À propos de l'énergie renouvelable

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Descripteurs clés

  • De par sa vaste superficie et sa géographie diversifiée, le Canada possède des ressources renouvelables importantes qui peuvent être utilisées pour produire de l'énergie; ces ressources sont notamment l'eau en mouvement, la biomasse, et les énergies éolienne, solaire, géothermique et marine.
  • Le Canada fait partie des grands utilisateurs et producteurs mondiaux d'énergie produite de sources renouvelables. Les sources d'énergie renouvelables représentent à l'heure actuelle environ 16 % de l'approvisionnement en énergie primaire totale au Canada.
  • Le mouvement de l'eau constitue la plus importante source d'énergie renouvelable au Canada, car elle fournit environ 59 % de l'électricité canadienne. En fait, le Canada est le deuxième plus grand producteur d'hydroélectricité au monde.
  • La biomasse est la seconde source d'énergie renouvelable en importance au Canada. Les principaux types de bioénergie sont l'électricité et le chauffage industriel produits au moyen de déchets de bois, le chauffage au bois des bâtiments et les biocarburants tirés des cultures agricoles.
  • Bien qu'il s'agisse de sources nouvelles, la croissance de l'énergie éolienne et de l'énergie solaire est élevée.

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Qu'est-ce que l'énergie renouvelable?

L'énergie renouvelable est une énergie tirée de ressources naturelles pouvant être naturellement reconstituées ou renouvelées au cours de la durée de vie d'un être humain, qui constituent donc une source d'énergie durable. Certaines ressources naturelles, telles que l'eau en mouvement, le vent et le soleil ne risquent pas de s'épuiser lorsqu'on les emploie pour la production d'énergie. Par contre, la biomasse est une ressource renouvelable à condition que son taux de consommation ne soit pas supérieur à son taux de régénération.

Une vaste gamme de technologies et d'équipements de production d'énergie ont été créés au fil du temps pour tirer profit des ressources naturelles. Il est maintenant possible de créer de l'énergie utilisable sous la forme de carburant pour le transport, d'électricité, de chaleur industrielle, et d'énergie thermique pour chauffer l'eau et chauffer/climatiser les bâtiments.

De par sa vaste superficie et sa géographie diversifiée, le Canada possède une abondance de ressources renouvelables qui peuvent être utilisées pour produire de l'énergie. Le Canada est un leader mondial dans la production et l'utilisation de l'énergie tirée de ressources renouvelables. Les ressources d'énergie renouvelable représentent à l'heure actuelle 16 % de l'approvisionnement total en énergie primaire au Canada.

L'hydroélectricité est de loin la forme la plus importante d'énergie renouvelable produite au Canada. La bioénergie représente également une importante proportion de l'énergie produite au Canada. Plusieurs ressources émergentes, telles que l'énergie éolienne et l'énergie solaire, ont une contribution bien plus petite, mais connaissent des taux de croissance élevés.

L'univers des énergies renouvelables

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Hydroélectricité

L'écoulement naturel de l'eau dans les rivières constitue une énergie cinétique qui peut être transformée en énergie utilisable. Les premières utilisations étaient sous forme d'énergie mécanique pour des activités de transformation, telles que le sciage et l'usinage, et pour l'irrigation. De même, les rivières ont été utilisées pour le transport, par exemple celui du bois par flottage depuis les forêts jusqu'aux centres industriels.

À l'heure actuelle, l'hydroélectricité constitue la forme principale d'énergie utilisable produite à partir de l'eau en mouvement. Pour produire l'hydroélectricité, on doit diriger l'écoulement de l'eau sur les aubes d'une turbine de façon à provoquer sa rotation qui sera communiquée à une génératrice qui, ainsi, produira de l'électricité.

La quantité d'énergie extraite de l'eau en mouvement dépend de son volume et de sa vitesse. En règle générale, une centrale hydroélectrique est construite sur une pente abrupte, voire une chute d'eau, afin de pouvoir tirer parti de la vitesse prise par l'eau sous l'effet de la gravité. Les barrages sont construits à des endroits propices à la régularisation du débit de l'eau et, par conséquent, à la production d'électricité.

