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PRODUCTION D’ÉNERGIE
DÉCENTRALISÉE AU CANADA
Sommaire Au Canada, la mise en œuvre de technologies
décentralisées optimales est primordiale afin
La production et le transport de l’énergie électrique d’assurer à ses citoyens une énergie à long terme
sont en pleine évolution partout dans le monde. Les et à prix abordable, stimulant par le fait même la
systèmes centralisés évoluent dans des réseaux croissance et la prospérité économiques dans les
plus intégrés. Les technologies décentralisées, régions éloignées, mais riches en ressources du
dans lesquelles l’énergie est produite au lieu d’utili- Canada.
sation, ou à proximité, jouent un rôle de plus en plus
important au sein de ces réseaux. Ces technologies Les technologies d’énergie décentralisées sont
comprennent les moteurs alternatifs, les turbines éprouvées et établies et leur utilisation croissante
à gaz et les énergies renouvelables comme les par rapport aux solutions centralisées devient plus
petites éoliennes, les panneaux solaires, les piles à attrayante pour faire face aux priorités mondiales
combustible, les petites centrales hydroélectriques comme le changement climatique, l’âge du gaz
et la biomasse. Des technologies complémentaires, et l’Internet industriel. L’innovation technologique
telles que les contrôleurs de microréseaux (pour continue apporte donc un autre élément positif. En
optimiser la distribution et le transport d’énergie conséquence, les technologies d’énergie décen-
hors réseau à distance) et les systèmes de stock- tralisées sont de plus en plus compactes, plus
age d’énergie (pour l’équilibration de la charge des accessibles, plus efficaces et à prix plus abord-
énergies renouvelables) prennent en charge l’in- ables aujourd’hui qu’ils étaient il y a tout juste une
tégration des actifs de production à l’intérieur du dizaine d’années. Les avantages supplémentaires
système d’énergie décentralisé. comprennent une diminution de risques pour le
1financement de projet, une construction et un le secteur des sables bitumineux et permettent
déploiement plus rapide, une plus grande flexibilité une augmentation continue de la production. Les
opérationnelle, fonctionnant de façon autonome technologies décentralisées de l’énergie dérivée
ou de pair avec d’autres systèmes, une plus grande du gaz neutralisent l’utilisation de diesel dans la
fiabilité et la possibilité de personnaliser les solu- production d’énergie de champ pétrolifère, par la
tions d’énergie décentralisées pour répondre aux conversion de champ gazier en énergie pour les
besoins locaux spécifiques. applications telles que les appareils de forage, les
ascenseurs artificiels, les chevalets de pompage et
Au Canada, le vaste territoire et le faible bassin les camps de travailleurs. Les solutions d’énergie
de population signifient que de nombreuses col- décentralisées sont à l’étape du développement
lectivités rurales et éloignées dépendent déjà de et de la mise en œuvre pour la récupération de
l’énergie décentralisée pour répondre à leurs beso- gaz brûlé à la torche, dictées par une réglemen-
ins énergétiques. La croissance économique du tation accrue au sein des provinces productrices
Canada est alimentée par le secteur des ressou- de pétrole, comme l’Alberta et la Saskatchewan.
rces naturelles, qui se compose principalement de Enfin, les technologies de compression de gaz sont
sables bitumineux, du pétrole et du gaz et de sites appliquées aux sites éloignés de stockage de gaz
miniers éloignés, qui sont eux-mêmes fortement ou sont utilisées pour déplacer le gaz à travers le
tributaires de l’infrastructure énergétique décen- vaste réseau canadien de transport de gazoduc.
tralisée pour alimenter ses besoins énergétiques
importants. Cependant, les facteurs régionaux pro- Introduction
pres au Canada tels que la géographie, le climat, la
population, la structure réglementaire et la variété La production et le transport de l’énergie élec-
des sources d’énergie sont réunis pour créer des trique sont en pleine évolution partout dans le
environnements très diversifiés et distincts qui ont monde. Les systèmes centralisés sont en voie de
un impact sur le développement et la distribution devenir des réseaux plus intégrés par l’adoption
de technologies d’énergie décentralisées. La spéc- croissante de technologies décentralisées. Cela
ificité de nombreuses applications canadiennes est également valable au Canada, un pays qui fait
exigera finalement des solutions personnalisées face à plusieurs défis régionaux quant au dével-
et créatives ancrées autour des technologies plus oppement de son infrastructure énergétique. En
solides et éprouvées. dépit du fait que l’innovation constante en matière
de technologie facilite l’utilisation des systèmes
Le secteur florissant de la production pétrolière et décentralisés en les rendant plus petits, plus intel-
gazière au Canada est un des domaines où des ligents et plus interconnectés, le caractère excep-
solutions d’énergie décentralisées sont déjà dével- tionnel de nombreuses applications canadiennes
oppées et mises en œuvre. Le « pipeline virtuel » nécessitera quand même des solutions créatives
— une série de technologies conçues pour déplacer visant des technologies solides et éprouvées qui
le gaz naturel depuis la fin du pipeline vers des util- existent maintenant sur le marché. Ce document
isations en zone éloignée — est en train de combler traite du contexte canadien de l’énergie électrique
l’écart dans le ravitaillement du gaz naturel et décentralisée et des différentes solutions qui sont
devient une forte solution de remplacement pour actuellement mises en œuvre.
la production d’énergie à partir de diesel en région
éloignée, réduisant ainsi les coûts et les émissions.
