L’intelligence artificielle prévoit une hausse de l’énergie solaire en Andalousie d’ici 2100, mais pas de manière égale dans toutes les zones

L’intelligence artificielle prévoit davantage d’énergie solaire en Andalousie d’ici 2100, mais pas de manière égale dans toutes les zones

Une équipe de chercheurs de l’Université de Cordoue a développé un modèle d’intelligence artificielle qui estime, à partir de données de température, la quantité d’énergie solaire dont disposera l’Andalousie d’ici la fin du siècle. Il s’agit d’une étude qui associe climatologie, énergie et modèles informatiques à un moment où l’Espagne développe rapidement les sources renouvelables, tandis que la partie sud du pays bénéficie déjà de l’une des positions solaires les plus favorables d’Europe. La valeur de ce travail ne réside pas seulement dans sa nouveauté scientifique, mais aussi dans le fait qu’il tente de répondre à une question très pratique : où, et dans quelle mesure, il sera rentable de planifier de nouveaux systèmes photovoltaïques dans les décennies à venir.

L’étude est signée par Juan Antonio Bellido-Jiménez, Javier Estévez et Amanda P. García-Marín, liés au groupe de recherche en hydrologie et hydraulique agricole de l’Université de Cordoue. Selon l’article publié, leur modèle estime le rayonnement solaire quotidien puis calcule ce qu’on appelle les heures solaires de pointe, un indicateur important pour le secteur photovoltaïque car il permet une mesure standardisée de l’énergie annuelle disponible. En pratique, cet indicateur aide les investisseurs, les concepteurs et les autorités publiques à comprendre quelle quantité d’énergie un panneau solaire peut recevoir dans un lieu donné et sur une période donnée. Lorsque de telles estimations sont étendues à la période allant jusqu’en 2100, on obtient un outil qui peut influencer les décisions de long terme concernant les infrastructures énergétiques, l’aménagement du territoire et l’adaptation au changement climatique.

Ce que sont les heures solaires de pointe et pourquoi elles sont importantes

La notion d’heure solaire de pointe, également connue sous le nom de peak solar hour, est utilisée dans l’industrie photovoltaïque afin de traduire le rayonnement solaire en une mesure énergétique standardisée et comparable. Une heure solaire de pointe correspond à un rayonnement de 1.000 watts par mètre carré pendant une heure. Cela ne signifie pas que le Soleil brille réellement avec la même intensité toute la journée sur chaque site, mais que la quantité totale d’énergie disponible peut être exprimée dans un format unique compréhensible pour les concepteurs de centrales, les distributeurs d’énergie et les administrations publiques. C’est précisément pour cela que les estimations des heures solaires de pointe sont utiles lors du choix des sites pour les centrales solaires, de la comparaison du potentiel de production de différentes zones et de l’estimation du rendement futur des installations.

En Andalousie, région qui dispose déjà aujourd’hui d’un fort avantage naturel pour le développement de l’énergie solaire, ces données sont particulièrement importantes. L’Agence andalouse de l’énergie dispose déjà de cartes du rayonnement solaire qui combinent des données satellitaires et de terrain, et le système européen PVGIS du Centre commun de recherche de la Commission européenne sert d’outil ouvert pour estimer le rayonnement solaire et la production des systèmes photovoltaïques en Europe et au-delà. La nouvelle recherche de Cordoue va un pas plus loin car elle ne s’arrête pas à l’évaluation de la situation actuelle, mais tente de modéliser la disponibilité future de l’énergie solaire à partir d’une variable relativement simple à mesurer et pour laquelle il existe d’importants ensembles de données historiques et de projection : la température de l’air.

