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Mémoire sur le potentiel des
énergies solaires au Québec
Mémoire présenté à la Commission sur les enjeux énergétiques du Québec
par
Diane Bastien, B.Sc. Physique, candidate au doctorat en Génie du bâtiment,
Designer Passive House
26 septembre 2013
En septembre 2011, Dr Andreas Athienitis et moi-même avons publié un rapport intitulé Le potentiel des énergies solaires au Québec. Le présent mémoire consiste en une brève introduction à ce rapport et souligne les points les plus importants, plus particulièrement dans le contexte de la Commission sur les enjeux énergétiques du Québec. Le rapport intégral de 51 pages, annexé à ce document, fait partie intégrante de ce mémoire. Il contient un argumentaire détaillé, avec références, qui étaye ce bref mémoire.
Mémoire sur le potentiel des
énergies solaires au Québec
Au Québec, les bâtiments résidentiels, commerciaux et institutionnels consomment 33% de
l’énergie secondaire et plus de 51% de l’électricité consommée au Québec. Ils doivent donc
occuper une part centrale d’une réflexion sur les enjeux énergétiques du Québec.
Toutefois, les bâtiments sont souvent laissés de côté lors d’une telle réflexion, simplement parce
que les bâtiments sont généralement considérés comme des consommateurs d’énergie et non
comme producteurs. Les bâtiments ne doivent plus être vus comme de simples consommateurs
d’énergie, passifs, dont il faut leur fournir l’énergie d’une façon ou d’autre afin répondre à leurs
besoins. Ils doivent devenir des acteurs-clés du réseau électrique, aidant à gérer la production et
la consommation.
Notons que c’est déjà le cas, entre autre avec le tarif DT d’Hydro-Québec pour les maisons
équipées d’un système de chauffage bi-énergie. Au Québec, la demande d’électricité de pointe a
lieu en hiver, lors de grands froids, principalement en raison de la grande demande d’électricité
pour le chauffage. Bien que le Québec dispose d’importants surplus énergétiques pour les
prochaines années, il doit à ce moment se tourner vers l’importation pour répondre à cette
demande de pointe. Les maisons dotées de la tarification DT utilisent un chauffage d’appoint,
généralement une chaudière au mazout, lors des périodes froides, coïncidant avec la demande de
pointe. Elles aident déjà le réseau électrique à gérer l’équilibre de la production et de la demande.
Ce n’est donc pas un concept nouveau, mais il est grand temps de l’appliquer à une échelle
beaucoup plus grande.
Il est important de se rappeler un principe physique de base : un kWh économisé est un kWh qui
n’a pas à être produit. Ils ont donc le même coût. Il est grand temps de donner une valeur égale
au kWh économisé à celui du kWh produit. Malheureusement, la tendance générale est à sous
estimer l’importance du potentiel d’économie d’énergie et lui attribuer une valeur moindre à
celle d’un kWh produit. Puisque la consommation d’un kWh coûte 7,78 ¢ pour un particulier,
toute mesure d’économie d’énergie ayant un coût inférieur à 7,78 ¢ devrait être favorisée. Au
Québec, le coût de production d’une nouvelle centrale électrique tourne autour de 10 ¢/kWh. À
l’échelle provinciale, toute mesure d’économie d’énergie ayant un coût inférieur à 10 ¢/kWh
devrait être également favorisée. Il faut bien se rappeler que peu importe la source, la production
d’électricité cause toujours certains impacts environnementaux indésirables (émissions de GES,
inondation de territoire, etc.). L’économie d’énergie est assurément le moyen ayant le moins
d’impacts environnementaux afin de répondre à nos besoins énergétiques. Évidemment,
l’économie d’énergie a ses limites, mais vu la grande consommation énergétique des québécois
par habitant, on en est encore très loin. Et le Québec est doté d’une immense capacité de
production d’électricité, renouvelable de surcroit. C’est certainement notre plus gros atout.