Les centrales de production combinée de chaleur et
d’électricité (cogénération) sont bien établies dans
2Qu’est-ce que l’énergie décentralisée?
“Les avancées en matière
L’énergie décentralisée représente l’énergie pro- de système ont mené à
duite au lieu d’utilisation ou à proximité. Les
technologies d’énergie décentralisées peuvent
des technologies d’énergie
être mobiles ou fixes et inclure des technologies décentralisées de plus
qui alimentent non seulement l’énergie élec-
trique et mécanique, mais aussi le torque pour
en plus compactes, plus
déplacer les liquides (comme les technologies de accessibles, efficaces et à
compression de gaz ou le pompage de liquide)
et les objets (comme les systèmes de propulsion
des prix plus abordables.”
pour les bateaux et les trains). La production
potentielle d’un système d’énergie décentralisé généralement le développement de projets impor-
est généralement exprimée en termes de capa- tants reliés à la production d’énergie et à son
cité électrique (kilowatts (kW) ou mégawatts (MW)), transport. Résumé des avantages clés :
ou chevaux-vapeur (CV). Bien qu’il n’existe pas de
définition standard, la taille des systèmes d’éner- • Efficacité. La production décentralisée est plus
gie décentralisés est souvent inférieure à 100 MW écoénergétique étant donné que l’utilisation
et généralement sous 50 MW.1 sur place réduit les déchets provenant des
pertes de ligne et permet à l’électricité et à
Technologies et avantages l’énergie thermique d’être utilisées dans la pro-
duction de cogénération dans les applications
Les technologies d’énergie décentralisées com- de chauffage centralisé.
prennent les moteurs diesel et à gaz alternatifs, les
turbines à gaz et les énergies renouvelables telles • Efficience. Même à petite échelle, les technol-
que les petites éoliennes, les panneaux solaires, ogies d’énergie décentralisées se traduisent
les piles à combustible, les petites centrales par une diminution des contraintes en matière
hydroélectriques et la biomasse. Des technologies d’investissement et par une réduction des
complémentaires, telles que les contrôleurs de coûts de construction et de fonctionnement
microréseaux (pour optimiser la distribution et la globaux, minimisant ainsi le risque et les beso-
transmission d’énergie hors réseau à distance) et ins en capital pour le financement de projets.
les systèmes de stockage d’énergie (pour l’équili- L’Agence internationale de l’énergie (AIE) a
bration de la charge des énergies renouvelables) estimé que ces économies de coûts, com-
prennent en charge l’intégration des actifs de binées à une réduction des pertes de ligne, se
production à l’intérieur du système d’énergie traduiront en dizaines de milliards de dollars
décentralisé. pour le Canada seulement.2 Dans les régions
éloignées qui sont complètement tributaires
Les avancées en matière de système ont mené à de carburant diesel pour la production d’élec-
des technologies d’énergie décentralisées de plus tricité, l’important coût énergétique crée une
en plus compactes, plus accessibles, efficaces et à occasion favorable pour les énergies renou-
des prix plus abordables aujourd’hui qu’ils étaient velables et le gaz naturel, à condition que les
il y a tout juste une dizaine d’années. Cette évolu- défis logistiques et technologiques puissent
tion a permis aux systèmes décentralisés de sur- être surmontés.
monter bon nombre de contraintes qui empêchent
3• Rapidité. Les systèmes d’énergie décentralisés Forces motrices
s’installent rapidement et dans certains cas,
ne nécessitent pas les longues procédures de Plusieurs forces du marché mondial régissent la
recherche d’emplacement, d’autorisation, de transformation de l’énergie décentralisée. Elles
révision rencontrées lors des grands projets englobent le changement climatique; l’adoption
d’infrastructure. La mise en route du système croissante du gaz naturel comme combustible
et le délai de réponse sont aussi plus rapides, mondial; et l’émergence d’Internet industriel.
permettant aux systèmes de combler l’écart Chaque élément est détaillé ci-dessous.
d’énergie plus rapidement lors de pénurie, de
catastrophes naturelles ou d’événements à • Changement climatique. L’élan inévitable pour
grande échelle. l’atténuation des gaz à effet de serre (GES) est
un élément clé pour des technologies plus per-
• Flexibilité. La petite taille des technologies formantes telles que le système de cogénéra-
d’énergie décentralisées permet aux fournis- tion et des solutions de remplacement plus
seurs d’énergie de gérer plus efficacement propres comme le gaz naturel (où il remplace le
l’offre et la demande grâce à des ajustements carburant diesel ou le charbon) ou les énergies
progressifs. En outre, les systèmes décentral- renouvelables. Les applications de cogénéra-
isés peuvent fonctionner de façon autonome tion offrent un fort potentiel au niveau des
ou de pair au sein d’un réseau de technologies industries énergivores comme le secteur des
intégrées pour répondre aux besoins des petits sables bitumineux, la production de gaz naturel
et grands consommateurs d’énergie. liquéfié (GNL), les usines de pâtes et papiers
et les produits pétrochimiques. Stimulées par
• Localisation. La production de localisation l’innovation technologique, les énergies renou-
décentralisée vers les consommateurs ou à velables élargissent la gamme d’applications
proximité permet la surveillance, l’exploita- dans de nombreux domaines afin de réduire
tion et l’entretien de ces systèmes qui peu- les effets du changement climatique. Le gaz
vent être personnalisés pour répondre aux naturel est un lien important vers une énergie
besoins locaux spécifiques. Des plus petits plus propre où il remplace le pétrole ou le char-
systèmes d’énergie régionaux favorisent aussi bon et agit en synergie avec les énergies renou-
la création d’emplois locaux, une bonne com- velables comme le courant éolien.
