À propos de l’électricité

Contenu

Descripteurs clés

  • La structure du secteur de l’électricité a évolué au cours de la dernière décennie. Dans la plupart des provinces, les services d’électricité intégrés verticalement (souvent des sociétés d’État provinciales) ont été transformés, à différents degrés de libéralisation du marché, en dégroupement des services de production, de transmission et de distribution.
  • En 2014, l’industrie et les services d’électricité au Canada ont produit 639 térawattheures. Le Canada est le deuxième plus grand producteur mondial d’hydroélectricité, laquelle représente 59,3% de la production d’électricité du pays. D’autres sources sont notamment le charbon, l’uranium, le gaz naturel, le pétrole et les sources d’énergie renouvelable non hydraulique.
  • En 2014, près de 59 térawattheures ont été exportés aux États-Unis, tandis que 13 térawattheures ont été importés.
  • Le secteur industriel représente la plus grande proportion de la demande, notamment en raison de diverses activités industrielles grandes consommatrices d’énergie. Les secteurs résidentiel, commercial et institutionnel consomment aussi de grandes quantités d’électricité.
  • Des facteurs tels que la croissance démographique et une plus grande utilisation des appareils et équipements électriques devraient continuer à stimuler la demande d'électricité dans les années à venir, tandis que le ralentissement de la croissance économique pourrait diminuer la demande d'électricité.
  • Au Canada, les tarifs d’électricité sont dans les plus bas parmi les pays développés. Les prix sont particulièrement bas dans les provinces où l’électricité vendue aux consommateurs provient de barrages hydroélectriques.

Qu’est-ce que l’électricité?

L’électricité est le flux d’électrons passant d’un corps chargé négativement à un corps chargé positivement. L’électricité est utilisée comme source d’énergie pour de nombreuses applications, notamment le chauffage, l’éclairage et l’alimentation des moteurs électriques.

Bien que l’électricité existe sous des formes naturelles telles que la foudre et l’électricité statique, celle utilisée par les humains est habituellement produite par des génératrices électromécaniques. Ces génératrices peuvent être animées par l’énergie cinétique de l’eau ou du vent en mouvement, ou encore par le mouvement de la vapeur produite par de l’eau bouillie par combustion d’un combustible ou fission nucléaire. D’autres sources d’énergie et d’autres technologies peuvent aussi être utilisées, notamment les turbines à gaz naturel et les cellules photovoltaïques solaires. L’énergie produite est ensuite transportée par un conducteur (habituellement un fil en cuivre) jusqu’à un point où elle est convertie en énergie utile, qu’il s’agisse de lumière, de chaleur ou d’énergie cinétique.

Structure de l’industrie

L’industrie de l’électricité est divisée dans trois activités principales :

  • la production d’électricité à l’aide de diverses sources d’énergie et technologies;
  • la transmission sous haute tension d’électricité, habituellement sur de grandes distances, depuis les centrales électriques jusqu’aux aux marchés finaux d’utilisation;
  • la distribution de l’électricité aux utilisateurs finaux, habituellement au moyen de lignes de transport locales sous basse tension.

La production, la transmission et la distribution de l’électricité au Canada relèvent principalement de la compétence provinciale. Les gouvernements provinciaux exercent leur compétence par le biais d’organismes de réglementation et de services d’État provinciaux. Pendant longtemps, l’électricité a surtout été fournie par des services d’électricité intégrés verticalement — souvent des sociétés d’État provinciales ayant un monopole (p. ex. Manitoba Hydro). Certains grands utilisateurs industriels d’électricité, tels que les fabricants d’aluminium, ont aussi construit des centrales pour répondre à leurs propres besoins en électricité.

Au cours de la dernière décennie, la structure de l’industrie de l’électricité a profondément évolué. La plupart des provinces ont dégroupé les fonctions de production, de transmission et de distribution des services d’électricité pour former des organisations séparées. En outre, certaines provinces se sont tournées vers un système de production plus compétitif dans lequel le secteur privé joue un rôle de plus en plus important, ce qui a permis à des producteurs d’électricité indépendants de voir le jour.