Comment fonctionne le modèle et pourquoi la température a été un point de départ suffisant

Selon les auteurs de l’article, l’idée de base consistait à utiliser la température comme variable facilement disponible et largement mesurée à partir de laquelle, à l’aide d’un modèle d’apprentissage automatique, il est possible d’estimer le rayonnement solaire puis les heures solaires de pointe. C’est important parce que les mesures directes du rayonnement solaire ne sont pas toujours également disponibles sur tous les sites, alors que les températures quotidiennes maximales et minimales, l’amplitude thermique et d’autres dérivés de température font beaucoup plus souvent partie des bases météorologiques. Une telle approche ouvre la possibilité d’utiliser des modèles similaires également dans des zones disposant de moins de ressources ou d’une infrastructure plus faible pour la mesure directe du rayonnement.

Les chercheurs ont comparé quatre modèles d’apprentissage automatique et plusieurs configurations de données d’entrée. Ils ont testé différentes combinaisons de variables de température, y compris les maxima quotidiens, les minima et les amplitudes thermiques, afin de vérifier quelle approche fournit les résultats les plus fiables. Le meilleur s’est révélé être le modèle de perceptron multicouche, ou MLP, dans la version qui incluait le plus grand nombre de variables de température. L’article publié indique également que tous les modèles ont surpassé la méthode empirique de Hargreaves-Samani, souvent utilisée dans les estimations liées aux calculs climatiques et hydrologiques lorsque des données plus détaillées font défaut.

Un élément important de l’ensemble de l’approche est aussi qu’après son développement, le modèle ne nécessite pas d’infrastructure de supercalcul spécialisée pour une utilisation quotidienne. Les auteurs indiquent que l’effort de calcul nécessaire au développement a été important, mais que le modèle finalisé peut ensuite être exécuté sur un ordinateur standard. Cela augmente sa valeur pratique pour d’autres groupes de recherche, les administrations régionales et les planificateurs énergétiques.

Vérification de la fiabilité sur 122 stations météorologiques

Afin de vérifier si le modèle peut effectivement transformer de manière fiable les données de température en estimations du rayonnement solaire, les chercheurs l’ont validé sur des mesures réelles. À cette fin, ils ont utilisé des données provenant de 122 stations météorologiques en Andalousie qui ont mesuré le rayonnement solaire entre 2000 et 2022. Sur la base de la comparaison entre les valeurs estimées et mesurées, ils ont conclu que le modèle fonctionne suffisamment bien pour pouvoir être appliqué également à des scénarios climatiques futurs.

C’est précisément cette étape de validation qui distingue une projection scientifiquement utile d’une simple hypothèse théorique. La planification énergétique, surtout lorsqu’il s’agit d’investissements qui durent des décennies, ne peut pas s’appuyer uniquement sur un élégant modèle mathématique. Il faut montrer que les estimations obtenues à partir de la température ont un fondement réel dans les données mesurées du rayonnement solaire. Dans ce cas, les chercheurs affirment que le modèle a réussi à reproduire les schémas avec une fidélité suffisante pour permettre d’estimer également les futurs changements dans la répartition spatiale du potentiel solaire.

Ce que disent les projections sur la période allant jusqu’à la fin du siècle

La principale conclusion de l’étude est que les heures solaires de pointe augmentent dans la plus grande partie de l’Andalousie dans tous les scénarios climatiques analysés. Dans le scénario d’émissions le plus modéré, les valeurs annuelles moyennes, selon l’article, passent d’environ 1.850 kilowattheures par mètre carré et par an sur la période 2024–2030 à environ 1.950 kilowattheures par mètre carré et par an d’ici 2100. Dans le scénario avec des émissions plus élevées, la hausse est plus marquée et dépasse 2.000 kilowattheures par mètre carré et par an. Les auteurs ont en même temps constaté une tendance globalement positive et statistiquement significative pour la plus grande partie de l’Andalousie.