Or, grâce à ces abondantes ressources hydrauliques, on en arrive à un surprenant paradoxe :
pourquoi rationaliser l’utilisation de l’électricité si nous avons des surplus à écouler? La question
s’impose d’elle-même de plus en plus1. Dans le contexte actuel du potentiel d’exploitation des
1Économiser l'électricité fait augmenter les tarifs! Hélène Baril, La presse. http://affaires.lapresse.ca/economie/energie-
et-ressources/201209/19/01-4575383-economiser-lelectricite-fait-augmenter-les-tarifs.php
gaz de schistes et du bas prix du gaz naturel, le prix d’exportation d’électricité tourne autour de 4 ¢/kWh, bien en deçà du coût de construction de nouvelles centrales. Afin de contourner cette problématique, nous devons tenter d’implémenter deux mesures en parallèles. La première, nous devons faire reconnaitre le caractère renouvelable et le faible niveau d’émissions de GES de l’électricité québécoise. L’hydroélectricité, dans un contexte de changements climatiques et d’un marché du carbone, a une plus-value par rapport à l’électricité produite à partir de gaz naturel ou de charbon. Il faut donc trouver des partenaires désireux d’acheter une électricité provenant de barrages hydroélectriques et d’éoliennes à un prix raisonnable. À titre d’exemple, le gouvernement ontarien achète actuellement l’électricité éolienne à 11,5 ¢/kWh et l’hydroélectricité à 12.2 ¢/kWh, sur son territoire. Entre 4 et 12 ¢/kWh, il y a moyen de s’entendre pour que chacun y trouve son compte. Les grands besoins énergétiques de l’Ontario et son désir de s’approvisionner de sources renouvelables devraient favoriser une collaboration entre nos deux provinces. Malheureusement, un lourd héritage politique semble empêcher le Québec de développer une véritable collaboration constructive, d’égal à égal, avec nos provinces voisines. Il est important de renouveler le climat politique et de travailler à élaborer de nouvelles relations avec celles-ci. L’Ontario construit actuellement de nouvelles centrales au gaz. Or, nous avons l’éléphant blanc de la centrale au gaz naturel de Bécancour, pour qui Hydro-Québec a versé plus de 900 millions depuis 2008 pour ne pas produire d’électricité. Il est plus que temps de dénicher un partenaire afin de valoriser l’utilisation de cette centrale et éliminer ces lourdes pertes économiques. Quelques états américains près de nous pourraient aussi potentiellement devenir de précieux collaborateurs afin de trouver preneur pour notre électricité renouvelable. La deuxième mesure consiste à effectuer une transition du pétrole vers l’électricité. Avec une consommation annuelle de 135 millions de barils de pétrole, cela représente 38% de toute l’énergie consommée au Québec. Des 18,4 milliards dépensés pour la consommation de produits pétroliers en 2008, 15 milliards sont sortis de l’économie du Québec. Étant donné les objectifs de diminution de GES, les raisons sont nombreuses afin de réduire notre consommation de pétrole, dont la majorité est utilisée pour le transport. Avec ses surplus d’hydroélectricité, le Québec est probablement le meilleur endroit au monde pour effectuer une transition à l’électrification des transports. Les voitures électriques sont fiables, et déjà disponibles sur le marché. Il est important de déployer des mesures pour d’accélérer l’introduction de véhicules électriques sur nos route afin de valoriser nos importants surplus électriques. En combinant l’électrification des transports et le développement de nouveaux marchés pour notre électricité renouvelable, la production et la demande seront plus équilibrées et l’économie d’énergie pourra alors être exploitée à son plein potentiel. Le Québec est doté d’abondantes ressources hydroélectriques, éoliennes et solaires. Exploiter ces ressources pour devenir un important exportateur d’électricité renouvelable semble une opportunité économique bien plus adaptée aux problèmes de changements climatiques que l’exploitation d’hydrocarbures sur notre territoire. Il importe toutefois de procéder avec caution, en suivant une démarche raisonnée, où les partenaires sont identifiés et les contrats signés avant la construction de nouveaux projets et où la population locale et québécoise soutient globalement ces projets. Voilà un bien long préambule, où le mot « solaire » a à peine été introduit. Mais il est important de bien situer les énergies solaires dans leur contexte. Notez d’ailleurs l’utilisation du pluriel. En effet, il est possible d’utiliser l’énergie solaire sous de multiples formes, qui sont abondamment
présentées dans le rapport en annexe. Les formes d’énergie solaire les plus adaptées au Québec
sont :
• L’énergie solaire passive
• L’éclairage naturel
• L’énergie solaire thermique
• L’énergie solaire photovoltaïque
Les deux premières sont généralement considérées comme des mesures d’économies d’énergie
alors que les deux dernières plutôt comme des systèmes de production l’énergie. Une des
grandes difficultés afin de comparer l’économie d’énergie sur un pied d’égalité avec de l’énergie
produite se cache dans le simple fait que l’énergie produite est comptabilisée, alors que
l’économie d’énergie est cachée. L’économie d’énergie doit toujours se décliner par rapport à un
autre scénario, là ou la mesure n’aurait pas été implantée. Elle ne peut être mesurée et doit donc
être estimée. Souvent, elle n’est même pas prise en compte. Par exemple, une maison ordinaire,
avec des fenêtres distribuées uniformément, a une charge de chauffage réduite d’environ 10%
grâce aux gains solaires à travers les fenêtres. Évidemment, cette contribution n’est pas
comptabilisée, mais il demeure que même une maison ordinaire diminue sa facture de chauffage
de façon appréciable grâce aux rayons du soleil. Même l’énergie solaire thermique, qui récolte la
chaleur du soleil pour le chauffage de l’eau chaude et/ou de l’espace, est rarement comptabilisée,
simplement dû au fait que les capteurs de chaleurs sont plus compliqués et dispendieux que les
compteurs électriques. Puisque l’énergie solaire thermique est toujours accompagnée d’un
système de chauffage auxiliaire, il en résulte qu’elle soit souvent considérée comme une mesure
d’économie d’énergie, à cause du fait que la chaleur produite n’est souvent pas directement
comptabilisée.
Bien que ces considérations puissent sembler secondaires, elles contribuent aux difficultés que
l’énergie solaire doit faire face afin que son potentiel soit reconnu au même titre que les autres
sources énergétiques.
En 2008, 65% des besoins énergétiques dans le milieu résidentiel étaient attribués au chauffage de
l’espace et 12% au chauffage de l’eau. Il faut donc reconnaitre qu’environ 4/5 des besoins
énergétiques résidentiels peuvent être comblés par de la chaleur, alors que seulement le dernier
1/5 nécessite de l’électricité. Cette constatation est intéressante, car l’énergie solaire est plus
performante sous forme de chaleur que d’électricité.
