les chercheurs de stanford ont un plan qui équilibrerait 2 000 gw de capacité solaire et 2 300 gw d'énergie éolienne avec 3 300 gw de capacité de batterie et une grande quantité de charge flexible. les consommateurs économiseraient 64% sur la facture énergétique totale, en partie grâce à l'électrification des transports et du chauffage.

les Etats Unis. aurait besoin de 1500 gw d'énergie solaire à l'échelle des services publics et de 500 gw d'énergie solaire sur les toits pour atteindre 100% d'énergie renouvelable d'ici 2050, selon un plan développé par le professeur d'ingénierie de stanford, Mark Jacobson et sept coauteurs. une capacité de batterie de 3 300 gw équilibrerait l'énergie solaire et éolienne - aidée par 512 gw de charge flexible moyenne annuelle.

plusieurs États ont adopté un objectif politique de 100% d'électricité renouvelable d'ici 2050, mais le plan stanford irait plus loin en électrifiant tous les transports et le chauffage. une charge flexible pour aider à équilibrer les énergies renouvelables variables comprendrait des cas d'utilisation pour le stockage du froid, le stockage de la chaleur, la réponse à la demande et la production d'hydrogène pour une utilisation dans des camions alimentés par des piles à combustible.

les auteurs disent «nous devons arrêter» 80% des émissions de combustibles fossiles d'ici 2030 pour éviter le réchauffement climatique de 1,5 ° c, citant une étude précédente. atteignant 80% des États-Unis ultimes du plan l'objectif solaire d'ici 2030, à partir du niveau actuel d'environ 75 gwdc, nécessiterait un taux de croissance annuel composé de 36% dans les installations solaires, sur la base d'un rapport cc-ac de 1,33. ce taux de 36% est notamment plus agressif que la croissance annuelle de 18% visée par l'association des industries de l'énergie solaire.

atteignant 80% de la capacité de batterie finale de 3300 gw du plan Stanford d'ici 2030, à partir des États-Unis actuels. niveau de 1 gw, nécessiterait un taux de croissance annuel composé d'un peu plus de 100%. qui se compare à un article de l'association de stockage d'énergie citant Tom Leyden, directeur principal d'EDF Renouvelables Amérique du Nord, disant: «Au cours des 3 à 5 prochaines années, vous allez voir une croissance énorme» dans le stockage, comme «certains des consultants figurent il y aura une croissance 14 fois au cours des quatre ou cinq prochaines années », alors qu'un délai de 3 ans représenterait un taux de croissance annuel des installations de 100%.

les consommateurs économiseraient 64% sur leurs coûts énergétiques annuels en 2050 dans le cadre du plan, par rapport à un scénario «statu quo», en raison de l'énergie solaire et éolienne à faible coût, ainsi que des économies de pompes à chaleur éconergétiques, de véhicules électriques et de carburant véhicules cellulaires. les économies lors du comptage des décès et des maladies évités dus à la pollution de l'air et des avantages climatiques sont plus importantes, avec des coûts 87% inférieurs à ceux du «statu quo».

le plan identifie plusieurs processus industriels qui peuvent largement fonctionner en période de forte production renouvelable, fournissant ainsi une charge flexible: «liquéfaction de l'air; métallurgie d'induction et de poche; pompage d'eau avec variateurs de vitesse; et la production par électrolyse d'aluminium, de chlore-alcali, d'hydroxyde de potassium, de magnésium, de chlorate de sodium et de cuivre. » d'autres recherches ont également identifié un moyen d'opérer le dessalement comme une charge flexible.

la feuille de route, qui comprend des plans pour chaque région du monde, aurait besoin «de seulement 0,17% et 0,48% de terrain pour l'empreinte et l'espace, respectivement» sur une base mondiale, disent les auteurs.

pour mener leur analyse, les chercheurs de stanford ont utilisé le modèle de loadmatch, qui «fait correspondre l'approvisionnement variable en énergie avec la demande, le stockage et la réponse à la demande variables… toutes les 30 secondes dans chaque région de 2050 à 2052», comme illustré dans cet ensemble complexe de graphiques, que le document explique:

la modélisation a fait une hypothèse simplificatrice de «transmission parfaite», c'est-à-dire pas de congestion de transmission. le document a cité des recherches antérieures montrant que si la congestion du transport à longue distance est un problème, "l'augmentation de la capacité de transmission permettra de réduire la congestion avec seulement une augmentation modeste des coûts."

le document de l’équipe de Stanford, «impacts des plans énergétiques verts du nouvel accord sur la stabilité du réseau, les coûts, les emplois, la santé et le climat dans 143 pays», a été publié dans la revue one earth et est également disponible en format pdf.