préhension des choix en matière de système
énergétique et encouragent une plus grande • Âge du gaz. En Amérique du Nord, la croissance
participation collective. récente dans la production de gaz non con-
ventionnelle par le forage horizontal et la tech-
• Fiabilité. Les éléments décentralisés au sein nique de fracturation hydraulique a entraîné
d’un réseau central faible ou peu fiable per- du gaz naturel plus largement disponible et
mettent un relestage régional plus rapide à la à prix plus abordable. Tant le bas prix du gaz
suite d’un arrêt ou d’une catastrophe naturelle. et l’abondance de l’offre vont selon toute
La production décentralisée contribue égale- attente continuer jusqu’au moins en 2025,3
ment à distribuer une source d’énergie fiable inaugurant un nouvel « âge du gaz » selon
aux collectivités rurales et éloignées grâce à ce qui a été discuté par GE et l’AIE dans des
la production indépendante ou d’appoint aux rapports précédents.4,5 Bien que les réseaux
opérateurs industriels et commerciaux. d’approvisionnement de carburant diesel bien
établis continuent de garantir leur place au
4sein d’applications d’énergie décentralisées Population
mobiles et hors réseau, les différences crois-
santes constatées au niveau des prix du car- Le vaste territoire canadien et son faible bassin
burant diesel et du gaz naturel placent dans de population contribuent à mettre en évidence
une position avantageuse le gaz naturel pour ses besoins en matière d’énergie décentralisée.
conquérir une plus grande part de la demande Le Canada est composé de dix provinces et de
énergétique future. Alors que l’émergence du « trois territoires et représente le deuxième plus
pipeline virtuel » — une série de technologies grand pays du monde après la Russie avec une
conçues pour déplacer le gaz naturel depuis superficie totale de 9 984 670 kilomètres carrés
la fin du pipeline vers une utilisation éloignée (3 855 100 milles carrés).7 Le territoire du Canada
— peut accélérer l’adoption de technologies est également légèrement plus grand que celui
décentralisées dérivées du gaz, les technolo- des États-Unis, mais sa population est estimée à
gies de bicombustible (qui peuvent fonctionner seulement 35 millions d’habitants,8 soit un dixième
au diesel, au gaz naturel ou un mélange des de la population américaine.9 La majorité (81 %)
deux) aident à faciliter la transition au gaz des citoyens canadiens vivent en milieu urbain et
naturel alors qu’il est de plus en plus disponible. 72 % se concentrent dans les 150 km (93 milles) de
la frontière américaine.10 Le reste de la population
• Internet industriel. L’intégration des appar- canadienne se retrouve ainsi dispersée à travers
eils toujours plus « intelligents », des réseaux une région vaste et peu peuplée. Ces collectivités
adaptés à Internet et des analyses avancées éloignées et rurales dépendent très souvent des
promet de révolutionner tous les aspects de la systèmes décentralisés pour combler leurs beso-
productivité industrielle en associant le monde ins énergétiques.
numérique à celui des appareils.6 Au sein de
la production d’énergie décentralisée, ces Climat
avancées permettront aux opérateurs d’opti-
miser les opérations à distance et de minimiser En raison de son vaste territoire, le Canada con-
les coûts de manière jusqu’ici impossible. Un naît une grande variété de climats et les conditions
concept en voie de développement est celui de météorologiques varient considérablement selon
la centrale énergétique virtuelle, où différentes la saison et la région. Les différences de tempéra-
technologies décentralisées sont rassemblées ture entre les régions septentrionales et méridio-
et opérées collectivement grâce à un système nales varient de plus de 20 °C toute l’année11 et
de contrôle centralisé. Cela permet aux cen- les collectivités dans le cercle polaire arctique
trales couplées au réseau de distribuer l’élec- peuvent vivre jusqu’à quatre mois par an sans
tricité au réseau de transport en même temps soleil.12 Les conditions extrêmes dans les régions
durant les périodes de pointe. nordiques éloignées compliquent l’utilisation des
énergies renouvelables comme l’énergie solaire
Le contexte canadien ou éolienne (par ex., le temps froid peut causer
du givrage sur les aubes des turbines) et peuvent
Au Canada, un ensemble unique de facteurs également influer sur l’efficacité du moteur et de la
régionaux se complète pour créer des environne- turbine. Les solutions pour les régions du nord en
ments très diversifiés et distincts qui ont un impact matière d’énergie décentralisée doivent donc être
sur le développement et la propagation de tech- robustes et éprouvées et d’entretien facile.
nologies d’énergie décentralisées. Ces facteurs
sont examinés en détail dans la section suivante.
