Le réseau électrique du Royaume-Uni doit être modernisé pour atteindre zéro émission nette – notre nouvelle étude montre où
Pour réduire ses émissions conformément aux objectifs nationaux et mondiaux, le Royaume-Uni doit revoir sa façon de produire, d’utiliser et de distribuer l’électricité.
Des millions de pompes à chaleur, de véhicules électriques (VE) et de panneaux solaires sont prévus au Royaume-Uni. Ceux-ci peuvent réduire les émissions et réduire les factures des ménages. Cependant, ils augmenteront également considérablement la quantité d’électricité dont les quartiers auront besoin au cours des décennies à venir, en particulier pendant les périodes de pointe comme en début de soirée. À d’autres moments, lorsque le soleil brille et que la consommation d’électricité est faible, des panneaux solaires installés sur les maisons et les entreprises pourraient permettre aux quartiers d’exporter de l’électricité vers le réseau.
Une grande partie du réseau électrique du Royaume-Uni a été construite dans les années 1950 et doit être modernisée pour répondre à ce niveau de consommation d'électricité. Environ 15 % des câbles et près de la moitié des sous-stations pourraient devoir être remplacés pour atteindre l’objectif net zéro du Royaume-Uni.
Il est difficile de comprendre comment cela affectera les réseaux électriques, rue par rue. Les maisons et les commerces sont répartis différemment au sein des zones. De même, les réseaux électriques sont configurés différemment et desserviront un nombre variable d’appareils électriques. Tout cela aura une incidence sur la capacité des réseaux existants à faire face aux changements de la demande d’électricité et sur les parties de ces réseaux qui doivent être modernisées.
Les améliorations du réseau seront plus sévères dans les villes
Mes collègues et moi avons cartographié les endroits où le réseau est le plus susceptible d’avoir besoin d’être amélioré dans le cadre de la transition vers le zéro net. Nos cartes illustrent la densité des habitations et des petites entreprises, la disposition des câbles et des sous-stations existants, ainsi que la quantité de pompes à chaleur, de véhicules électriques et de panneaux solaires – aujourd'hui et à l'avenir.
Certaines zones utilisent davantage les transports publics et moins de voitures, ce qui implique moins de véhicules électriques. Les zones où des réseaux de chaleur sont prévus (des conduites amenant l'eau chaude directement dans les maisons à partir d'une source centrale comme une centrale électrique) verront probablement moins de pompes à chaleur installées, tandis que les zones rurales disposent de plus d'espace pour les panneaux solaires.
Certaines de ces informations proviennent de National Grid et d’autres opérateurs. Le scénario décrit par nos recherches n’est pas assuré : différentes régions peuvent déployer des technologies plus ou moins vertes. Par exemple, un gestionnaire de réseau local peut s’attendre à un taux de VE plus élevé qu’ailleurs, ou une autorité locale peut décider de se concentrer sur les réseaux de chaleur plutôt que sur les pompes à chaleur.
Cependant, notre modélisation montre que les mises à niveau nécessaires des réseaux locaux seront plus répandues et plus coûteuses dans les zones urbaines. Les câbles sont plus longs et atteignent davantage de foyers et d’entreprises dans les villes, et il y a moins de sous-stations par foyer. Ces réseaux transfèrent déjà de grandes quantités d’électricité et sont de plus en plus susceptibles d’être surchargés à mesure que la demande d’électricité propre augmente.
De plus, dans les zones rurales, les câbles passent généralement au-dessus des sous-stations montées sur des poteaux, ce qui facilite leur remplacement. Dans les villes, la tâche est plus difficile (et coûteuse) car les câbles sont généralement souterrains.
Comment le public peut aider
Les mises à niveau du réseau nécessitent de la main d’œuvre et coûtent de l’argent. S’il existe un moyen d’éviter cela sans entraver la transition vers un système énergétique à faibles émissions de carbone, cela pourrait permettre d’économiser de l’argent et de contribuer à réduire les émissions plus rapidement.
Dans certaines régions, la demande croissante d’électricité propre poussera les réseaux locaux bien au-delà de leurs capacités actuelles, de sorte que les mises à niveau seront la seule option. Mais là où les réseaux ne sont pas surchargés, les mises à niveau pourraient être évitées en réduisant la quantité d’électricité qu’ils consomment aux heures de pointe. Les ménages pourraient changer lorsqu’ils rechargent un véhicule électrique, lavent du linge, passent l’aspirateur ou cuisinent.
Une autre façon de réduire la demande d’électricité consiste à augmenter l’efficacité énergétique : en optant pour un éclairage et des appareils plus efficaces, ou en isolant les maisons pour permettre des pompes à chaleur plus petites. Les foyers ou les petites entreprises disposant de batteries installées ou de véhicules électriques branchés peuvent les configurer pour décharger automatiquement l’énergie stockée sur le réseau aux heures de pointe.
Les ménages et les entreprises peuvent déjà bénéficier de réductions sur leurs factures d’énergie. Cette méthode a été testée avec succès pour réduire la demande d'électricité renouvelable à des moments où il est difficile d'en produire suffisamment dans tout le pays, comme les soirées d'hiver lorsqu'il y a peu de vent.
Des programmes similaires pourraient offrir des réductions supplémentaires ou rémunérer les ménages et les entreprises pour qu’ils réduisent leur consommation d’électricité là où les réseaux sont limités. Notre modélisation suggère que la réduction de la consommation d’électricité serait particulièrement efficace dans les zones les plus densément peuplées du centre de Londres.
Les ménages et les petites entreprises peuvent jouer un rôle important dans la décarbonation du réseau électrique du Royaume-Uni. Les cartes peuvent montrer où se trouvent ces opportunités dans différentes régions et aider les autorités à déterminer où elles devraient concentrer leurs efforts dans la course pour atteindre l'objectif de zéro émission nette du Royaume-Uni.
Sheridan Few, maître de conférences en systèmes énergétiques urbains, Université de Leeds