Plusieurs associations représentent les intérêts de l’industrie de l’électricité, notamment l’Association canadienne de l’électricité, des regroupements de producteurs indépendants à l’intérieur de certaines provinces ainsi que plusieurs associations se spécialisant dans une source particulière (p. ex. l’Association canadienne de l’hydroélectricité).

Le gouvernement fédéral assure un rôle de soutien en investissant dans la recherche et le développement et en soutenant la commercialisation de nouvelles technologies. L’Office national de l’énergie réglemente, pour le compte du gouvernement fédéral, les exportations d’électricité et les lignes de transport interprovinciales. La Commission canadienne de sûreté nucléaire assume les responsabilités fédérales en ce qui concerne l’utilisation de l’énergie nucléaire et les matériaux qui protègent la santé, la sécurité et l’environnement, et met en œuvre les engagements internationaux du Canada sur l’utilisation pacifique de l’énergie nucléaire. Le gouvernement fédéral est aussi actif dans la mise au point des technologies de l’énergie nucléaire par le biais de sa société d’État, Énergie atomique du Canada Limitée.

Production

À long terme, la production d’électricité a tendance à augmenter légèrement chaque année pour répondre graduellement à l’accroissement de la demande. En 2014, la production d’électricité s’est élevée à 639 térawattheures. En comparaison, la production totale d’électricité s’élevait à 467 térawattheures en 1990.

L’électricité produite au Canada provient de sources diverses. L’électricité provenant des sources renouvelables et de l’énergie nucléaire est considérée énergie primaire parce qu’elle est saisi directement des ressources naturelles, tandis que l’électricité provenant des combustibles fossiles est considérée comme énergie secondaire parce que l’électricité est saisie à partir des matières premières comme le charbon, le gaz naturel et le pétrole.  La source la plus importante est le mouvement de l’eau qui sert à produire 59,3% de l’électricité. Le Canada est le deuxième plus grand producteur d'hydroélectricité au monde avec plus de 378 térawattheures en 2014. La capacité installée de l’hydroélectricité est plus de 78 gigawatts. Cette capacité a été créée là où existent des conditions hydrographiques et géographiques favorables, principalement au Québec, mais aussi en Colombie-Britannique, en Ontario, au Labrador et au Manitoba.

Les combustibles fossiles représentent la deuxième plus importante source d’électricité au Canada. Environ 9,5% de l’électricité provient du charbon, 8,5% du gaz naturel et 1,3% du pétrole. La production d’électricité à partir de combustibles fossiles est particulièrement importante en Alberta et en Saskatchewan, où plusieurs centrales électriques ont été construites à côté de grands gisements houillers. La production d’électricité à partir de combustibles fossiles est aussi importante dans les provinces de l’Atlantique et dans les Territoires du Nord-Ouest et Nunavut. Dans le passé, le charbon représentait une source importante d’électricité dans la province d’Ontario, cependant en avril 2014, la dernière centrale au charbon de l’Ontario a cessé ses activités.

L’énergie nucléaire est la troisième plus importante source d’électricité au Canada. Environ 16% de l’électricité est produite dans des centrales nucléaires utilisant le réacteur canadien CANDU. Dix-huit des dix-neuf centrales nucléaires canadiennes en opération sont en Ontario, l’autre étant au Nouveau-Brunswick. Le Québec a décidé de fermer sa centrale nucléaire en décembre 2012.

Les sources d’énergie renouvelable non hydrauliques représentent actuellement 5,2 % de l’électricité produite au Canada. L’énergie éolienne est devenue la source d’énergie renouvelable non-hydraulique prédominante au Canada, dépassant la biomasse (notamment déchets de bois, liqueur résiduaire). Toujours une source émergeante, l’énergie solaire fourni une quantité encore petite d’électricité, mais la part de l’énergie solaire photovoltaïque augmente rapidement.

Génération d'électricité au Canada (en térawattheures)

Génération d'électricité au Canada (en térawattheures)

Figure 1

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L'histogramme affiche la production d'électricité au Canada de 2010 à 2014, en térawattheures (TWh). Les barres de hauteurs différentes indiquent que la production a été de 589 TWh en 2010, puis a augmenté à 618 TWh en 2011, puis à 639 TWh en 2014.