5Ressources naturelles totales mondiales de pétrole.17 Cette région sera à
l’origine de la majorité de la croissance de la pro-
Les ressources naturelles abondantes du Canada duction pétrolière canadienne, avec des projets
sont généralement situées dans des régions éloi- de sables bitumineux dont les dépenses ont pro-
gnées et nécessitent souvent des technologies gressé de 30 % en 2012 pour atteindre près de 11
décentralisées pour alimenter les opérations d’ex- milliards $18 et les dépenses en capital projetées
traction sur le site. Le Canada est un des plus grands de 218 milliards $ au cours des 25 prochaines
producteurs mondiaux de minéraux et de métaux années.19 Cette croissance nécessite de l’énergie
: en 2012, l’industrie minière a contribué pour plus et une production combinée de chaleur et d’élec-
de 52,6 milliards $ au PIB du Canada et représen- tricité— déjà largement utilisée dans le secteur des
tait 20,4 % des exportations canadiennes.13 sables bitumineux, continue d’être une plateforme
En 2012, le Canada est également demeuré la centrale d’énergie.
destination mondiale privilégiée pour l’explora-
tion minière, soit 16 % de l’investissement global, Contexte réglementaire
majoritairement dans le nord du Canada.14 En
fait, l’Association minière du Canada estime les Au Canada, la production et la distribution de
dépenses en capital pour les projets miniers au l’électricité relèvent principalement de juridiction
Canada à un montant de 157,3 milliards $15 malgré provinciale, avec le pouvoir législatif agissant par
le ralentissement mondial au niveau des matières l’intermédiaire de sociétés d’État provinciales et
premières. La plupart de ces sites miniers sont des organismes de réglementation qui fonction-
éloignés, mais nécessitent une quantité impor- nent comme des monopoles réglementés.20 L’Al-
tante d’énergie – un rapport concernant les mines berta et l’Ontario sont des exceptions – ces deux
hors réseau de la province de Terre-Neuve-et-Lab- provinces ont déréglementé leurs secteurs de
rador a démontré un besoin moyen d’énergie de l’électricité à des degrés différents et toutes deux
10 MW par mine.16 Le manque d’énergie accessible opèrent sur les marchés de l’électricité. L’Alberta
ou fiable a par contre des répercussions impor- exploite un marché concurrentiel de production
tantes sur le développement économique dans libre, mais réglemente toujours la transmission et
de nombreuses régions éloignées. Les ressou- la distribution, tandis que l’Ontario a un modèle
rces naturelles renouvelables comme le vent, les hybride à l’égard de la concurrence et de la régle-
petites centrales hydroélectriques ou la biomasse mentation (approche fondée sur le marché/plan-
sont souvent disponibles, et les systèmes décen- ifiée). Ces structures fortement réglementées
tralisés d’énergie renouvelable peuvent remplacer doivent faire l’objet d’un examen attentif à l’égard
dans ces endroits tout ou partie de la production du développement de projets d’énergie décentral-
d’énergie dérivée du diesel. isés et sont au cœur du développement de réseaux
décentralisés provinciaux.
Les technologies d’énergie décentralisées peuvent
également jouer un rôle important dans les sables Mixte énergétique régional
bitumineux albertains situés près de Fort McMur-
ray dans la partie nord-est de la province, ainsi que Le Canada produit son électricité à partir d’un
dans la région de Cold Lake à l’est d’Edmonton et mélange diversifié de sources, et le profil de pro-
de Peace River dans le nord-ouest de l’Alberta. Les duction de chaque province dépend fortement des
sables bitumineux représentent la grande majorité ressources disponibles au niveau régional comme
(169 milliards de barils) des réserves prouvées de l’hydroélectricité, le charbon et le gaz naturel
pétrole restantes de l’Alberta, et 13 % des réserves (voir la figure 1). Les technologies de production
6Image 1. Sources d’énergie du Canada par région
Base installée
4%1%
4%
10 %
Légende
10 %
133
gigawatts
58 %
Hydroélectricité
14 % Gaz naturel
Nucléaire
Charbon
Éoliennes
Pétrole/diésel
Autre
Yn
1% 43 % Nt
36 % 0.13 0.05
gigawatts
gigawatts
0.2
gigawatts 51 %
T. N.-O.
64 % 6%
3%
4%
2% 2% C.-B. 7% Sask. 8%
Qc 1%
8%
9% 1%
3 %2 %
9%
14.4 45 % 5% 6.0
gigawatts
gigawatts
4 %1 %
7.6
gigawatts
14.4
gigawatts
36 % 88 %
T.-N.-L. 91 %
9%
33 %
4.1
gigawatts
41 %
43.4
gigawatts
87 %
Alb. Man. 36 %
21 % 22 % 35.9
gigawatts
91 %
28 % Î.-P.-É.
N.-B.
Ont.
N.- É.
