Les données sur le rayonnement solaire de surface (Rs) sont des informations essentielles pour le développement de l’utilisation de l’énergie solaire afin d’atténuer le changement climatique en cours. Pour atteindre l’objectif de neutralité carbone de la Chine, la Chine a investi et planifié massivement dans les systèmes solaires photovoltaïques.
Cependant, les projections futures de Rs basées sur des modèles climatiques contiennent de grandes incertitudes dues à la variabilité climatique interne, à l’incertitude du modèle et à l’incertitude du scénario, qui n’ont pas été éliminées par les études précédentes. De plus, les biais du modèle dans Rs et les facteurs sous-jacents doivent encore être quantifiés.
En intégrant les observations de haute qualité et les dernières données du modèle CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) de Rs, une équipe de recherche dirigée par le professeur Kun Yang (Département des sciences du système terrestre, Université Tsinghua) a exploré le biais du modèle CMIP6. modèles en Rs et quantifié les causes physiques du biais du modèle en Chine. Le biais systématique de Rs dans les modèles CMIP6 se révèle être causé par les nuages et les aérosols, ce qui entraîne des projections largement incertaines pour les changements futurs de Rs.
Pour corriger cet effet, l’équipe a utilisé des biais historiques de modèles pour contraindre les projections futures de Rs sous trois scénarios futurs possibles basés sur des contraintes émergentes, une approche avec une base physique solide pour réduire les incertitudes des projections climatiques futures grâce à la combinaison d’un ensemble de simulations climatiques avec des mesures contemporaines.
La recherche est publiée dans la revue Examen scientifique national.
Les résultats contraints réduisent considérablement les incertitudes de projection d’environ 56% au milieu du 21e siècle. De plus, l’équipe a constaté que les contraintes utilisant l’effet combiné des biais TCC et Rs-clear peuvent représenter environ 81 % des incertitudes de projection en utilisant R.
Les projections contraintes de Rs montrent un modèle spatial significativement favorable pour la future disposition de l’énergie solaire. Les chercheurs ont découvert que le changement moyen de Rs au cours de 2050-2069 par rapport à 1995-2014 s’éclaircissait. En particulier dans le nord et le sud-est de la Chine, où la demande d’électricité est plus élevée, les projections contraintes présentent un éclaircissement plus important.
Avec un forçage anthropique accru, les changements futurs limités montrent un éclaircissement plus faible dans l’est de la Chine et plus sombre dans l’ouest de la Chine. « De faibles émissions anthropiques dans le cadre des actions de neutralité carbone contribueraient non seulement à atténuer le réchauffement climatique, mais également à augmenter le potentiel d’énergie solaire, créant ainsi une rétroaction positive pour la construction d’une société résiliente au climat », a déclaré Yang.
De meilleures estimations et les incertitudes des futurs changements de Rs améliorent la fiabilité des projections climatiques pour faciliter un investissement efficace de l’énergie solaire en Chine. Ces résultats mettent en évidence la nécessité de prendre en compte le changement de modèle spatial des futurs R lors de l’élaboration de politiques ou de décisions associées au déploiement futur de l’énergie solaire.
Plus d’information:
Yanyi He et al, L’éclaircissement futur contraint du rayonnement solaire et son implication pour l’énergie solaire chinoise, Examen scientifique national (2022). DOI : 10.1093/nsr/nwac242