Commerce international et interprovincial

Dans le passé, les gouvernements provinciaux avaient tendance à vouloir s’assurer qu’il existe une capacité de production d’électricité suffisante à l’intérieur de leurs propres frontières pour répondre à leurs besoins. Il en résulte aujourd’hui que peu électricité est échangée entre les provinces voisines et avec les États-Unis. Une exception majeure est la centrale hydroélectrique de Churchill Falls au Labrador, dont la production est vendue à Hydro-Québec Distribution.

Il existe malgré tout des échanges. Ceux-ci permettent aux vendeurs d’augmenter leur chiffre d’affaires en vendant de l’électricité qui serait autrement perdue, mais également aux acheteurs d’obtenir des approvisionnements adéquats dans les périodes de demande élevée ou durant les arrêts de production des centrales.

Certains échanges sont le résultat de circonstances saisonnières, lorsque la demande en électricité atteint son plus haut niveau pendant l’hiver au Canada et pendant l’été aux États-Unis. De même, les services hydroélectriques utilisant des réservoirs d’eau peuvent augmenter leur production durant les périodes de pointe quotidiennes afin d’exporter de l’énergie à des prix avantageux, pour ensuite réduire leur production (pendant que les réservoirs se remplissent) durant les périodes hors pointe, au cours desquelles elles peuvent importer de l’électricité à des prix plus faibles.

Au cours des dernières années, le Canada a été un exportateur net d’électricité vers les États-Unis. En 2014, les ventes d’exportation aux États-Unis se sont chiffrées à 58,4 térawattheures, ce qui représente moins de 10 % de la production canadienne totale. Les recettes des exportations se sont élevées à 2,9 milliards $ en 2014, tandis que les importations ont coûté 0,6 milliard $.

Exportations et importations de l'électricité au Canada (en gigawattheures)

Exportations et importations de l'électricité au Canada (en gigawattheures)

Figure 2

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L'histogramme affiche les exportations et importations d'électricité au Canada de 2010-2014, en térawattheures (TWh). Pour chaque année, des barres bleues et rouges représentent les exportations et les importations en conséquence. Les barres bleues de hauteurs différentes indiquent que les exportations ont été de 43,6 TWh en 2010, puis ont augmentés à 63 TWh en 2013 et pour diminuer à 59 TWh en 2014. Un autre set de barres rouge, qui représentent les importations d’électricité, indiquent une tendance décroissante allant de 18,6 TWh en 2010 à 13 TWh en 2014.

Prix

Les prix de l’électricité varient au Canada en raison de divers facteurs ; les plus importants sont la structure du marché et les sources utilisées pour produire de l’électricité. L’Alberta a un marché déréglementé où les prix sont établit par le marché. L’Ontario a partiellement dérèglementé son marché d’électricité. Dans d’autres provinces et territoires, les prix de l’électricité sont établit par les organismes de règlementation de l’électricité.

Un élément important du prix est le coût de production, qui varie, selon la province ou le territoire, en fonction des sources utilisées pour produire l’électricité. À l’heure actuelle, les centrales hydroélectriques produisent une partie de l’électricité la moins chère au Canada. Toutefois, comme les aménagements les plus économiques ont été réalisés en premier, les nouveaux projets hydroélectriques pourraient être plus coûteux.

Les centrales hydroélectriques et nucléaires exigent d’importants investissements en capital, ce qui signifie qu’une majeure partie des coûts de production dépendent du coût de construction de l’infrastructure de production. Les coûts de l’exploitation et des combustibles sont relativement faibles en comparaison aux autres sources d’électricité.

Dans le cas de la production au gaz naturel ou au pétrole, le coût du combustible représente une grande partie des coûts totaux de production. Pour cette raison, le coût de ces méthodes de production fluctue en fonction du prix des combustibles. Les centrales à charbon se classent au milieu de cet éventail, avec des coûts d’investissement moyens et des coûts d’exploitation et de combustible moyens.

D’autres facteurs importants dans le prix de l’électricité, outre la structure du marché et le coût de production, sont les coûts du transport et de la distribution locale. Ces coûts varient à travers le Canada, en fonction de facteurs tels que la géographie et la densité démographique.