7 %1 % 6 %1 %
25 % 17 % 31 %
3.8 2.5 0.3
gigawatts
gigawatts gigawatts
17 % 51 % 26 % 50 % 69 %
Source : General Electric
dominantes à travers le Canada sont l’hydroélec- hydroélectriques ou à charbon, elles se retrouvent
tricité (58 %), les combustibles fossiles comme le la plupart du temps en régions éloignées (sources
charbon, le gaz naturel et le diesel (28 %) et l’éner- d’eau à débit rapide et réservoirs ou des mines de
gie nucléaire (10 %). L’investissement considérable charbon), alors elles requièrent de vastes systèmes
qui a été réalisé dans les infrastructures entre les pour le transport de l’électricité vers les consomma-
années 1960 et 1980 dans plusieurs provinces teurs urbains. Les centrales nucléaires du Canada,
et territoires canadiens21 a permis l’implantation d’autre part, doivent avoir accès à des étendues
d’un réseau constitué principalement de grandes d’eau comme des lacs pour l’eau des tours de
centrales électriques centralisées, lesquelles sont refroidissement et sont souvent coimplantées dans
situées près des ressources dont elles ont besoin les centres urbains.
pour la production. Dans le cas des centrales
7Image 2. Croissance de la demande énergétique Image 3. Prix de l’électricité pour l’industrie
par province, en %
Yn Yn 8.9 ¢
T. N.-O. T. N.-O. 25 ¢
Nt Nt 72 ¢
T.-N.-L. T.-N.-L. 10.2 ¢
Î.-P.-É. Î.-P.-É. 10.3 ¢
N.- É. N.- É. 8.0 ¢
N.-B. N.-B. 13.4 ¢
Qc Qc 5.1 ¢ Canada (anciennement North)
8,3 ¢/kilowattheure
Ont. Ont. 10.0 ¢
Man. Man. 10.0 ¢
Sask. Sask. 11.2 ¢
Alb. Alb. 6.5 ¢
C.-B. C.-B. 4.4 ¢
-2.0% 0.0% 2% 4% 0 5 10 15
Source : General Electric Source : General Electric
Plus récemment, l’engouement autour de la pro- de la centrale de Gentilly-2 en décembre 2012. 24
duction d’énergie centralisée a ralenti. En 2013, le En outre, l’Ontario a décidé de renoncer à construire
gouvernement fédéral du Canada a adopté un de nouveaux réacteurs nucléaires, mais procède
calendrier pour nous dispenser graduellement de plutôt à la remise en état de réacteurs existants,
la production dérivée du charbon dans le but de mais elle procède également à des fermetures.25
réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). Les grands projets de centrales hydroélectriques
De nouvelles centrales au charbon ne peuvent être continuent à se développer dans plusieurs régions
construites après le 1er juillet 2015; les centrales du Canada, mais même l’hydroélectricité a dû sur-
construites avant 1975 doivent fermer d’ici 2020; monter des défis, reliés à des collectivités touchées
et celles construites après 1975 doivent fermer d’ici et la pression sur les coûts.26,27
2030, à moins qu’elles soient munies de techniques
de capture et de stockage du carbone.22 L’Ontario La nature de la production d’énergie dans les collec-
demeure en voie d’éliminer progressivement la pro- tivités éloignées des Maritimes évolue également.
duction dérivée du charbon d’ici la fin de 2014,23 et Selon Ressources naturelles Canada, on dénombre
l’Alberta, la Saskatchewan et la Nouvelle-Écosse actuellement 293 collectivités en régions éloignées,
ont emboîté le pas. Pour la production d’énergie avec une population totalisant 195 335 habitants
dérivée du nucléaire, seules les provinces de l’On- et beaucoup d’entre eux vivent dans le Nord can-
tario et du Nouveau-Brunswick ont encore une adien.28 Beaucoup de ces sites dépendent entière-
capacité nucléaire opérationnelle, puisque l’énergie ment de l’énergie dérivée du diesel – au Nunavut,
nucléaire a été éliminée au Québec avec la fermeture par exemple, l’ensemble de la population de 35 591
habitants29 dépend de 27 centrales de diesel auto-
“Plus récemment, l’engouement nomes dans 25 collectivités pour produire 50 MW
de puissance.30 Bien que le diesel soit un carburant
autour de la production flexible pour la production d’énergie décentralisée, il
d’énergie centralisée a ralenti.” devient de plus en plus cher, et les juridictions telles
8que le Yukon31 et les Territoires du Nord-Ouest32 élevés en Amérique du Nord et ils devraient aug-
évaluent des alternatives de carburant comme menter de 33 % au cours des 5 prochaines années
le GNL. Les provinces maritimes s’efforcent aussi et de 55 % d’ici 2032,37 dû à l’effet combiné de fer-
de réduire leur dépendance au diesel, et la Nou- metures de centrales à charbon, d’investissements
velle-Écosse travaille avec Terre-Neuve pour capter attendus dans les infrastructures et la politique
20 % du projet hydroélectrique à Muskrat Falls par du gouvernement concernant la création d’une
un câble sous-marin,33 et l’Île-du-Prince-Édouard industrie d’énergies renouvelables dans la prov-
et la Nouvelle-Écosse vont étendre la production ince. C’est ce qui incite beaucoup de clients indus-
d’énergie éolienne.34 triels à envisager des options en mode intérieur de
production décentralisée.