Jusqu’à quel point est-il possible de réduire la consommation énergétique des bâtiments? Le
secteur le plus énergivore du résidentiel, la demande de chauffage, peut être réduite de plus de
90% par rapport à une maison québécoise typique. Tel qu’illustré par le graphique à la page
suivante, il est possible de réduire la demande de chauffage d’un bâtiment jusqu’à 15 kWh par
mètre carré de surface de plancher. Cette consommation énergétique constitue en fait la cible à
atteindre pour obtenir la certification Passive House. Bien que pour l’instant, moins d’une dizaine
de maisons sont certifiées Passive House au Canada actuellement, plusieurs projets sont en cours
et ce nombre s’accroitra sous peu. Il y a plus de 20 000 bâtiments ayant obtenu cette certification
en Europe, principalement en Allemagne, Autriche et dans les pays scandinaves. La figure révèle
également qu’initialement, Novoclimat était assez près de la norme fédérale R2000. Or cette
dernière a évolué, et Novoclimat fait actuellement piètre figure par rapport à la révision de 2012
de R2000. Puisque le nouveau code du bâtiment du Québec est pratiquement identique aux
exigences Novoclimat, ce standard est actuellement en cours de révision. Ce nouveau standard
devra être ambitieux, à la mesure du nouveau R2000, autrement les économies générées par
Novoclimat seront bien modestes à l’échelle provinciale. Novoclimat, à la différence de R2000, a
réussi à bien se faire connaître auprès du public et est solidement ancrée dans le paysage
québécois. Par contre, il faut que les économies d’énergie soient significatives par rapport au
nouveau code du bâtiment pour qu’elle aille un impact significatif.
Consommation d’énergie pour le chauffage kWh/m2
200
167
157
150
118
kWh/m2
97
100
83
50 42
15
0
Maison typique
Maison conforme Code 2002
Maison conforme Code 2012 (Novoclimat)
Maison R 2000 - 1990
Maison R 2000 - 2000
Maison R 2000 - 2012
Maison passive
Le fait qu’il soit techniquement possible de construire des bâtiments avec une demande de
chauffage de l’ordre de 15 kWh/m2 n’implique pas nécessairement qu’il faille le faire à grande
échelle. Il faut que le choix de construire des bâtiments avancés (ou non) fasse partie d’une vision
énergétique globale. La construction de tels bâtiments coûte évidemment plus cher, mais ils
générèrent d’importantes économies d’énergies, allégeant du même coup les paiements mensuels
en énergie. De plus, de tels bâtiments offrent un comfort, une qualité de l’air et une qualité de
construction inégalés.
L’Union Européenne s’est engagée à ce que toute nouvelle construction ait une consommation
énergétique pratiquement nulle (near net zero) d’ici 2020. Cet objectif, un peu flou initialement, a
finalement été clarifié. Les coûts annuels totaux des nouveaux bâtiments, c’est-à-dire de
l’hypothèque et des factures d’énergie combinés, doivent être optimisés. Cette notion s’explique
plus aisément à l’aide du graphique à la page suivante. En partant d’un bâtiment de référence
(point 1), les premières mesures de conservation d’énergie permettent de baisser les coûts de
l’énergie à un rythme plus élevé que l’augmentation de l’hypothèque, ce qui résulte en une
économie annuelle à la fois d’argent et d’énergie, jusqu’à atteindre le point d’un bâtiment dont les
coût sont optimisés (point 2). Tout code du bâtiment devrait être basé sur ce point, afin de
maximiser à la fois les économies d’énergie et les dépenses énergétiques. Le nouveau code de
2012 n’atteint pas ce point : il devrait être révisé au plus tôt afin que les économies d’argent et
d’énergie soient maximisées. En continuant d’instaurer des mesures d’efficacité énergétiques, les
coûts annuels augmentent jusqu’à ce qu’ils se retrouvent au niveau du bâtiment de référence. À
ce point (point 3), les charges annuelles sont identiques à celles du bâtiment de référence, mais
les économies d’énergie sont significatives. La norme révisée Novoclimat devrait se trouver
minimalement à ce point. Par la suite, il est alors possible d’aller plus loin en efficacité énergétique
et d’intégrer des panneaux photovoltaïques jusqu’à ce que le bâtiment produise suffisament
l’énergie pour combler sa consommation annuelle (point 4).