Au Canada, on trouve de nombreuses rivières qui prennent source dans des régions montagneuses et se jettent dans les trois océans qui le bordent. En 2006, le Canada comptait 499 centrales hydroélectriques pouvant produire environ 73 000 mégawatts (ou millions de kilowatts). Parmi celles-ci, on trouvait 360 petites centrales hydroélectriques ayant une capacité de 50 mégawatts ou moins, dont la production totale était de 3,4 gigawatts, soit environ 5 % de la capacité totale de production hydroélectrique du Canada.

Ensemble, les centrales hydroélectriques du Canada ont généré environ 350 millions de mégawatts-heures en 2006, soit 59 % de la production canadienne totale d'électricité. Le Canada est le deuxième plus grand producteur d'hydroélectricité au monde. En fait, l'hydroélectricité représente environ 11 % de sa production totale d'énergie primaire.

Des centrales hydroélectriques ont été construites au Canada là où la géographie et l'hydrographie étaient favorables, particulièrement au Québec. D'autres régions produisent de grandes quantités d'hydroélectricité, notamment la Colombie-Britannique, l'Ontario, le Labrador et le Manitoba. Au Canada, il existe encore d'importantes ressources hydrauliques non exploitées; des plans pour de grands aménagements hydroélectriques sont en cours d'étude en Colombie-Britannique, au Manitoba, au Labrador, en Alberta et au Québec. Il existe aussi un potentiel pour des centrales de petite à moyenne taille, tout particulièrement en Colombie-Britannique, en Ontario et au Québec.

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Capacité de prodution hydroélectrique par province (2006, en mégawatts)

Bioénergie

La bioénergie englobe diverses formes d'énergie utilisable tirée de matières appelées biomasse. Une biomasse est une matière biologique solide, liquide ou gazeuse, qui a emmagasiné de la lumière du soleil sous forme d'énergie chimique. Cette définition exclut toute matière organique transformée au cours de très longues périodes de temps par des processus géologiques en des substances telles que le charbon ou le pétrole.

Plusieurs types de biomasse peuvent être utilisés, à condition de disposer de la technologie et de l'équipement appropriés pour en tirer de l'énergie. La biomasse la plus utilisée est le bois, soit sous forme de rondins ou de déchets provenant d'activités industrielles. Le bois et les déchets de bois peuvent être brûlés pour produire de la chaleur pouvant être utilisée pour des besoins industriels, pour le chauffage des bâtiments et de l'eau, ou encore pour produire de la vapeur servant à générer de l'électricité. Il est possible de produire du méthane par digestion anaérobique à partir de déchets solides provenant de décharges ou d'autres matériaux de biomasse tels que des eaux d'égout, du fumier et des déchets agricoles. Le sucre peut être extrait de cultures agricoles et, par distillation, des alcools peuvent être produits et servir de carburants de transport. En outre, de nombreuses autres technologies existent ou sont en cours de développement pour exploiter d'autres types de biomasse.

De par sa grande superficie et ses industries agricoles et forestières actives, le Canada a accès à des ressources en biomasse à la fois vastes et diversifiées, qui peuvent être utilisées pour produire de l'énergie. À l'heure actuelle, la bioénergie est la deuxième forme d'énergie renouvelable en importance au Canada. En fait, elle constitue environ 5 % de l'énergie primaire totale au Canada.

Dans le passé, l'utilisation du bois a été très importante au Canada pour le chauffage des bâtiments et de l'eau, ainsi que pour la cuisson des aliments. Elle continue d'être importante aujourd'hui, car près de 10 % des ménages se servent du bois comme source primaire ou secondaire pour le chauffage des habitations. Chaque année, plus de 100 pétajoules d'énergie tirée du bois sont consommés dans le secteur résidentiel, ce qui représente environ 8 % de la consommation d'énergie dans les résidences.

Le type de biomasse le plus utilisé au Canada est constitué des déchets de bois industriels, tout particulièrement les déchets de l'industrie des pâtes et papiers, qui sont utilisés pour produire de l'électricité et de la vapeur. Chaque année, près de 500 pétajoules de bioénergie sont consommés dans le secteur industriel. L'industrie des pâtes et papiers est de loin le plus grand utilisateur industriel de bioénergie, celle-ci représentant plus de la moitié de l'énergie consommée dans cette industrie.

