Vers l’optimisation de l’utilisation des terres pour l’exploitation de l’énergie solaire
L’énergie solaire est en voie de devenir la principale source d’énergie renouvelable au monde. Dans ce contexte, des recherches de l’Université ºÚÁÏÍø±¬³Ô¹Ï fournissent une idée plus précise de la superficie nécessaire à cette croissance et montrent que des choix judicieux pourraient permettre de réduire l’emprise au sol liée à l’exploitation de cette ressource.
« Si la tendance se maintient, l’énergie solaire photovoltaïque sera la plus grande source d’énergie renouvelable du monde d’ici 2029. Mais nous n’avons pas les données et les moyens nécessaires pour comprendre l’incidence d’une telle croissance sur les terres », dit Sarah Marie Jordaan, professeure agrégée au Département de génie civil de l’Université ºÚÁÏÍø±¬³Ô¹Ï et directrice du groupe de recherche Energy Technology and Policy Assessment (ETAPA). La chercheuse travaille également à l’Institut de durabilité en génie et en conception Trottier.
Deux études complémentaires menées par le laboratoire de la professeure Jordaan comblent cette lacune. Elles abordent, sous les angles régional et mondial, la manière dont nous pouvons développer la filière solaire tout en réduisant le plus possible les contraintes exercées sur les terres, qui sont des ressources limitées et souvent négligées.
Dans la première étude, publiée dans , l’équipe a utilisé l’intelligence artificielle pour mesurer l’emprise au sol de grandes installations solaires dans l’Ouest américain.
« À l’aide de la vision par ordinateur et de techniques d’apprentissage profond, nous avons analysé des images aériennes haute résolution afin de quantifier la superficie occupée par 719 projets solaires photovoltaïques dans l’ouest des États-Unis », explique Sarah Marie Jordaan.
L’étude fournit une méthode uniforme et reproductible qui permet de mesurer la superficie utilisée par les grands projets solaires et d’évaluer les répercussions sur les terres de la croissance rapide du secteur de l’énergie solaire. Elle fait également ressortir l’incidence des choix techniques et de l’emplacement sur l’utilisation efficiente des terres, les régions plus ensoleillées et les installations plus compactes exigeant une moins grande superficie par unité d’électricité produite.
La deuxième étude, publiée dans , étend cette analyse à l’échelle mondiale. S’appuyant sur des images satellites de près de 69 000 installations solaires dans 65 pays, les chercheurs et chercheuses ont comparé l’emprise au sol des systèmes installés sur les toits et celle des grandes centrales solaires, ainsi que les coûts afférents.
« Cette étude nous donne une analyse complète, et bien nécessaire, des liens entre l’énergie solaire et l’utilisation des sols à l’échelle mondiale, ainsi que de leurs conséquences technico-économiques », précise la professeure Jordaan.
L’analyse mondiale montre que les installations solaires sur les toits offrent un potentiel important d’économie de terres. Elle révèle également que l’écart de coût entre les systèmes sur les toits et ceux qui se trouvent au sol varie considérablement d’une région à l’autre, ce qui permet de déterminer où une installation sur les toits est la plus pratique. Dans le cas des systèmes au sol, à de nombreux endroits, la disponibilité des terres n’est peut-être pas toujours une contrainte aussi importante qu’on le croit.
« Les projets solaires peuvent avoir des répercussions environnementales importantes au niveau local, mais nos résultats ont montré que, dans un contexte où l’énergie solaire connaît une forte croissance, la superficie de terrain nécessaire à l’échelle mondiale pour l’atteinte de la carboneutralité est négligeable, indique Sarah Marie Jordaan. Il y a des différences importantes pour ce qui est des coûts et de la disponibilité des terres là où des politiques ciblées et régionales favorisent des solutions limitant l’utilisation des terres, comme les panneaux solaires installés sur les toits. »
Les études
L’article « », par Sarah Marie Jordaan et coll., a été publié dans Communications Earth & Environment.
L’article « » a été publié dans Joule. Ces deux études ont été réalisées par le laboratoire de la professeure Jordaan, en collaboration avec des établissements d’Amérique du Nord, d’Europe et d’Asie. Cette recherche a été soutenue par la Fondation Alfred P. Sloan et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) du Canada.
