Common Response, Unequal Vulnerability: Heat and Residential Electricity Demand Across Chinese Cities
Sur la base d'une analyse de 20 ans portant sur 151 villes chinoises, cette étude révèle que, bien que la demande résidentielle d'électricité augmente systématiquement avec la chaleur quel que soit le niveau de développement, la vulnérabilité future induite par le climat sera la plus sévère dans les villes du sud sous des scénarios socio-économiques modérés en raison de la convergence d'une exposition élevée à la chaleur et d'une capacité d'adaptation limitée, nécessitant des stratégies d'adaptation qui traitent à la fois les charges individuelles et les risques pour la population globale.
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À mesure que la planète se réchauffe, l'acte simple de rester au frais chez soi devient un défi économique et logistique majeur. Lorsque les températures augmentent, les gens allument les climatiseurs, tirant ainsi plus de puissance du réseau électrique. Cette augmentation de la demande n'est pas seulement une question de confort ; c'est un enjeu critique pour les planificateurs énergétiques qui doivent s'assurer qu'il y a assez d'électricité pour maintenir les lumières allumées et les hôpitaux en fonctionnement, surtout lorsque les vagues de chaleur coïncident avec des sécheresses qui réduisent l'eau nécessaire à l'énergie hydroélectrique. Les scientifiques savent depuis longtemps qu'un temps plus chaud entraîne des factures d'électricité plus élevées, mais une question cruciale demeure : est-ce que la richesse ou le niveau de développement d'une ville modifie la façon dont la consommation électrique de ses résidents grimpe lorsque la chaleur frappe ? Certains pourraient supposer que les villes plus riches, dotées de plus de climatiseurs et de meilleures infrastructures, auraient une réaction différente de celle des villes plus pauvres, ou que les zones urbaines réagiraient différemment des villages ruraux. Comprendre ces modèles est essentiel pour prédire les besoins énergétiques futurs et déterminer quelles communautés sont les plus à risque lorsque le réseau est sous pression.
Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de répondre à ces questions en examinant un ensemble massif de données couvrant 151 villes de Chine sur deux décennies, de 2000 à 2020. Ils ont combiné les relevés de la consommation d'électricité des ménages avec des données météorologiques détaillées tenant compte à la fois de la température et de l'humidité, créant ainsi une mesure précise de ce que les gens vivant là-bas ressentaient réellement en termes de chaleur. Leur analyse a révélé une cohérence frappante : à mesure que l'indice de chaleur augmentait, la consommation d'électricité résidentielle grimpait en flèche, quel que soit l'endroit où se trouvait la ville ou la richesse de ses résidents. Plus précisément, pour chaque tranche supplémentaire de 10 000 unités d'exposition à la chaleur mesurée de manière à refléter la durée et l'intensité de l'exposition des personnes à la chaleur, la consommation d'électricité augmentait d'environ 7,9 %. Étonnamment, les chercheurs n'ont trouvé aucune preuve que cette réaction changeait en fonction du niveau de revenu d'une ville, de son degré d'urbanisation, du nombre de climatiseurs possédés par les habitants ou du fait que les résidents vivent en ville ou à la campagne. Même dans les villes les plus pauvres comme les plus riches, la réponse à la chaleur était presque identique. Le seul facteur ayant montré une légère différence était la taille du ménage, les familles plus nombreuses ayant tendance à utiliser un peu plus d'énergie par unité de chaleur, mais le schéma général restait ferme à travers tout le pays.
Bien que la sensibilité à la chaleur soit uniforme, l'impact futur du réchauffement ne sera pas ressenti de la même manière. Les chercheurs ont utilisé des modèles climatiques pour projeter ce qui se passerait selon différents scénarios de réchauffement climatique et de développement économique. Ils ont découvert que les villes déjà connues pour être chaudes, particulièrement dans les régions du sud, feront face aux augmentations les plus fortes de la demande d'électricité. Dans le tiers des villes les plus chaudes, le besoin de refroidissement supplémentaire dû au changement climatique pourrait faire grimper la demande d'électricité de près de 81 % d'ici la fin du siècle. Cependant, le montant total d'électricité utilisé à l'avenir sera principalement dicté par l'augmentation des revenus et la croissance démographique, plutôt que par la seule météo. Les ménages plus aisés consomment globalement plus d'électricité, et à mesure que les gens gagnent plus d'argent, leur consommation croît. Cela crée un tableau complexe où une ville peut voir un bond énorme de sa consommation totale d'énergie simplement parce que ses résidents s'enrichissent, même si la météo ne s'aggrave pas beaucoup.
Cette distinction entre la demande totale et la vulnérabilité est là où se trouve la véritable histoire. Les chercheurs ont développé une méthode pour mesurer la « vulnérabilité », qui combine le stress de la chaleur et la capacité des résidents à payer pour le rafraîchissement et à y accéder. Ils ont constaté que les villes les plus vulnérables ne sont pas nécessairement celles qui connaissent la chaleur la plus intense ou la plus forte consommation totale d'électricité, mais plutôt celles où la chaleur est intense et où les résidents ont le moins d'argent pour y faire face. Dans un scénario où la croissance économique est lente et le réchauffement significatif, la vulnérabilité culmine dans les régions côtières du sud et le bassin moyen du Yangtze. Dans ces zones, le fardeau du refroidissement est élevé, mais les ressources financières pour y répondre sont faibles. Curieusement, un scénario avec une météo encore plus chaude mais une croissance économique plus rapide s'est avéré moins vulnérable, car l'argent supplémentaire disponible pour les résidents leur a permis de s'adapter plus facilement. Cela suggère que le développement économique peut être un bouclier puissant contre les pires effets de la chaleur, même si la météo elle-même devient plus extrême.
L'étude a également mis en évidence une différence entre qui est à risque et où le risque est concentré. Bien que les résidents les plus vulnérables vivent dans de petites villes plus pauvres dans le sud lointain, les villes qui comptent le plus grand nombre de personnes exposées aux risques liés à la chaleur sont les grandes métropoles côtières. Lorsque les chercheurs ont cherché les villes qui figuraient haut sur les deux listes — ayant à la fois une grande vulnérabilité et une large population exposée — ils ont identifié 29 villes, principalement regroupées dans le delta de la rivière des Perles et le bassin moyen du Yangtze. Ces villes abritent environ 160 millions de personnes et représentent une zone critique où le besoin de refroidissement est urgent, la capacité financière à le payer est tendue et le nombre de personnes impliquées est énorme. Les conclusions suggèrent que les stratégies d'adaptation ne peuvent pas reposer sur une approche unique. Les planificateurs doivent traiter le fardeau spécifique des résidents individuels dans les zones plus pauvres tout en gérant le risque agrégé dans les mégapoles surpeuplées. Les données montrent que, si la réaction physique à la chaleur est la même pour tous, la capacité de survivre à cette chaleur sans souffrir dépend fortement de l'endroit où vous vivez et de l'argent que vous avez.
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