À la fin de 2006, le Canada comptait 62 centrales fonctionnant à la bioénergie, ayant une capacité de génération d'électricité totale de 1 652 mégawatts, dont la majorité était axée sur l'utilisation de biomasse de bois et de liqueur résiduaire, ainsi que de gaz d'enfouissement. En 2006, sept millions de mégawatts-heures d'électricité ont été générés avec du bois et de la liqueur résiduaire. La majorité de la capacité produite par la combustion de la biomasse est située dans les provinces dont les activités forestières sont importantes : Colombie-Britannique, Ontario, Québec, Alberta et Nouveau-Brunswick.

Les biocarburants - ou carburants provenant de sources renouvelables - sont une forme de plus en plus répandue de bioénergie au Canada. La matière première agricole servant à la production de l'éthanol, un produit de remplacement de l'essence, est notamment le maïs, le blé et l'orge. Le Canada est le plus grand producteur et exportateur au monde de ces céréales. En outre, l'huile végétale et de gras animal peuvent servir à produire du biodiesel, un produit de remplacement du diesel.

En 2006, la capacité de production intérieure des biodiesels au Canada était d'environ 600 millions de litres d'éthanol et 100 millions de litres de biodiesel. Les gouvernements fédéral et provinciaux ont annoncé plusieurs mesures visant à augmenter la production et l'utilisation des biocarburants dans les années à venir.

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Capacité en place de génération de la bioénergie au Canada, par province (2006, en mégawatts)
Provinces Biomasse totale
Île-du-Prince-Édouard 2
Nouvelle-Écosse 66
Nouveau-Brunswick 129
Québec 303
Ontario 313
Manitoba 22
Saskatchewan -
Alberta 144
Colombie-Britannique 673
Canada 1,652

Énergie éolienne

L'énergie cinétique des vents peut être convertie en des formes utiles d'énergie telles que l'énergie mécanique ou l'électricité. L'énergie éolienne est exploitée depuis des siècles. Elle a servi à propulser les bateaux à voiles, et à faire tourner les moulins à grains et les pompes à eau. À l'heure actuelle, l'énergie éolienne est de plus en plus utilisée pour générer de l'électricité. Des turbines dotées de grandes hélices sont érigées dans des parcs éoliens situés dans des zones stratégiques ayant de bons régimes éoliens et étant à proximité de réseaux électriques existants. L'énergie éolienne n'est captée que lorsque la vitesse du vent est suffisante pour mettre en mouvement les hélices de la turbine, mais pas assez élevée pour les endommager.

Le Canada comprend des vastes zones dans lesquelles les ressources éoliennes sont excellentes et qui présentent donc un potentiel important d'expansion pour l'énergie éolienne. Certaines de ces zones les plus propices sont au large et le long des côtes. Aucun parc éolien au large des côtes n'a encore été construit au Canada, et l'aménagement de parcs éoliens côtiers est limité, parce que la plupart des côtes du Canada sont en régions éloignées, à l'écart du réseau électrique existant. Il existe aussi des zones très propices en divers endroits du Canada, notamment dans le sud des Prairies et le long du golfe du Saint-Laurent.

La capacité de production d'énergie éolienne en place au Canada a rapidement augmenté au cours des dernières années et devrait continuer de croître à un rythme rapide en raison des initiatives gouvernementales et de l'intérêt croissant des producteurs d'électricité. En date du 31 décembre 2007, le Canada comptait 1 400 éoliennes réparties dans 85 parcs éoliens, ayant une capacité installée de 1 846 mégawatts, comparativement à seulement 60 éoliennes, huit parcs éoliens et 23 mégawatts dix ans auparavant. Les provinces où l'on produit le plus d'énergie éolienne sont l'Alberta, l'Ontario et le Québec.