Les consommateurs canadiens bénéficient des prix de l’électricité parmi les plus bas en Amérique du Nord. Au Canada, les prix les plus faibles sont en Colombie-Britannique, au Manitoba et au Québec. Ces trois provinces ont accès à de l’hydroélectricité peu coûteuse produite par de grands ouvrages, selon le rapport annuel d’Hydro-Québec sur les prix de l’électricité dans les grandes villes nord-américaines. En 2014, les prix moyens pour les consommateurs résidentiels, en cents per kilowattheure, ont été 8,12 à Montréal, 9,12 à Winnipeg et 10,39 à Vancouver – les plus bas parmi les grandes villes nord-américaines, tandis que les prix à Charlottetown – 17,37 et Halifax – 16,83 ont été parmi les plus élevés.

Fiabilité

En raison des limitations techniques propres au stockage de l’électricité, les gouvernements et les services d’électricité s’efforcent d’avoir suffisamment d’électricité disponible pour répondre à la demande en tout temps afin d’éviter des pannes. Diverses mesures sont également prises pour veiller à ce que le réseau électrique soit fiable.

Avoir une capacité de production supérieure à la demande de pointe prévue est un moyen d’assurer la fiabilité. Les services électriques peuvent ainsi continuer de répondre à la demande même si certaines installations de production ne sont pas en service à cause de travaux d’entretien périodiques ou d’interruptions imprévues. Les services d’électricité peuvent aussi s’assurer d’avoir accès à des approvisionnements supplémentaires en échangeant de l’électricité avec des services voisins, y compris ceux aux États-Unis.

Il est également essentiel que le transport soit bien adapté pour garantir la fiabilité. Il doit être possible de transporter de l’électricité provenant des régions où il y a un surplus aux régions ayant un déficit. L’électricité peut être aussi bien transportée à l’intérieur de la zone de distribution d’un service public en particulier que d’un service public à un autre.

Plusieurs autres mesures peuvent être prises pour assurer la fiabilité, notamment une gestion attentive en temps réel du réseau électrique et l’adoption de normes et de procédures d’exploitation.

Perspectives

La demande en électricité devrait croître au Canada à un taux annuel de 1 % entre 2014 et 2040. La majorité de la croissance de la demande énergétique, pour laquelle on prévoit un taux de croissance de 0,7%, devrait avoir pour origine le secteur industriel.

Pour répondre à l’accroissement de la demande, les producteurs canadiens augmenteront leur capacité de production. Les sources de ces nouvelles capacités d’approvisionnement dépendront des décisions politiques et opérationnelles des gouvernements et des producteurs d’énergie. La production d’hydroélectricité devrait poursuivre sa dominance dans l’approvisionnement total en électricité mais sa part diminuera de 55 % à 51 % en 2040. La part de l’énergie éolienne dans la production totale d’électricité devrait augmenter de 7% couramment à 11% d’ici 2040, tandis que la part de la biomasse, de l’énergie solaire et de l’énergie géothermique devrait représenter environ 5%, ce qui amènera la part des sources renouvelables, dans la période de prévision, à 67%.  

On s’attend que la production d’électricité à partir du gaz naturel augmente avec sa part dans la production total d’électricité passant de 15% à 22% sur la période 2014-2040, tandis qu’on s’attend que la production d’électricité à partir du pétrole et charbon diminue. La production d’électricité à partir de l’énergie nucléaire devrait diminuer de 10 % à 6 % durant le même période.

Notes

Ce document est basé sur de l'information disponible à l’automne 2015. Les données statistiques proviennent principalement de publications de Statistique Canada et les données sur les prix sont d'Hydro-Québec. Les taux de croissance présentés dans la section Perspectives proviennent du rapport “Avenir énergétique du Canada 2016: offre et demande énergétiques à l’horizon 2040, préparé par l’Office national de l'énergie.

L'énergie électrique est généralement mesurée en watts ou en multiples de ceux-ci, tels que kilowatts (en milliers de watts) et mégawatts (millions de watts); un watt est équivalent à un joule par seconde. L'énergie électrique – c'est-à-dire, le flux d'énergie électrique au fil du temps - est mesurée en wattheures (kilowattheures, mégawattheures, etc); un watt-heure équivaut à 3 600 joules. À titre d'exemple, une ampoule de 60 watts qui fonctionne pendant deux heures consomme 120 watts-heures d'électricité.