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L'énergie solaire à l'épreuve du développement durable

Carole Madeleine Brunet

PhD thesis (2021)

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Cite this document: Brunet, C. M. (2021). L'énergie solaire à l'épreuve du développement durable (PhD thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/9160/
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Abstract

RÉSUMÉ: « Prendre d’urgence des mesures pour lutter contre les changements climatiques et leurs répercussions » est un objectif mobilisateur, placé au 13ème rang des 17 Objectifs du Développement Durable adoptés en 2015 par l’Assemblée générale des Nations Unies. Dans ce contexte fébrile, les énergies renouvelables ont une place de choix. Du fait de leurs caractéristiques d’exploitation (coûts d’installation en baisse, absence de génération de gaz à effet de serre), elles représentent un espoir tangible pour concilier progrès technologique et développement humain. Cet espoir est particulièrement important dans les régions du monde où la pauvreté énergétique ciblée par l’Objectif du Développement Durable 7 (« garantir l’accès de tous à des services énergétiques fiables, durables et modernes, à un coût abordable ») pourrait être comblée par l’utilisation d’une richesse naturelle et abondante, celle du soleil. Notre recherche a pour thème général la cohérence entre énergie solaire et développement durable. Nous nous interrogeons sur la teneur des impacts des Centrales solaires photovoltaïques sur le développement durable, en particulier sur la lutte contre la pauvreté et le déficit énergétique. Ces impacts sont identifiés, analysés et comparés grâce à une grille d’analyse comprenant six catégories d’impacts (social, économique, territoire/gouvernance, énergétique, eau/sécurité alimentaire, situation des femmes) identifiés sur quatre niveaux géographiques (local, régional, national, international. Notre stratégie de recherche est basée sur six études de cas localisées dans quatre régions du continent africain (Burkina Faso, Madagascar, Maroc, Rwanda, Sénégal, et Afrique du Sud) en utilisant une approche qualitative et quantitative comprenant la création d’un indice de durabilité spécifique aux Centrales solaires. Cette stratégie de recherche passe par l’utilisation d’une approche multiscalaire menée au travers de la science de la durabilité. Considérant la teneur de la littérature actuelle, limitée et parcimonieuse, nos résultats contribuent à une meilleure compréhension des enjeux et impacts d’une transition énergétique basée sur une énergie renouvelable utilisant le rayonnement solaire. Après avoir défini les forces en présence (acteurs et systèmes), notre analyse révèle l’importance de plusieurs enjeux. Outre les enjeux relatifs à la fabrication des systèmes photovoltaïques (impact sur l’environnement et risques pour les êtres vivants, raréfaction des métaux utilisés), la recherche met en lumière l’enjeu de l’évaluation de la durabilité du photovoltaïque en touchant du doigt comment certains Objectifs pour le Développement Durable (accès à l’eau, lutte contre la pauvreté, inégalités) peuvent être affaiblis ou contrariés du fait de son utilisation. D’un point de vue éthique, la transition énergétique pourrait aboutir à des situations d’injustice énergétique, ou de choix politiques pouvant limiter l’équité sociale. Nous identifions également les risques accompagnant l’exploitation des Centrales solaires photovoltaïques en évoquant leur contexte d’insertion du local à l’international. Bref, les enjeux de développement durable liés à l’utilisation de l’énergie solaire photovoltaïque relié au réseau électrique touchent tant la problématique des habitats naturels, de l’accès aux ressources, que la santé, la sécurité alimentaire, et le développement humain. Dans quelles mesures les centrales solaires photovoltaïques contribuent-elles au développement durable, dans une stratégie d’amélioration de la sécurité énergétique et de réduction de la pauvreté ? Plusieurs réponses sont possibles. La plus appropriée est la suivante : les centrales solaires ont une contribution limitée au développement durable ; des mesures correctives adaptées leur permettraient de participer à améliorer la sécurité énergétique et la lutte contre la pauvreté. De notre recherche émerge un modèle de durabilité basé sur des variables contextuelles et structurelles qui permet d’agir sur cette amélioration. Ce modèle suppose une gouvernance appropriée par les États concernés. Nous formulons plusieurs recommandations détaillant des mesures correctrices. Elles visent à placer l’utilisation de ces systèmes énergétiques photovoltaïques dans une vision stratégique, réaliste et prudente à la portée d’exploitants déterminés à bénéficier de ce potentiel. Sont mis à contribution la responsabilité sociale de l’entreprise mais également les acteurs publics stimulés par l’augmentation de leur capacité énergétique, la réduction du recours aux énergies fossiles productrices de gaz à effet de serre, et leur engagement global à la lutte contre le changement climatique.