Christensen et al. (2004)2 La nouvelle stratégie énergétique québécoise devrait renouveler et peut-être augmenter les aides financières accordées aux maisons certifiées par la nouvelle norme Novoclimat à venir. Les règles d’attribution doivent être clarifiées et les matériaux plus performants acceptés3, de sorte que les maisons beaucoup plus efficaces que Novoclimat, celles certifiées Passive House par exemple, puisse également la recevoir. Les bâtiments certifiés Passive House devraient recevoir une bonification de l’aide actuellement accordée à Novoclimat. De plus, ceux-ci devraient pouvoir bénéficier d’un tarif particulier de la part d’Hydro-Québec. Hydro-Québec devrait développer une nouvelle tarification différenciée dans le temps, dont le coût reflète les coûts réels de production. Les bâtiments Passive House ont une température très stable, qui varie très lentement. Avec un contrôle intelligent, il serait très facile de suspendre le chauffage de ceux-ci et de les soumettre à un tarif plus élevé lors des périodes de pointe d’Hydro-Québec. Ainsi, ils aideraient Hydro-Québec à réduire la demande de pointe et en échange, ils bénéficieraient d’un tarif préférentiel en période hors pointe qui leur permettrait globalement de réduire leurs dépenses énergétiques. Il serait pertinent d’introduire de nouvelles mesures dans le nouveau code du bâtiment, comme par exemple de rendre obligatoire le vitrage triple écoénergétique4 pour les murs orientés du côté nord. Cette mesure inciterait les architectes et contracteurs à prendre en considération l’orientation du bâtiment lors de son design et limiterait par le fait même les fenêtres au nord, réduisant significativement les déperditions énergétiques d’un bâtiment, tout en favorisant graduellement une plus grande compétitivité dans l’industrie nord-américaine des fenêtres hautes performances. La tradition pèse lourd dans le domaine de la construction. Ce domaine évolue malheureusement assez peu de lui-même et doit donc être soumis à des règles claires afin de favoriser l’innovation. 2 A sequential search techniquefor identifying optimal building designs on the path to zero net energy. Christensen et al. 2004, American Solar Energy Society. 3 Bien que cela semble aller de soi, ce n’est pas le cas actuellement. Une maison certifiée Passive House s’est vue refuser l’aide financière Novoclimat car sa membrane pare vapeur intelligente, un des meilleur produit au monde, ne figurait pas sur la liste des membranes autorisées par Novoclimat. 4 Avec gaz argon et films à faible émissivité (valeur U< 0.85 et coefficient de gain solaire >0.50)
Tous les bâtiments publics devraient être construits de sorte à minimiser les coûts globaux sur une échelle de l’ordre de cinquante ans. Nous avons tout avantage à construire des bâtiments durables, qui résisteront à l’usure du temps. De plus, tous les bâtiments publics devraient être soumis à un audit énergétique afin de classifier leur performance énergétique, comme en France. Un système de contrôle de qualité des bâtiments publics devrait être mis en place. En tant que société, nous devons absolument fournir les ressources nécessaires à l’entretien des bâtiments et éviter leur remplacement pour cause de négligence, pour c’est le cas pour des dizaines d’écoles publiques de la Commission scolaire de Montréal par exemple. Le gouvernement du Québec devrait imposer une évaluation énergétique des bâtiments lors de leur vente. L’achat d’un bâtiment est un investissement important et les acheteurs devraient savoir à quoi s’attendre quant aux factures énergétiques et aux rénovations à effectuer dans le futur. Le Danemark a instauré une telle mesure en 1997 et l’Union Européenne est actuellement en train de la mettre en place à grande échelle. Il faut évidemment s’attaquer aux bâtiments déjà construits et plutôt mal isolés du Québec. On ne peut compter sur les subventions fédérales, qui vont et viennent selon les aléas de l’économie et qui sont toujours à court terme. Améliorer l’isolation d’un bâtiment de manière significative nécessite un investissement important qui doit être planifié sur plusieurs années. Les subventions provinciales doivent être disponibles à moyen terme, sur une période de 5-10 ans, afin de permettre aux propriétaires de planifier correctement leurs rénovations. De plus, des bâtiments mal isolés nous rendent beaucoup plus vulnérables en cas de panne du réseau. La crise du verglas de 1997 a subitement révélé les risques liés à notre dépendance à un réseau électrique très étendu géographiquement. Améliorer l’isolation de parc immobilier existant favorise du même coup l’indépendance et la sécurité énergétique du Québec.
Voilà dans ces quelques pages une brève introduction au rapport sur Le potentiel des énergies solaires au Québec, dans le contexte de la Commission sur les enjeux énergétiques. Pour terminer, j’aimerais faire référence au rapport publié lors du débat public sur l’énergie de 1995, Pour un Québec efficace. À ma grande surprise, ce document semblait avoir été écrit hier. Pratiquement toutes les recommandations de ce rapport sont toujours aussi pertinentes aujourd’hui. Trop peu de ces recommandations ont été instaurées, et force est de constater que depuis, notre développement énergétique s’est fait de manière plutôt chaotique. En bloquant tout nouveau projet de centrales électriques puis en tentant d’imposer la construction de centrales au gaz naturel dans les années 2000 en passant par la reprise de la construction de méga barrages et le début d’un développement privé du secteur de l’éolien produisant une électricité dont l’utilité est plutôt incertaine, il semble que le développement énergétique récent s’est élaboré au profit d’intérêts particuliers plutôt que pour le bénéfice de tous les québécois. Il faudrait que le rapport final de la Commission suggère un mécanisme pour faire en sorte que les grandes lignes du rapport définissant la planification énergétique québécoise soit adoptée par tous les partis politique à la Chambre des Communes et que tous les partis s’engagent à respecter cette vision, afin d’éviter de produire un autre excellent rapport qui se retrouvera rapidement sur les tablettes et d’avoir une succession de partis politiques aux vues et intérêts divergents. Or, en adoptant une stratégie énergétique basée sur la planification intégrée des ressources, qui se caractérise par l’adoption de la solution la moins dispendieuse et la plus souhaitable au plan économique, social et environnemental, il sera relativement facile d’élaborer une stratégie énergétique qui fera profiter tous les québécois, pour les générations à venir. Diane Bastien, 26 septembre 2013
ANNEXE : Le potentiel des énergies solaires au Québec
PHOTO La centrale à tour TABLE DES MATièRES
solaire PS20, située à
Sancular la Mayor, près
de Séville, en Espagne,
peut fournir de l’électricité
à 6 000 foyers. L’entreprise
Solucar (Abengoa) prévoit
de construire un total
de 9 centrales dans les
7 prochaines années afin
d’alimenter 180 000 foyers
en électricité.