La baisse dans la production de l’énergie dérivée du
charbon et du nucléaire, l’abandon du diesel pour Développer des solutions
les collectivités éloignées et l’émergence de réseaux
de gaz naturel ont donné lieu à une attente voulant L’industrie pétrolière et gazière du Canada con-
que les énergies renouvelables comme le vent et le tinue d’être un moteur essentiel de la croissance du
gaz naturel combleront les manques dans la pro- pays et est un choix naturel pour la mise en œuvre
duction énergétique au Canada.35 Ces technologies de solutions d’énergie décentralisées, tant en rai-
correspondent parfaitement en matière de produc- son de la disponibilité et l’accès au carburant, que
tion décentralisée et se complètent mutuellement, la disponibilité du capital pour le développement
avec les productions dérivées du gaz éliminant l’in- du projet. Plusieurs exemples sont discutés dans
termittence de la production éolienne. la section suivante.
Dynamique de l’offre et de la demande Pipeline virtuel /
Ravitaillement au dernier kilomètre
L’offre et la demande pour la fourniture d’électricité
régionale influent également sur le besoin d’éner- Le concept du pipeline virtuel, qui fait le pont du
gie décentralisée. Un graphique de la croissance « dernier kilomètre » entre l’endroit où se trouve
de la demande d’électricité des provinces et des le carburant de gaz naturel et les régions souvent
territoires du Canada est illustré à la figure 2. L’Al- éloignées où il est nécessaire, gagne du terrain à
berta et la Saskatchewan mènent la croissance du travers le Canada. Cette solution, dans laquelle le
Canada en raison de leurs activités d’extraction de gaz naturel est comprimé ou liquéfié et expédié par
ressources; pour l’Alberta, sa forte charge indus- camion à des clients industriels ou des collectivi-
trielle génère 60 % de la demande d’électricité de tés, crée essentiellement une solution de ravitail-
la province, laquelle devrait augmenter de 2,5 % lement clé en main de gaz naturel et nécessite des
par an jusqu’en 2020.36 Les territoires du nord du moyens technologiques et logistiques. GE se con-
Canada ont également une faible, mais croissante centre sur la mise en œuvre de cette solution dans
demande, encore alimentée par l’industrie des le monde et a déjà établi un partenariat aux États-
ressources naturelles. L’Ontario, d’autre part, a Unis avec la société de logistique gazière Ferus
un faible taux de croissance de la demande com- de Calgary.38 Dans ce partenariat, Ferus fournit
biné à une surabondance d’énergie et elle répond le transport de carburant, la gestion des opéra-
à sa demande d’électricité de base au moyen tions et la planification de la demande, tandis que
d’une production existante d’énergie nucléaire et GE est le fournisseur de technologie de compres-
hydroélectrique. Cela étant dit, les prix industriels sion/liquéfaction. Le développement de solutions
de l’énergie dans la province sont parmi les plus comme le pipeline virtuel permet des réseaux de
9ravitaillement de gaz plus homogènes et fiables Production d’énergie à partir de
aux utilisateurs finaux du « dernier kilomètre » gisement pétrolier
compensant potentiellement l’utilisation de car-
burant diesel et réduisant les coûts de carburant Les opérations de gisement pétrolier et de gaz
pour la production d’énergie et les émissions. naturel au Canada sont souvent situées en régions
éloignées sans accès à l’infrastructure, mais ont
Production combinée de chaleur et d’électricité généralement accès au champ gazier qui est
produit sur le site. Les technologies d’énergie
L’énergie décentralisée est bien établie dans le décentralisées comme les moteurs à gaz peuvent
secteur des sables bitumineux. De plus grandes souvent servir à convertir le gaz brut en énergie et
centrales de production combinée, consistant en peuvent alors être utilisées dans des applications
des turbines à gaz avec récupération de la chaleur telles que les appareils de forage, les ascenseurs
pour produire de la vapeur, font partie intégrante artificiels, les chevalets de pompage et les camps
de nombreuses installations de sables bitumineux de travailleurs.40 Ces moteurs à gaz peuvent
dans la région de Fort McMurray et Cold Lake. La réduire les émissions de 95 %.41 Les récupérateurs
turbine à gaz Frame 7EA, une unité nominale de de chaleur peuvent souvent générer une puis-
85 MW, génère des volumes de chaleur d’échap- sance supplémentaire de 100 kW par unité d’élec-
pement récupérables qui concordent bien avec les tricité produite à partir de la chaleur résiduelle d’un
exigences de l’exploitation minière et de projets moteur à essence de 1,5 MW, sans avoir à ajouter
de sables pétrolifères in situ et par conséquent a d’autres carburants ou sans produire d’émissions
été déployée avec succès dans cette application supplémentaires.
depuis une décennie. Les installations compren-
nent Syncrude Aurora, Albian Sands Muskeg River, Récupération de gaz de torche
Suncor Firebag et Imperial Oil Cold Lake.