À première vue, un tel constat ressemble à une bonne nouvelle sans ambiguïté pour l’énergie solaire, mais l’étude ouvre aussi la question plus complexe de la relation entre le potentiel énergétique utile et le réchauffement climatique. En effet, l’augmentation de l’énergie solaire disponible ne se produit pas dans le vide, mais en même temps que la hausse des températures et les changements des schémas climatiques. Autrement dit, les mêmes processus qui peuvent accroître l’énergie solaire disponible entraînent simultanément des risques plus larges pour l’agriculture, les ressources en eau, la santé de la population et la résilience des infrastructures face aux vagues de chaleur. C’est pourquoi les résultats ne peuvent pas être lus isolément comme une simple annonce de « plus de soleil, plus d’avantages », mais comme une partie de l’image plus large de la transformation climatique du sud de l’Europe.

Toutes les parties de l’Andalousie n’auront pas la même tendance

L’un des détails importants de l’article est que la hausse n’est pas spatialement uniforme. Bien que la majeure partie de l’Andalousie montre une tendance positive, certaines zones côtières et des parties de la Sierra Nevada enregistrent une croissance très faible, et par endroits même une tendance négative des heures solaires de pointe. Cela signifie que même dans une région souvent perçue comme homogènement « ensoleillée », il n’existe pas de réponse unique à la question de savoir où le rendement solaire futur sera le meilleur.

Pour les planificateurs et les investisseurs, c’est un message extrêmement important. Les grandes moyennes régionales sont faciles à transformer en slogan politique, mais les décisions sur l’emplacement des nouvelles installations se prennent à une échelle spatiale beaucoup plus fine. Les zones côtières peuvent être soumises à des régimes différents de nébulosité, d’humidité et de circulation locale de l’air, tandis que les zones montagneuses ont leurs propres schémas microclimatiques. C’est précisément pourquoi une carte des heures solaires de pointe, élaborée à haute résolution spatiale, peut être plus utile que des évaluations régionales générales qui ne distinguent pas les spécificités locales.

Pourquoi cela est important précisément maintenant

Ce résultat scientifique arrive à un moment où l’Espagne augmente rapidement ses capacités solaires et éoliennes. Selon les données de Red Eléctrica publiées en mars 2026, au cours de l’année 2025, près de 10 nouveaux gigawatts de puissance installée éolienne et solaire photovoltaïque ont été mis en service, et la seule technologie solaire photovoltaïque a progressé de 8,8 gigawatts. En tenant compte également de l’autoconsommation, la puissance photovoltaïque totale du pays s’est rapprochée de 50 gigawatts, faisant du solaire la technologie ayant la plus grande part dans la puissance installée du système électrique espagnol. Dans le même temps, les sources renouvelables, contribution de l’autoproduction comprise, représentaient 56,6 pour cent de la production d’électricité.

Une telle évolution n’est pas le fruit du hasard. Le Plan national intégré énergie-climat actualisé de l’Espagne à l’horizon 2030 fixe l’objectif que jusqu’à 81 pour cent de l’électricité provienne de sources renouvelables. Dans ce contexte, toute nouvelle méthode qui aide à une sélection plus précise des sites, à une meilleure modélisation des rendements et à un alignement plus efficace du réseau sur la production future a une valeur opérationnelle directe. L’Andalousie, en raison de ses conditions climatiques, de l’espace disponible et du développement déjà existant du secteur, est naturellement l’une des zones clés de cette transition.

Du travail scientifique à un outil pour les politiques publiques et les investissements

Les auteurs de l’article affirment que le modèle n’a pas été conçu seulement comme une expérience académique, mais aussi comme un outil ouvert à d’autres chercheurs et gestionnaires. Cette ouverture est importante pour au moins deux raisons. Premièrement, elle permet la vérification et l’adaptation du modèle à d’autres zones, ce qui accroît la crédibilité scientifique et la possibilité de comparaison. Deuxièmement, elle facilite l’intégration des résultats dans les processus réels de planification, depuis les stratégies énergétiques régionales jusqu’aux décisions locales relatives au développement des infrastructures.