4 Préface
9 Résumé
10 Le potentiel des énergies solaires au Québec
16 Les différents types d’énergies solaires
17 L’énergie solaire passive
19 L’éclairage naturel
20 L’énergie solaire thermique
21 L’énergie solaire photovoltaïque
22 L’énergie solaire thermique et photovoltaïque intégrée au bâtiment
24 Les centrale solaires thermiques
26 L’intégration des technologies solaires aux bâtiments :
les bâtiments à consommation énergétique nette nulle
28 L’énergie solaire ailleurs dans le monde
29 L’allemagne
31 L’espagne
34 Le Japon
36 L’Ontario
38 L’énergie solaire la mieux adaptée pour le Québec
40 un aperçu des professionnels reliés à l’énergie solaire au Québec
41 Les barrières au développement de la filière solaire au Québec
42 Comment assurer le déploiement de l’énergie solaire au Québec ?
43 … en améliorant le code du bâtiment
AUTEURS 43 … en impliquant tous les niveaux de gouvernements
Diane Bastien, candidate au doctorat de génie du bâtiment, civil et environnemental à l’Université Concordia 44 … en aidant le solaire thermique
Andreas Athienitis, Ph.D., Eng., FCAE, professeur à l’Université Concordia, titulaire de la chaire de recherche sur l’énergie solaire
45 … en augmentant la sécurité énergétique
RÉVISION 45 … en préparant l’électrification des transports
Pierre Bernadet, Éric Darier, Astrid Jousset, Flavie Léger-Roy, Keith Stewart et Catherine Vézina et la gestion de la demande
PHOTO DE LA COUVERTURE 46 … en adoptant une stratégie énergétique basée
© Réseau de recherche sur les bâtiments solaires sur la planification intégrée des ressources
REMERCIEMENTS 47 … en adoptant des mesures budgétaires
Les auteurs tiennent à remercier chaleureusement José Candanedo et Brendan O’Neill pour avoir pris de temps de lire ce manuscrit et 47 … en investissant dans des projets de démonstration
de transmettre de judicieuses recommandations. Remerciements à Steven Guilbeault d’Équiterre et Benoit Perron d’Énergie Solaire Québec.
48 Conclusions
ISBN 978-0-9877581-0-1
Septembre 2011 49 Les avantages du solaire au Québec
Publié par Greenpeace Canada
50 Références
Greenpeace est une organisation indépendante vouée à la protection de l’environnement. Nous organisons des campagnes de sensibilisation,
parfois axées sur la confrontation créative, mais toujours non violentes. Sur la base de recherches scientifiques fiables, nous faisons la promotion
de solutions efficaces et novatrices pour faire de notre planète un endroit plus vert et plus pacifique.
Bureau de Montréal :
454, avenue Laurier Est
@GreenpeaceQC
3 Montréal (Québec) H2J 1E7 LE POTEnTiEL DE L’ÉnERGiE SOLAiRE Au QuÉBEC / préface
1 800 320-7183
www.greenpeace.ca Greenpeace QuébecPRÉFACE PAR ÉRiC DARiER, ph.D.,
Directeur De Greenpeace au Québec
L’avenir prometteur
des énergies solaires au Québec
Greenpeace est très fière de lancer ce rapport sur le potentiel du solaire au Québec et
remercie chaleureusement Diane bastien et le professeur andreas athienitis du département
de génie du bâtiment, civil et environnemental de l’université concordia pour la rédaction
de ce rapport.
Le développement des énergies renouvelables pour remplacer les énergies fossiles
et nucléaires demeure toujours un des grands impératifs du 21e siècle. La lutte contre les
changements climatiques et le développement d’énergies renouvelables et propres sont
un défi mondial. L’efficacité énergétique et les économies d’énergies devraient aussi faire
partie intégrante des solutions.
Greenpeace publie régulièrement des scénarios mondiaux (intitulés [R]évolution énergétique)
qui montrent comment on pourrait, d’ici 2050, fournir 80 % de la demande énergétique
mondiale avec seulement 2,5 % des énergies renouvelables viables et disponibles sur cette
terre. ces alternatives énergétiques de Greenpeace ont maintenant été validées en juin 2011
par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) dans un rapport
spécial sur les sources énergétiques renouvelables. 1
Sur le plan mondial, le solaire est la source d’énergie renouvelable la plus abondante :
elle pourrait fournir 2 850 fois la consommation mondiale actuelle en énergie ! en utilisant
seulement environ 2,5 % du potentiel des énergies renouvelables, il serait possible pour
l’humanité de compter sur les énergies renouvelables pour la plupart de ses besoins
énergétiques d’ici 2050.
Le solaire au Québec
Le solaire reste une solution énergétique ignorée par les politiques publiques au Québec,
malgré le fait que l’énergie solaire reçue par seulement 0,1 % du territoire du Québec serait
théoriquement nécessaire pour générer toute l’énergie dont le Québec a besoin annuellement.
