Prévision du potentiel solaire mondial grâce aux modèles d’apprentissage automatique et d’apprentissage profond

Pourquoi le soleil et les ordinateurs intelligents comptent

À mesure que la planète se réchauffe et que les événements météorologiques extrêmes deviennent plus fréquents, les sociétés cherchent des moyens plus propres d’alimenter les logements, les transports et l’industrie. Les panneaux solaires figurent parmi les options les plus prometteuses : ils deviennent moins coûteux, plus efficaces et peuvent être installés presque partout où le soleil brille. Cette étude pose une question simple mais cruciale : jusqu’où l’énergie solaire pourrait-elle aller à la moitié du siècle, et qu’est-ce que cela impliquerait pour notre mix énergétique global si l’on utilise des outils de données modernes pour regarder vers l’avenir ?

Regarder le passé pour voir l’avenir

Les chercheurs ont rassemblé des données mondiales détaillées de 2000 à 2022, incluant la consommation électrique mondiale, la part fournie par les panneaux solaires, et les paramètres météorologiques de base qui influencent la production solaire : ensoleillement, température et vitesse du vent. Sur cette période, la capacité solaire mondiale est passée d’à peine 1,23 gigawatt en 2000 à plus de 1 000 gigawatts en 2022, et la production électrique annuelle solaire est passée d’environ 1 térawattheure à plus de 1 300. Ces chiffres traduisent la baisse du coût des panneaux, l’amélioration des technologies et un fort soutien politique dans des pays comme la Chine, l’Inde, les États-Unis et en Europe. L’équipe a utilisé ces tendances historiques comme base pour ses prévisions jusqu’en 2050.

Deux méthodes intelligentes pour prévoir la puissance solaire

Pour projeter l’avenir, les auteurs se sont tournés vers deux familles de modèles informatiques spécialisés dans les séries temporelles. L’un, appelé SARIMAX, appartient à la boîte à outils traditionnelle des statisticiens ; il cherche des motifs répétés et des tendances et peut aussi prendre en compte des facteurs externes comme la température ou le vent qui influencent la production solaire. L’autre, connu sous le nom de réseau convolutionnel temporel, est une approche d’apprentissage profond qui examine de longues séquences de données à la fois et peut révéler des relations plus complexes et non linéaires. Les deux modèles ont été entraînés et testés sur le même jeu de données mondial, et leur précision a été évaluée à l’aide de mesures standards d’erreur et d’ajustement. Dans ces tests, SARIMAX a légèrement surpassé le modèle d’apprentissage profond, fournissant des prévisions globalement plus précises.

Quelle ampleur pourrait atteindre le solaire

Avec ces outils, les chercheurs prévoient que l’énergie solaire mondiale continuera d’avancer rapidement. Selon SARIMAX, la capacité solaire installée pourrait passer d’environ 1 300 gigawatts en 2023 à plus de 11 600 gigawatts d’ici 2050. Le modèle d’apprentissage profond donne une valeur maximale très proche, un peu au‑dessus de 11 500 gigawatts. La production électrique solaire suit la même montée spectaculaire : de moins de 2 000 térawattheures en 2023 à environ 15 000–16 000 térawattheures en 2050 selon les deux modèles. Autrement dit, le monde pourrait produire plus de dix fois l’électricité solaire d’aujourd’hui à la moitié du siècle si les tendances actuelles se poursuivent et si les politiques restent globalement favorables.

Le mix énergétique mondial en mutation

L’étude examine aussi la manière dont cette poussée du solaire s’intègre au mix plus large des sources d’électricité — combustibles fossiles, nucléaire et l’ensemble des renouvelables. Historiquement, les fossiles ont dominé, les renouvelables et le nucléaire représentant une part plus faible. Les modèles suggèrent qu’en 2050, l’électricité renouvelable, portée par le solaire, sera plus de trois fois supérieure à celle de 2023, atteignant environ 26 000 à 31 000 térawattheures par an. Le nucléaire reste à peu près stable ou décline légèrement, tandis que l’électricité d’origine fossile continue de croître, surtout dans le scénario SARIMAX, mais plus lentement que les renouvelables. Cela signifie que, même si l’énergie propre se développe de façon impressionnante, des actions fortes seraient encore nécessaires pour maîtriser le charbon, le pétrole et le gaz si l’humanité veut atteindre des objectifs climatiques stricts.

Ce que cela signifie pour la vie quotidienne

Pour un non‑spécialiste, les détails techniques des outils de prévision importent moins que leur message : le potentiel solaire existe en quantité suffisante pour alimenter une large part de l’activité humaine, et son rôle est appelé à croître fortement. L’étude montre que les méthodes statistiques traditionnelles, quand elles sont soigneusement ajustées et alimentées par de bonnes données, peuvent rivaliser avec — voire surpasser — des techniques d’apprentissage profond plus en vogue pour les prévisions énergétiques à long terme. Plus important encore, les deux approches vont dans la même direction — un futur où l’énergie solaire est au cœur de l’approvisionnement électrique mondial. Si les gouvernements accompagnent cette croissance par des politiques limitant l’usage des combustibles fossiles et soutenant le stockage d’énergie, les véhicules électriques et l’élimination du carbone, un climat plus propre et plus stable reste à portée de main.

Citation: Raza, M.A., Karim, A., Altayeb, M. et al. Global solar energy potential forecasting through machine learning and deep learning models. Sci Rep 16, 10466 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41357-x

Mots-clés: énergie solaire, énergie renouvelable, transition énergétique, changement climatique, apprentissage automatique