La transition mondiale vers l'électrification a dépassé le stade d'une stratégie climatique unique pour devenir un problème à multiples facettes impliquant l'abordabilité, la santé publique, la sécurité énergétique et la compétitivité économique. Bien que les bus électriques à Delhi, les pompes à chaleur en Norvège et les flottes de fret en Chine illustrent les progrès réalisés, ce changement représente une transformation d'époque passant d'une économie fondée sur la combustion de combustibles fossiles à une autre pilotée par l'électricité propre et des technologies efficaces. Cependant, les experts mettent en garde contre le fait que l'électrification accrue ne suffit pas ; l'accent doit désormais être mis sur une meilleure électrification pour garantir des avantages sociétaux et environnementaux.
Actuellement, l'électricité ne fournit qu'environ 20 % de la consommation finale d'énergie dans le monde, bien que ce chiffre varie considérablement selon les régions. La Chine est en tête avec près de 30 %, suivie par les États-Unis à 22 % et l'Union européenne à 21 %. Le transport routier est le secteur qui progresse le plus rapidement, les ventes mondiales de voitures électriques ayant atteint 20 millions l'an dernier, représentant plus d'un véhicule neuf sur quatre vendu. Malgré cette dynamique, l'Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) indique que l'électricité doit fournir plus de la moitié de toute la consommation finale d'énergie d'ici le milieu du siècle pour limiter la hausse des températures mondiales à 1,5 degré Celsius. Atteindre cet objectif nécessite que les énergies renouvelables fournissent environ 90 % de l'électricité mondiale, ce qui signifie que l'électrification et la décarbonation du secteur de l'énergie doivent avancer de concert.
L'avantage environnemental de l'électrification repose largement sur l'efficacité et la propreté du réseau électrique. Les moteurs électriques convertissent environ 80 % de l'énergie en mouvement, contrairement aux moteurs à combustion qui gaspillent jusqu'à 80 % sous forme de chaleur. Les pompes à chaleur sont encore plus efficaces, extrayant la chaleur existante de l'air ou du sol. Par conséquent, bien qu'un ménage électrifié puisse consommer plus d'électricité, sa facture énergétique totale peut chuter considérablement car il n'achète plus de gaz pour le chauffage ou les transports. Une analyse suggère que l'électrification complète du chauffage et des transports d'un ménage européen typique pourrait réduire les coûts énergétiques globaux de plus de la moitié. Cependant, cet avantage est conditionné par la décarbonation du réseau ; un véhicule électrique alimenté par un réseau fortement dépendant du charbon peut offrir moins d'avantages climatiques qu'une voiture à essence.
Tous les secteurs ne sont pas également adaptés à une électrification directe. Bien que le transport routier, les bâtiments et les processus industriels à basse température soient de plus en plus servis par des technologies électriques, des industries comme la sidérurgie, la production chimique, l'aviation et le transport maritime font face à des obstacles importants en raison des exigences de températures élevées ou des besoins en densité énergétique. Pour ces secteurs difficiles à électrifier, des alternatives telles que l'hydrogène, les carburants de synthèse ou la capture du carbone peuvent être plus viables qu'une électrification directe. L'approche pragmatique consiste à électrifier là où cela a un sens écrasant tout en réservant d'autres solutions bas-carbone pour des applications plus délicates.
Un défi majeur réside dans la capacité du réseau à soutenir la demande croissante de millions de nouveaux véhicules électriques, pompes à chaleur et machines industrielles. Des connexions non planifiées pourraient aggraver les goulots d'étranglement existants, nécessitant une approche en trois volets : optimiser les infrastructures existantes grâce à de meilleures données et au stockage, étendre la capacité du réseau de manière stratégique et modifier le moment et l'endroit où se produit la demande d'électricité. Une planification coordonnée entre les autorités du logement, les agences de transport et les services publics peut prévenir des investissements redondants dans les infrastructures et créer des actifs locaux de stockage d'énergie.
La prochaine phase de l'électrification nécessite un passage d'une consommation passive à une gestion active de la demande. Une grande partie de la nouvelle demande d'électricité est flexible ; les véhicules électriques peuvent se charger la nuit, et les bâtiments peuvent être pré-refroidis ou pré-chauffés avant les heures de pointe. Les contrôles intelligents permettent aux clients de participer à des programmes qui ajustent automatiquement leur consommation pendant les périodes de forte demande en échange de factures plus basses, créant un triple avantage pour les consommateurs, la stabilité du réseau et les coûts d'infrastructure. Cependant, réaliser ce potentiel nécessite des réformes réglementaires pour inciter les services publics à utiliser une demande flexible plutôt que de simplement construire de nouvelles sous-stations, ainsi que des modèles commerciaux qui offrent des revenus prévisibles aux investisseurs et un financement abordable aux consommateurs.
Sources: CleanTechnica.