comme ce rapport l’indique, plutôt que parler de l’énergie solaire, on devrait parler des PHOTO Le toit
énergies solaires. en effet, il existe le solaire photovoltaïque qui produit directement de photovoltaïque et
l’électricité, le solaire passif qui permet d’utiliser l’énergie du solaire grâce à une meilleure thermique de la maison
conception et construction des bâtiments, le solaire thermique qui capte la chaleur Alstonvale : des modules
photovoltaïques (PV)
pour chauffer directement l’eau et l’espace des bâtiments, et les centrales solaires
constituent les trois
thermiques qui font fonctionner une turbine pour produire de l’électricité. il existe donc rangées du bas alors
une flexibilité des options solaires pour s’adapter aux contraintes et aux besoins locaux. que la rangée du haut
est constituée d’un
Grâce à de nombreux individus visionnaires, le solaire est déjà très présent au Québec, mais absorbeur protégé
largement invisible car déjà intégré dans le patrimoine. Saviez-vous qu’il y a des milliers de par une vitre. L’air se
réchauffe en circulant
maisons ou bâtiments au Québec qui utilisent déjà une des énergies solaires ? Saviez-vous
dans une cavité en
qu’en plein centre de montréal, au coin des rues Sainte-catherine et Guy, se situe la plus dessous des modules PV.
grande installation solaire sur un bâtiment au Québec ? © SevaG pOGharian
4 LE POTEnTiEL DES ÉnERGiES SOLAiRES Au QuÉBEC GREEnPEACE / Septembre 2011 5Pourquoi le solaire au Québec ? encore, voire d’éliminer totalement le chauffage des bâtiments aux énergies fossiles. une
malgré son statut de pays nordique, le Québec jouit d’un ensoleillement généreux, partie de l’électricité ainsi économisée dans le chauffage des bâtiments pourrait alors être
spécialement en hiver lorsque les besoins en chaleur sont les plus importants. Êtes-vous utilisée, par exemple, pour l’électrification des transports, une des autres grandes priorités
au courant que montréal reçoit presqu’un tiers de plus d’ensoleillement annuellement dans la réduction de nos émissions de gaz à effet de serre (GeS) tout en diminuant notre
que berlin, alors que l’allemagne est un des chefs de file mondiaux pour le solaire ? dépendance aux énergies fossiles.
Les énergies solaires ne sont pas seulement des énergies renouvelables et propres qui il est possible de construire des maisons à consommation énergétique nette nulle dès
contribuent à la lutte aux changements climatiques. ce sont aussi des sources d’énergie aujourd’hui avec les technologies actuelles en combinant de manière optimale l’énergie
d’appoint importantes qui augmentent le confort, la sécurité et l’autonomie des résidents ; solaire, l’efficacité énergétique et des systèmes efficaces comme les pompes géothermiques.
comme lors de la tristement célèbre crise du verglas de 1998. L’énergie solaire passive ces maisons ont parfois besoin d’énergie additionnelle venant du réseau électrique, tandis
à elle seule peut combler jusqu’à 60 % des besoins de chauffage d’une maison. Dans l’état qu’à d’autres moments elles exportent leurs excès d’énergie au réseau. au cours d’une
actuel des recherches, on peut déjà envisager des bâtiments qui seront des producteurs année, la somme de l’électricité importée et exportée par le bâtiment est nulle, d’où le terme
nets d’énergies. de consommation énergétique nette nulle. pour les bâtiments commerciaux et édifices à
bureaux, il est plus difficile d’atteindre une consommation énergétique nette nulle que pour
Les technologies solaires passives, thermiques et photovoltaïques dans les bâtiments les logements résidentiels, mais certains exemples comme le nouveau bâtiment du National
s’intègrent bien au paysage existant et jouissent d’une forte acceptabilité sociale d’autant Renewable Energy Laboratory aux états-unis démontrent que c’est tout à fait possible.
plus que cette source d’énergie est contrôlée directement par les propriétaires ou les
occupants des bâtiments. en conséquence, si tous les nouveaux bâtiments étaient conçus pour fournir l’énergie
dont ils ont besoin par une utilisation optimale de l’énergie solaire sous toutes ses formes
(chaleur, électricité et éclairage naturel) et l’efficacité d’énergie ; et si les bâtiments existants
Que faire au Québec pour le solaire ?
étaient rénovés et incluaient certaines mesures comme des serres sur les toits, solariums,
À court terme, le plus grand potentiel pour le solaire au Québec est le solaire passif et collecteurs photovoltaïques/thermiques, revêtements extérieurs collectant la chaleur,
thermique en milieu résidentiel, commercial et institutionnel intégré à des normes élevées fenêtres améliorées et des pompes à chaleur, il est facile d’envisager un futur où, d’ici
d’efficacité énergétique des bâtiments. 2050, la consommation énergétique des bâtiments est réduite de moitié.
À moyen terme, les coûts du solaire photovoltaïque (pv) diminueront et deviendront combinées à l’hydroélectricité existante, à l’éolien, à la géothermie, à l’utilisation locale et
concurrentiels par rapport aux coûts de construction et de fonctionnement de nouvelles écologique de la biomasse et au biogaz, les énergies solaires pourraient rendre le Québec
centrales électriques, qu’elles soient au gaz, au charbon, au nucléaire ou même certains indépendant des énergies fossiles tout en réduisant notre déficit commercial.
barrages hydroélectriques.
il existe environ trois millions de logements au Québec. Si toutes les nouvelles constructions FIGURE 1
(environ 40 000 à 45 000 logements par an) incorporaient, d’ici 2015, du solaire passif RESSOuRCES ÉnERGÉTiQuES MOnDiALES
et actif thermique, une meilleure isolation, etc. ; on aurait d’ici 2050, 1 400 000 logements
solaires à faible consommation énergétique, soit environ un tiers du parc immobilier
québécois (dépendant de l’évolution démographique). également, si on adoptait aussi un
programme de rénovation des logements existants pour améliorer leur efficacité énergétique Solaire :
2850 fois
et incorporer du solaire ou d’autres énergies renouvelables (géothermie, etc.), on pourrait
améliorer grandement l’efficacité énergétique générale du parc immobilier.