Des solutions d’énergie décentralisées commen-
Une croissance constante dans la demande cent à être développées au Canada concernant
d’énergie dérivée des sables bitumineux continue la récupération et l’utilisation de gaz brûlé pour
à stimuler la croissance industrielle de la produc- la compression de champs de captage et la pro-
tion combinée, mais il existe aussi un potentiel duction d’énergie. Pendant l’extraction du pétrole,
pour développer des solutions de cogénération le gaz associé, ou le gaz naturel récupéré avec le
pour la collectivité de Fort McMurray en pleine pétrole brut et le bitume, est parfois brûlé pour
croissance, où la population pourrait doubler dans s’en débarrasser étant donné que les quantités
les quinze prochaines années. Cette solution de produites sont en trop faible quantité ou que les
remplacement peut être considérée parce que la puits sont trop éloignés pour traiter ou vendre
ligne de transmission électrique principale du cen- économiquement le gaz.42
tre de l’Alberta atteint presque déjà sa capacité et
la mise en œuvre d’un projet d’expansion de 500 Il existe au Canada un très bon potentiel pour
MW fait face à des délais réglementaires potenti- récupérer le gaz brûlé à la troche afin de pro-
els, pouvant entraîner un écart à court terme dans duire de l’énergie. En 2007, la production totale
l’alimentation énergétique. de gaz associé pour le Canada se chiffrait à 23,7
milliards de mètres cubes (ou 840,1 milliards de
pieds cubes), dont près de 94 % avait été utilisé.43
“Ces moteurs à gaz peuvent L’Alberta, qui produit 68 % du total canadien de
réduire les émissions de 95 %.” gaz associé, brûlé ou dispersé dans l’atmosphère
10de 1,14 milliard de mètres cubes (40,23 milliards “Il existe au Canada un très
de pieds cubes) de gaz associé en 2008 et elle est
un leader mondial dans le domaine de la réduc-
bon potentiel pour récupérer
tion du brûlage à la torche.44 Cependant, son le gaz brûlé à la troche afin de
taux d’utilisation a diminué en 2011 pour attein-
dre 94,5 %, comparativement à 96,3 % en 2005,
produire de l’énergie.”
ce qui s’explique principalement par la baisse du
prix du gaz et l’augmentation de forage dans les les solutions utilisant les technologies existantes
régions éloignées.45 La production de gaz associé d’énergie décentralisées peuvent être déployées.
de la Saskatchewan est plus faible (2,46 milliards Cette activité se concentre dans le bassin de Horn
de mètres cubes, ou 86,8 milliards de pieds cubes River dans le nord-est de la Colombie-Britannique
en 2011), mais la province brûle ou disperse le gaz et de Montney à la frontière Nord de l’Alberta et de
à un taux beaucoup plus élevé (550 millions de la Colombie-Britannique. Les motocompresseurs
mètres cubes, ou 1,94 milliard de pieds cubes en à gaz à entraînement mécanique gèrent le débit
2011, qui représentait 22 % du total).46 La conver- de gaz et compriment le gaz à la tête de puits,
sion en énergie de gaz brûlé à la torche de l’Alberta recueillent le gaz provenant de plusieurs puits et le
et de la Saskatchewan pourrait générer 65 MW de distribuent via les pipelines vers les installations de
puissance47 et entraînerait beaucoup d’avantages traitement du gaz. Tel que mentionné précédem-
économiques. ment, le gaz recueilli à la plateforme d’exploitation
peut également être comprimé et distribué vers
Les récentes lois provinciales contribuent à la pro- d’autres endroits de forage afin de produire de
motion de la récupération du gaz de torche. Le pro- l’énergie.
jet de Directive 060 de l’Alberta, émis en novembre
2011 et révisé en octobre 2013,48 réglemente le Pour maintenir le déplacement du gaz et obtenir
torchage à tous les puits de l’industrie pétrolière en un taux de productivité et de rentabilité élevé, il
amont et les installations dans la province. Quant est primordial d’avoir un système de motocom-
à elle, la Colombie-Britannique a publié en octobre presseur à gaz fiable qui fonctionne efficacement.
2011 une directive semblable concernant la réduc- Les moteurs à gaz typique de Waukesha ont fait la
tion du brûlage à la torche et le rejet dans l’air.49 preuve dans cette application, avec environ 70 %
En juillet 2011, la Saskatchewan a émis la Directive des moteurs vendus servant à la compression de
S-1050 réglementant la réduction du brûlage à la gaz et un autre 20 % utilisé pour produire de l’éner-
torche et la Directive S-2051 qui porte sur la régle- gie de champ pétrolifère.53 Plusieurs moteurs à gaz
mentation de la performance des torches. La prov- Waukesha ont déjà été utilisés sur un site de pro-
ince a aussi introduit récemment un programme duction de gaz de Horn River Basin dans le nord-
d’énergie dérivé du gaz brûlé pour les petits et est de la Colombie-Britannique,54 où la capacité
moyens producteurs de pétrole, offrant des con- à exploiter avec succès les carburants avec des
trats de 20 ans de production d’énergie pour des puissances calorifiques aussi faibles que 600 Btu/
projets de 100 kW - 1 MW de conversion de gaz pi3 figurait au premier plan dans la décision de les
brûlé à l’électricité.52 choisir pour l’application.
Compression de gaz La compression de gaz de GE a également été util-
isée sur des sites de stockage de gaz comme Ait-
L’industrie canadienne de compression du gaz ken Creek en Colombie-Britannique.55 Aitken Creek
constitue un autre secteur en pleine expansion où accepte et stocke les gaz provenant des usines de
11traitement du nord-est de la Colombie-Britannique, GE LM, composée de 28 LM1600 (et 7 moteurs
puis elle pompe le gaz sur le réseau de Westcoast de rechange), 11 LM2500 (avec 3 rechanges) et
vers Vancouver et le nord-ouest des États-Unis 8 turbines à gaz LM2500 + (avec 2 rechanges).59
pendant les périodes de pointe en automne et en TransCanada utilise ces turbines à gaz à diverses
hiver. L’installation fonctionne en continu pendant stations de compression de pipeline au Canada.