En pratique, de telles projections pourraient être utilisées pour comparer les performances énergétiques futures de différents sites, pour évaluer la rentabilité de nouveaux champs solaires et pour mieux comprendre la relation entre le climat et le système énergétique. Elles pourraient aussi être utiles dans la planification des renforcements de réseau, du stockage de l’énergie et des investissements industriels qui souhaitent être situés à proximité de futures sources renouvelables. Dans un pays qui cherche à accélérer l’électrification des transports, du chauffage et de l’industrie, la qualité de telles estimations énergétiques spatialement détaillées devient une question de compétitivité économique, et non seulement de curiosité scientifique.

Ce que les résultats ne signifient pas

Il est toutefois important d’éviter les simplifications. Cet article ne signifie pas que chaque investissement solaire en Andalousie sera automatiquement plus réussi simplement parce que les projections montrent une augmentation des heures solaires de pointe. Le rendement solaire dépend aussi de toute une série d’autres facteurs : l’accès au réseau, la topographie, la température des modules, les schémas saisonniers de production, la réglementation, le coût du capital, le stockage de l’énergie, l’acceptation sociale et l’impact environnemental. Une augmentation de l’énergie solaire disponible ne supprime pas ces contraintes, elle n’améliore qu’une partie de l’équation.

En outre, les projections jusqu’en 2100 comportent nécessairement un certain niveau d’incertitude. Elles dépendent des scénarios climatiques, de la qualité des données d’entrée et des hypothèses intégrées dans les modèles. Cela ne réduit pas leur utilité, mais signifie qu’il faut les interpréter comme un instrument de planification en situation d’incertitude, et non comme une carte précise de l’avenir jusqu’à la dernière décimale. En ce sens, la plus grande valeur de l’article ne réside peut-être pas dans un seul chiffre, mais dans sa capacité à montrer la direction du changement, les différences spatiales et les avantages relatifs de certaines zones.

L’Andalousie comme laboratoire de la transition énergétique

L’Andalousie s’affirme depuis longtemps comme l’une des régions espagnoles les plus importantes pour le développement de l’énergie solaire. Les institutions régionales et le cadre énergétique national développent depuis des années des cartes du rayonnement, des bases de données et des instruments réglementaires destinés à l’expansion des sources renouvelables. S’y ajoute désormais une couche d’analytique prédictive qui tente de répondre non seulement à la question de savoir combien d’énergie solaire la région possède aujourd’hui, mais aussi comment ce potentiel pourrait évoluer dans les décennies à venir.

C’est précisément pour cela que le travail des chercheurs de Cordoue dépasse le sujet académique étroit. Il parle de la manière dont le changement climatique, la politique énergétique et le développement de l’intelligence artificielle vont de plus en plus s’entrelacer dans la prise de décision publique. Pour le sud de l’Espagne, cela peut signifier une orientation plus précise des investissements et une utilisation plus efficace de l’avantage naturel dont il dispose déjà. Mais en même temps, cela rappelle que la croissance du potentiel solaire n’est pas séparée de la réalité climatique plus large, mais qu’elle en est une partie directe. C’est précisément la capacité à lire ces deux processus ensemble qui déterminera dans quelle mesure la transition énergétique sera à la fois réussie et durable.

Sources :
- ScienceDirect / Applied Energy – résumé de l’article publié sur la projection des heures solaires de pointe dans le sud de l’Espagne jusqu’en 2100 à l’aide d’un modèle d’apprentissage automatique (lien)
- Red Eléctrica – aperçu officiel de l’état du système électrique espagnol et de la croissance de la puissance solaire photovoltaïque en 2025 (lien)
- MITECO / Gouvernement de l’Espagne – Plan national intégré énergie-climat 2023–2030 avec l’objectif de 81 pour cent d’électricité renouvelable d’ici 2030 (lien)
- Agencia Andaluza de la Energía – description de la carte régionale du rayonnement solaire pour l’Andalousie et des bases méthodologiques des données (lien)
- Centre commun de recherche de la Commission européenne – PVGIS, outil européen ouvert pour l’estimation du rayonnement solaire et du potentiel photovoltaïque (lien)