comme 77 % des logements au Québec utilisent de l’électricité pour le chauffage,
l’incorporation de solaire thermique ou passif aux nouvelles constructions permettrait de
réduire les pics de la demande d’électricité durant les journées les plus froides de l’hiver. Éolien :
ceci réduirait donc l’importation d’électricité dont une partie provient du charbon ou du 200 fois
nucléaire, et aussi d’économiser des investissements de plus en plus coûteux dans des
barrages hydroélectriques supplémentaires. une solution permettant également de réduire Biomasse :
20 fois
Géothermie :
En utilisant environ 2,5 % du potentiel des énergies renouvelables, Hydro-électricité : 5 fois
il serait possible pour l’humanité de compter sur les énergies renouvelables 1 fois
Marées et vagues :
pour la plupart de ses besoins énergétiques d’ici 2050. 2 fois
Potentiel des sources énergétiques renouvelables.
Toutes les sources d’énergies renouvelables fournissent
3078 fois les besoins actuels en énergie.
6 LE POTEnTiEL DES ÉnERGiES SOLAiRES Au QuÉBEC GREEnPEACE / Septembre 2011 7RÉSuMÉ Du RAPPORT RÉDiGÉ PAR DiAnE BASTiEn ET AnDREAS ATHiEniTiS
Que doit faire le gouvernement du Québec ?
f Adopter rapidement et appliquer des normes élevées du bâtiment en matière d’efficacité
énergétique (novoclimat) et y inclure des normes en matière de solaire passif et thermique.
f investir plus en recherche et en projets pilotes pour des bâtiments à très faible
consommation énergétique afin que le Québec soit concurrentiel avec l’Ontario et
certains pays européens comme l’allemagne, qui ont créé les conditions pour l’éclosion
d’une filière solaire. Dans la plupart des pays, deux méthodes s’offrent pour la production
f Adopter des programmes de financement et de rénovation des bâtiments existants plus de l’énergie électrique. L’une tient à l’équipement hydraulique : l’eau
ambitieux pour augmenter leur efficacité énergétique et l’intégration des énergies solaires.
des montagnes et des rivières se renouvelle sans cesse de saison en saison,
f Construire tous les nouveaux bâtiments publics selon une norme équivalente à la
certification LeeD argent (Leadership in Energy and Environmental Design), comme alors que le charbon, le pétrole, l’huile et le gaz naturel s’épuisent ; capter
en Ontario. l’énergie hydraulique, c’est dépenser un revenu, utiliser d’autres sources
f investir dans le développement et la structuration d’un secteur industriel des énergies d’énergie c’est dépenser du capital.
solaires au Québec. aLbert riOux, 1942 2
f investir davantage dans la formation professionnelle et technique (cégep, université,
etc.), dans le domaine des énergies solaires, dans les secteurs pertinents comme la
construction, l’architecture, l’urbanisme, l’ingénierie, etc.
f Mettre en place une politique véritablement efficace de rachat d’électricité solaire par
hydro-Québec à un prix attrayant, garanti sur plusieurs années et similaire à ce qui a été CETTE MÉTAPHORE ÉCOnOMiQuE caractérisant le caractère durable
adopté en allemagne, en espagne et en Ontario, mais spécialement adapté aux besoins de l’hydroélectricité s’applique à toutes les énergies renouvelables :
du Québec. l’eau, le soleil et le vent seront présents tant que le Soleil illuminera
la terre. contrairement au charbon, au pétrole, au gaz et même à
f Adopter un mécanisme de financement innovateur des investissements dans les énergies l’uranium, qui viendront à manquer d’ici un demi à deux siècles, les
solaires et la construction de bâtiments zéro-énergie.
énergies renouvelables sont des solutions durables pour les siècles
Le Québec doit préparer dès maintenant son avenir en investissant dans des solutions à venir. Le Québec a misé dès le début de l’électrification sur ses
énergétiques renouvelables plus écologiques et qui répondent aux enjeux planétaires ressources hydrauliques, ce qui en fait une juridiction avec un taux de
du 21e siècle. Les énergies solaires font partie de ces solutions. pénétration d’énergie renouvelable parmi les plus élevés dans le monde.
toutefois, le Québec se trouve également parmi les peuples les plus
énergivores de la planète. L’énergie éolienne au Québec commence à
s’implanter depuis les appels d’offres de 2003 et 2005, respectivement
PHOTO DE GAuCHE
de 1 000 mW et 2 000 mW de capacité installée. Jusqu’à maintenant,
La ferme Lufa, localisée
au Marché Central à l’énergie solaire est largement sous-exploitée au Québec. elle a pourtant
Montréal, est la première un immense potentiel : le Québec reçoit suffisamment de radiation
serre commerciale solaire sur son territoire en moins de deux heures au mois de
sur toit au monde. Le
décembre pour couvrir ses besoins énergétiques annuels !
bâtiment en-dessous
lui fournit 50 % de ses L’énergie solaire ne se limite pas aux panneaux solaires qui produisent
besoins en chauffage. de l’électricité. Grâce à un design maximisant l’énergie solaire passive,
© ferme Lufa les bâtiments peuvent couvrir plus de la moitié de leurs besoins de
PHOTO DE DROiTE chauffage par l’énergie solaire qui pénètre à l’intérieur du bâtiment
La plus grande centrale à travers les fenêtres. Des capteurs solaires thermiques à air ou à eau
solaire/éolienne hybride
peuvent accumuler la chaleur du soleil et ainsi fournir une importante
de Chine se trouve
à Yancheng, dans la portion des besoins de chauffage de l’espace et en eau chaude sanitaire.
