup de pouce pour le développement de systèmes énergétiques d'avenir, en particulier pour les pays à faible et moyen revenu, qui sont de toute façon plus fortement touchés par les changements climatiques.
Dr. Mashael Yazdanie
Urban Energy Systems
Tél. +41 58 765 47 30
M. Yazdanie, P.B. Frimpong, J.B. Dramani, K. Orehounig; The impacts of the informal economy, climate migration, and rising temperatures on energy system planning; Energy Reports 11 (2024); https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.11.041
M. Yazdanie, P.B. Frimpong, J.B. Dramani, K. Orehounig; Depreciating currency impacts on local-scale energy system planning: The case study of Accra, Ghana; Energy Strategy Reviews 53 (2024); https://doi.org/10.1016/j.esr.2024.101362
M. Yazdanie; Resilient energy system analysis and planning using optimization models; Energy and Climate Change 4 (2023); https://doi.org/10.1016/j.egycc.2023.100097