----------ABSTRACT: "Take urgent action to combat climate change and its impacts" is a mobilizing goal, placed 13th among the 17 Sustainable Development Goals adopted in 2015 by the United Nations General Assembly ». In this feverish context, renewable energies have a special place. Because of their operating characteristics (lower installation costs, absence of generation of greenhouse gas), they represent a tangible hope for reconciling technological progress and human development. This hope is particularly significant in regions of the world where the energy poverty targeted by Sustainable Development Goal 7 (“ensure access to affordable, reliable, sustainable and modern energy”) could be alleviated by the use of an abundant natural wealth, the sun. The general theme of our research is the coherence between solar energy and sustainable development. We investigate the impacts of photovoltaic solar power plants on sustainable development and especially focus on the fight against poverty and the energy deficit. These impacts are identified, analyzed and compared using an analysis grid made up of six categories of impacts (social, economic, territory/governance, energy, water/food security and the situation of women) identified on four levels (local, regional, national and international). Our research strategy is based on six case studies located in four regions of the African continent (Burkina Faso, Madagascar, Morocco, Rwanda, Senegal, and South Africa) using a qualitative and quantitative approach including the creation of a sustainability index specific to solar power plants. This research strategy involves the use of a multi-scalar approach conducted through the science of sustainability. Considering the content of the current, limited and scarce literature, our results contribute to a better understanding of the challenges and impacts of an energy transition based on renewable energy using solar radiation. After defining the forces involved (actors and systems), our analysis reveals the significance of several stakes. Besides to the challenges relating to the manufacturing of a photovoltaic system (impact on the environment and risks to living things, scarcity of the metals used), the research highlights the issue of assessing the sustainability of photovoltaics by pointing out how certain Sustainable Development Goals (access to water, fight against poverty, inequality) can be weakened or thwarted by its use. From an ethical point of view, the energy transition could lead to situations of energy injustice or political choices that could limit social equity. We also bring together the risks accompanying the operation of photovoltaic solar power plants by evoking their context of integration from the local context to international. In short, the challenges of sustainable development linked to the use of on-grid photovoltaic solar energy affect the issue of natural habitats, access to resources, as well as health, food security, and human development. To what extent do photovoltaic solar power plants contribute to sustainable development, in a strategy to improve energy security and reduce poverty? There are many possible answers. The following is the most appropriate: solar power plants have a limited contribution to make to sustainable development ; appropriate corrective measures would allow them to participate in improving energy security and the fight against poverty. From our research emerges a model of sustainability based on contextual and structural variables that allows to act on this improvement. This model assumes appropriate governance by the states involved. We make several recommendations detailing corrective measures. They aim at placing the use of these photovoltaic energy systems in a strategic, realistic and prudent vision within the reach of operators who are determined to take advantage of this potential. Corporate social responsibility is also involved, as well as public actors stimulated by the increase in their energy capacity, the reduction in the use of fossil fuels producing greenhouse gases and their overall commitment to the fight against climate change.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de mathématiques et de génie industriel
Academic/Research Directors: Oumarou Savadogo, Pierre Baptiste and Michel A. Bouchard
Date Deposited: 11 Nov 2021 15:40
Last Modified: 06 Dec 2021 12:29
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/9160/

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