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Capacité de production d'énergie éolienne en place au Canada (en mégawatts)

Énergie solaire

L'énergie solaire est l'énergie du soleil sous forme de lumière et de chaleur rayonnées. L'énergie du soleil peut être utilisée pour éclairer et chauffer des bâtiments, mais aussi pour produire de l'électricité. Dans le passé, l'énergie solaire a été exploitée au moyen de technologies passives. En règle générale, il s'agissait de trouver des emplacements stratégiques pour les bâtiments et certains de leurs éléments, tels que les fenêtres, les saillies et les masses thermiques. Il était ainsi possible de tirer parti du soleil pour l'éclairage et le chauffage de façon à réduire dans une grande mesure la consommation de l'électricité ou l'emploi d'équipements mécaniques. L'énergie solaire peut être exploitée seulement durant le jour et à condition que la lumière du soleil ne soit pas bloquée par des nuages, des édifices ou d'autres obstacles.

À l'heure actuelle, deux technologies solaires actives mettant en jeu des appareils électrique ou mécanique deviennent de plus en plus courantes. Premièrement, des panneaux ou collecteurs solaires sont utilisés pour chauffer l'eau ou l'air de ventilation dans les bâtiments. Deuxièmement, la technologie photovoltaïque solaire utilise des cellules solaires pour convertir directement la lumière du soleil en électricité.

Le potentiel de l'énergie solaire varie à travers le Canada. Il est plus faible dans les régions côtières, en raison d'une couverture nuageuse plus importante, et est supérieur dans les régions centrales. Le potentiel solaire varie de façon encore plus importante dépendant de l'endroit où l'on se trouve sur Terre. En général, un grand nombre de villes canadiennes ont un potentiel solaire comparable à de nombreuses grandes villes dans le monde. Par exemple, il devrait être possible de répondre à environ la moitié des besoins en électricité des résidences canadiennes en installant des panneaux solaires sur les toits des édifices résidentiels.

L'utilisation de l'énergie solaire a augmenté au Canada au cours des dernières années, bien que sa pénétration du marché reste relativement faible. La capacité de production d'énergie thermique solaire installée a augmenté en moyenne de 17 % par année depuis 1998, pour atteindre 290 mégawatts en 2005. La capacité en place de production d'énergie photovoltaïque solaire a augmenté de 27 % par an depuis 1993 pour atteindre 25,8 mégawatts en 2007. Environ 89 % de son application est hors réseau.

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Énergie géothermique

L'énergie géothermique, provenant soit de la chaleur stockée sous la surface de la Terre ou de la chaleur absorbée par l'atmosphère et les océans, peut être captée. Dans le premier cas, l'énergie géothermique de la vapeur souterraine se formant naturellement peut être captée et utilisée pour produire de l'électricité. Dans le second cas, il est possible de chauffer et de refroidir en tirant parti des différences de température entre l'air extérieur et la terre ou l'eau souterraine.

Les ressources de vapeur géothermique connues du Canada sont limitées, mais des projets de production d'électricité sont en cours d'étude. En outre, environ 3 150 pompes utilisant le sol comme source de chaleur ont été installées dans des édifices résidentiels, commerciaux et institutionnels à travers le Canada en 2006.

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Énergie des océans

L'océan constitue une vaste source d'énergie, qui peut être exploitée pour produire diverses formes d'énergie utilisable. Par exemple, certaines technologies ont été développées pour convertir l'énergie des vagues et des marées en électricité ou en d'autres formes utiles d'énergie. Toutefois, divers obstacles techniques, économiques et environnementaux persistent, et, par conséquent, l'énergie des océans n'est pas, actuellement, une source d'énergie largement exploitée.

Le Canada, dont la seule frontière terrestre est au sud, est entouré d'océans, ce qui signifie qu'il a accès à un potentiel énergétique important. À l'heure actuelle, le Canada compte une centrale marémotrice en Nouvelle-Écosse dont la capacité de production d'électricité est de 20 mégawatts. Récemment, un projet de démonstration technologique utilisant une turbine marémotrice canadienne d'une capacité de génération de 0,065 mégawatt a été réalisé au large des côtes en Colombie-Britannique. D'autres projets de démonstration marémotrice sont actuellement envisagés.