Solutions globales : Comment pensons-nous à l'électrification de l'avenir du Canada?

Publié le dimanche 8 décembre 2019

Auteur : Mike Cleland

Michael Cleland

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Énergie positive, uOttawa

Le 2 décembre, Énergie positive a organisé un débat au Château Laurier, intitulé Solutions globales ou solutions locales : L'avenir de l'énergie au Canada. L’avenir énergétique du Canada sera-t-il dominé par des systèmes centralisés à grande échelle ou par des systèmes démocratiques plus populaires? Nous avons adapté les remarques d'ouverture de chaque intervenant pour cette série de quatre postes de blog.

Il n'y a pas de scénario d'électrification plausible à grande échelle conforme aux aspirations canadiennes de gaz à effet de serre pour le milieu du siècle qui n'implique pas une amélioration et une croissance importantes du réseau électrique à grande échelle.

Cependant, je ne veux pas que nous perdions de vue le fait que l’énergie électrique représente actuellement une part relativement faible de notre consommation d’énergie et que le Canada fait partie intégrante de l’économie mondiale de l’énergie. Je ne veux pas plaider pour ou contre une électrification importante. Mais comme cette idée a fini par dominer le discours public, je vais m'en servir comme point de départ.

Je vais parler à la fois de la nature du défi et de certaines implications pour les décideurs.

Commencez par l'échelle, mesurée en termes de capacité

Aujourd'hui, l'électricité représente environ 20% de l'énergie finale utilisée au Canada dans son ensemble. Qu'est-ce que cela signifierait de tripler ou quadrupler cela? Il existe de nombreuses estimations crédibles mais très spéculatives de ce que cela pourrait signifier en termes de nouvelle capacité de production.

Pour des raisons d'argument, et en supposant des progrès très significatifs dans l'efficacité du système et de l'utilisation finale, nous parlons potentiellement de plus que doubler notre capacité de production électrique existante, passant d'environ 150 000 MW à plus de 300 000. Tout cela doit s'accompagner d'une nouvelle réduction des émissions du système existant grâce à des remplacements ou à des percées dans la capture et la séquestration ou l'utilisation des émissions.

Ajoutez à cela la rénovation des installations plus anciennes et le durcissement pour la résilience face au changement climatique et aux préoccupations concernant la cybersécurité.

L'échelle concerne également la puissance réelle générée

La production d'électricité variera en fonction de la capacité de charge de base et de la quantité distribuable. Afin de répondre aux besoins et à la variabilité du système selon l'heure de la journée et la saison, ce sont des attributs essentiels. Le stockage aidera, mais le stockage facilite l'équilibrage de charge; cela ne crée pas d’offre.

Je dirais que la majorité de la production proviendra d'installations en amont basées sur la physique et la chimie de base de l'énergie et les idées fondamentales de la densité et de la disponibilité de l'énergie.

De manière conservatrice, nous avons besoin d'au moins 120 000 MW de nouvelle capacité de production provenant principalement de grandes sources en amont avec stockage associé, même en supposant des estimations optimistes pour la production distribuée.

La géographie compte

Les ressources sont inégalement réparties, en particulier lorsqu'elles reposent sur des systèmes naturels (notamment les énergies renouvelables). Les meilleurs régimes éoliens et solaires à grande échelle se trouvent probablement dans le triangle de Palliser, autrement connu sous le nom d'Occident. Il existe un potentiel à travers le pays pour de nouvelles centrales hydroélectriques, mais elles sont en grande partie éloignées et non à l'échelle des grands systèmes construits dans la seconde moitié du 20e siècle. Les systèmes à combustible tels que le gaz ou le nucléaire sont plus flexibles en termes de localisation. C'est quelque chose à penser.

La charge sera plus concentrée: les grandes régions métropolitaines comme le sud-ouest de la Colombie-Britannique ou le corridor Niagara-Québec et les concentrations de l'industrie des ressources.

Ces réalités signifient que beaucoup de nouvelles transmissions sont inévitables, en particulier dans un système basé sur les énergies renouvelables. Il y aura de nombreux itinéraires et de nombreuses communautés affectées.

Le temps compte

Les systèmes existants ont été construits en plus d'un siècle.

Disons simplement que nous parlons maintenant d’ajouter 40 000 MW par décennie pour les trois décennies d’ici à 2050, la plupart accompagnés du stockage et de la transmission nécessaires.

Pour le contexte, une seule centrale nucléaire représente environ 1000 MW, le site C sur la rivière de la Paix est de 1100 MW, et une grande ressource éolienne serait le projet offshore Naikun prévu en Colombie-Britannique, qui représente environ 400 MW.

La construction de plus de 40 de chacun de ces projets au cours de chacune des trois prochaines décennies pose des défis intéressants. En règle générale, le temps estimé pour la planification de l'exploitation d'un grand système est supérieur à 10 ans. Et les gros systèmes, en particulier ceux qui impliquent des technologies émergentes, apportent presque toujours des surprises qui ajoutent du temps pour les faire fonctionner correctement.

Les gens et les communautés comptent

Ce ne sont pas seulement les pipelines qui sont controversés.

Nos recherches chez Positive Energy et pratiquement toutes nos expériences opérationnelles nous indiquent que presque tous les projets généreront une controverse en raison de préoccupations concernant divers impacts locaux. Tout cela impliquera des politiques, une planification, l'engagement et la consultation de la communauté et des processus réglementaires officiels ainsi que - inévitablement - une grande implication judiciaire.

Implications pour les décideurs fédéraux et provinciaux?

Il faudra beaucoup plus de coopération interprovinciale et de commerce d'électricité. Cela impliquera également le gouvernement fédéral à bien des égards. Comment cela pourrait-il jouer, surtout compte tenu des propensions des provinces à traiter leurs systèmes électriques comme des symboles de souveraineté? Elle nécessitera une planification régionale comme nous ne l'avons jamais vue, tant pour les régions avec des projets à grande échelle que pour les couloirs reliant les sources et les centres de charge. Tout cela nécessitera de très grandes quantités de capitaux d'investissement publics et privés. Comment garantir aux capitaux privés des rendements raisonnables et des risques gérables? Enfin, cela dépendra de politiques, d'informations et de systèmes de réglementation nettement améliorés.

Nous aurons besoin de ces grands systèmes. Mais en ce moment - aujourd'hui - nous sommes loin d'avoir la capacité de faire face à quoi que ce soit de cette échelle dans la période allant jusqu'à 2050.

Nous devons continuer à développer cette capacité.

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