province du Jiangsu. L’utilisation optimale du soleil pour l’éclairage naturel des bâtiments
Des éoliennes d’une permet de diminuer significativement la consommation électrique
capacité de 200 MW,
associée à l’éclairage artificiel. en intégrant l’efficacité énergétique et
côtoient 20 MW de
panneaux solaires. plusieurs technologies solaires dans un bâtiment, il devient alors possible
© Greenpeace / ZhiyOnG fu de créer des bâtiments capables de produire toute l’énergie nécessaire
pour combler leurs besoins. Le Québec peut bénéficier grandement
de l’énergie solaire sous toutes ses formes et doit commencer sans
plus tarder à exploiter son immense potentiel. 8
8 LE POTEnTiEL DES ÉnERGiES SOLAiRES Au QuÉBEC GREEnPEACE / Septembre 2011 9RÉDiGÉ PAR DiAnE BASTiEn ET AnDREAS ATHiEniTiS
Le potentiel des énergies solaires
au Québec
L’exploitation de l’énergie solaire peut se faire sous des formes très diverses, et ce, à des
coûts qui varient considérablement. au Québec, les bâtiments résidentiels, commerciaux
et institutionnels ont consommé 33 % de l’énergie secondaire* en 2008 alors que l’industrie
en consommait 37 %. 3 toutefois, l’électricité consommée par les bâtiments accapare plus
de 51 % de l’électricité consommée au Québec, soit 100 tWh** sur les 196 tWh électriques
consommés annuellement. Le transport constitue également un pôle important de la
consommation énergétique secondaire avec une part de 29 % et de 40 % des émissions
de gaz à effet de serre (GeS). Les bâtiments résidentiels, commerciaux et institutionnels sont
responsables de 18 % des émissions de GeS du Québec. L’électricité couvre une importante
partie des besoins énergétiques des Québécois, soit 42 % ; cependant, les combustibles
fossiles non renouvelables fournissent une quantité d’énergie encore plus grande, soit
50 %*** 4 .
La crise pétrolière des années 70 a stimulé les programmes d’éfficacité énergétique
et la recherche sur l’énergie solaire. Les bâtiments se sont ainsi améliorés au canada.
néanmoins, la croissance démographique, le développement économique et l’augmentation
de la taille des bâtiments ont surpassé les économies d’énergies 5 . L’intégration de l’énergie
solaire aux bâtiments, pour produire de la chaleur et de l’électricité, est probablement une
des avenues les plus faciles à explorer pour le déploiement de cette filière. De plus, cette
énergie est générée à l’endroit même où elle est consommée, ce qui augmente la sécurité
d’approvisionnement en énergie en cas de panne, comme ce fut le cas lors de la tempête
de verglas de 1998. L’énergie solaire pourrait également fournir de la chaleur à haute
température, nécessaire aux opérations de certaines industries. bref, les besoins sont là.
L’énergie solaire peut-elle combler une portion significative de ceux-ci ?
il est parfois mentionné que l’énergie solaire a le désavantage d’être une source d’énergie
diffuse. pourtant, le rayonnement direct du Soleil peut dépasser 1 000 watts par mètre
carré, ce qui représente une quantité d’énergie considérable. au Québec, la moyenne
annuelle d’ensoleillement sur une surface horizontale varie entre 9 et 14 mJ/m 2 par jour 6 ,
soit l’équivalent de 2,5 à 3,9 kWh/m 2 ****. en utilisant une valeur médiane de 12 mJ/m 2,
FIGURE 2 un capteur solaire thermique avec une efficacité de 50 % produira 608 kWh/m 2 de chaleur PHOTO La maison
3
par année. Des panneaux solaires photovoltaïques (pv) avec une efficacité de 12 % ÉcoTerraTM consomme
RÉPARTiTiOn DE LA COnSOMMATiOn ÉnERGÉTiQuE PAR SECTEuR Au QuÉBEC En 2008 moins de 10 % de
produiront, eux, environ 146 kWh/m 2 d’électricité.
l’énergie d’une maison
inDuSTRiEL RÉSiDEnTiEL ET COMMERCiAL TRAnSPORT similaire conventionnelle.
37 % 644,3PJ 33 % 575,6PJ 29 % 502,5PJ Parmi les caractéristiques
de cette maison solaire,
on retrouve un plancher
AGRiCuLTuRE * L’énergie secondaire est l’énergie obtenue par la transformation d’une énergie primaire, comme radiant en béton, des
1 % 28,0PJ par exemple l’électricité (secondaire) produite à partir de la combustion de charbon (primaire). brises-soleils et une
** 1 tWh = 1012 watt-heures ou l’équivalent de 10 9 kWh. façade sud vitrée à 40 %
avec un vitrage triple.
*** Le 8 % restant est comblé par la biomasse.
© réSeau De recherche
**** 1 kWh = 3,6 mJ = 3,6 mégajoules = 3,6 10 6 Joules. Sur LeS bâtimentS SOLaireS
10 LE POTEnTiEL DES ÉnERGiES SOLAiRES Au QuÉBEC GREEnPEACE / Septembre 2011 11Vous pouvez aussi lire