24 heures sur 24, 365 jours par année, déplaçant le
gaz naturel pour le stockage ou le pompant dans Conclusion
le pipeline. Les conditions d’utilisation sont très dif-
ficiles pour les moteurs à gaz, avec des tempéra- La façon dont l’énergie est produite et transportée
tures descendant régulièrement sous les -40 °C est en pleine évolution et offre de nouvelles possi-
(-40 °F). Sept des dix compresseurs alternatifs à un bilités et de nouveaux défis.
étage sur le site sont propulsés par des moteurs
Waukesha, lesquels fonctionnent à 2 650 BHP et Les possibilités incluent une efficacité énergétique
1 000 T/M. Chaque compresseur peut déplacer accrue par le biais de production combinée de
jusqu’à 2 millions de mètres cubes (70 millions de chaleur et d’électricité—non seulement au sein
pieds cubes) de gaz par jour pendant les périodes des secteurs industriels comme les sables bitu-
de pointe. La confiance de l’opérateur dans les per- mineux, mais également dans les centres urbains.
formances du moteur Waukesha est élevée, avec Des solutions moins coûteuses et à faibles émis-
des moteurs tournant souvent en permanence à sions sont maintenant disponibles, non seulement
102 % de leur charge nominale. pour les sites éloignés via le pipeline virtuel, mais
aussi dans les autres applications médianes et en
Les moteurs et turbines à gaz sont utilisés pour amont de pétrole et de gaz, par le déplacement de
le transport via les réseaux de pipeline locaux, diesel par du gaz naturel plus propre - et par des
régionaux et nationaux et une application clé de technologies d’énergies renouvelables. La mise en
la croissance canadienne consiste à transporter œuvre continue de technologies et de solutions
le gaz naturel provenant des champs de gaz de la d’énergie décentralisées est primordiale afin d’as-
Colombie-Britannique vers les installations d’ex- surer à ses citoyens une énergie à long terme et
portation de gaz naturel liquéfié situées sur la côte à un prix abordable, stimulant par le fait même la
Ouest. Plusieurs pipelines, y compris le Coastal croissance et la prospérité économiques dans les
Gaslink, le Pacific Trails Pipeline, le Prince Rupert régions éloignées, mais riches en ressources du
Transmission Project et le Westcoast Connector Canada. Toutefois, une combinaison unique de
Gas Transmission Project56 sont actuellement à facteurs tels la population, la géographie et le cli-
l’étude, et au moins deux d’entre eux utiliseront mat continue de créer des difficultés dans le dével-
des turbines à gaz de 30 MW nécessaires pour le oppement d’infrastructure d’énergie décentralisée.
fonctionnement des compresseurs.57,58
Pour surmonter les défis, des solutions créatives
Les turbines à gaz sont également utilisées pour d’énergie décentralisées ancrées aux technologies
la compression dans une grande partie des infra- existantes et éprouvées doivent être déployées.
structures de gazoduc existantes au Canada et Ces solutions doivent être adaptées pour répondre
les unités de General Electric TM (terrestres et aux exigences particulières de chaque application
maritimes) sont populaires pour cette application. et doivent intégrer non seulement les meilleures
TransCanada, société canadienne de pipeline et technologies disponibles, mais aussi des modèles
sa société soeur TransCanada Energy, dispo- commerciaux innovants incluant des partenariats
sent d’une flotte de près de 40 turbines à gaz de et du financement de projet. Pour ce faire, nous
12“La mise en œuvre continue de
technologies et de solutions
d’énergie décentralisées est
primordiale afin d’assurer à ses
citoyens une énergie à long
terme et à un prix abordable.”
avons besoin de fournisseurs d’infrastructure bien
établis qui non seulement possèdent l’expertise
dans la technologie et la recherche et dévelop-
pement, mais qui connaissent bien également la
politique et la réglementation du gouvernement
régional et qui peuvent tirer parti de relations
locales et mondiales avec l’EPC et d’autres parte-
naires de l’industrie.
GE Canada s’efforce de développer des solutions
complètes pour faire avancer l’énergie décen-
tralisée dans tout le pays. La société a démontré
son expertise technologique qui englobe un large
éventail d’applications d’énergie décentralisées, y
compris les combustibles renouvelables et con-
ventionnels. D’autres avantages dans le dévelop-
pement de projets d’infrastructures peuvent être
réalisés en s’appuyant sur la compréhension du
marché local avec l’expertise globale de GE et son
étendue. Cela comprend la possibilité d’accéder
aux recherches approfondies et aux capacités de
développement de produit pour faciliter des solu-
tions technologiques à n’importe quelle échelle,
une connaissance approfondie des marchés de
capitaux pour créer des modes de financement
novateurs, et enfin, des réseaux de collabora-
tion bien établis pour convertir de multiples par-
ties prenantes, y compris les gouvernements, les
firmes d’ingénierie et les utilisateurs finaux, dans
des partenariats et des consortiums robustes.
Les effets conjugués de toutes ces capacités peu-
vent aider à surmonter les défis en matière d’éner-
gie décentralisée et présentent des opportunités
très intéressantes pour les Canadiens.
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