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Portrait énergétiquepréliminaire de l’Abitibi-

Témiscamingue

7 mars 2011

Patrick Déry, B.Sc., M.Sc.physicien, spécialiste en

énergétique

Vecteurs énergétiques

Qu’est-ce qu’un vecteur

Un vecteur énergétique est une forme intermédiaire en laquelle est

transformée l’énergie d’une source primaire pour son transport ou son

stockage avant utilisation.

Patrick Déry, B.Sc., M.Sc., physicien, spécialiste en énergétique, agriculture et environnement

ÉlectricitéVente d’électricité par Hydro-Québec dans la région

• Électrification des transports collectifs et individuels• Nouvelles approches : micro-réseaux, réseaux

intelligents…• Micro-production (- de 1 MW)• Plan Nord

Électricité• Monopole d’Hydro-Québec pour la distribution (sauf

Amos)• « Surplus » de capacité de production• Marchés en décroissance ou stagnation aux États-Unis• Compétition entre hydroélectricité et gaz naturel (É-U)• Prévisions difficiles:

- Économie- Nouvelles filières (gaz de

schiste…)- Transport électrifié- Exportations- Indépendance énergétique- ….

Carburants et combustibles liquides

• Consommation annuelle (2001):– Essence: 170,1 ML

– Diesel: 204,2 ML

– Carburéacteur (kérosène): 3,2 ML

– Total de 377,5 ML

• Si progression comme dans le reste du Québec, en 2008, c’est une consommation totale de 392 ML/an en produits pétroliers


Carburants et combustibles liquides

• Forte dépendance de la région face aux carburants pétroliers (distances et étalement sur le territoire)– Très difficile à remplacer de façon économique

et technique

• Chauffage de bâtiments par des combustibles pétroliers– Relativement simple à remplacer par la biomasse

par exemple


Le Québec est aussi dépendantLe Québec est fortement dépendant des sources non-renouvelables d’énergie (~51%) mais moins

que la moyenne mondiale (~87%)

Charbon0,90%

Pétrole38,08%

Nucléaire0,83%

Gaz naturel10,87%

Éolien0,16%

Biomasse9,43%

Hydroélectricité39,73%

Consommation d'énergie primaireau Québec par source (2008)

« La fin du pétrole à bas prix » (AIE)

Source : EIA

80$+ ?

51,10$

19,70$

Croissance

économique

Stagnation

économique

« Grandes incertitudes dans la production pétrolière » (AIE)

Source : AIE

4x Arabie Saoudite

6x Arabie Saoudite


Gaz à effet de serreet énergie

• Énergie � 73% GES totales du Québec• Pétrole � ~ 60% GES totales du

Québec• Objectif 2050: GES ↓ -75% p/r 1990

Carburants et combustibles gazeux• Consommation annuelle (2001):

– Propane: 30535 tonnes (394 GWh)

– Gaz naturel (2004-2009):

• Présence de la centrale thermique de Cadillac au gaz naturel depuis 1976 (162 MW) : autrefois pour les pointes maintenant pour fin de stabilisation du réseau

Carburants et combustibles gazeux• Propane:

– dérivé du pétrole donc prix en augmentation (approvisionnement?)

• Gaz naturel:– probablement plus de stabilité surtout à court et

moyen terme

– Gaz de schiste

– Biogaz

• Hydrogène (hythane) ?

Carburants et combustibles solides• Charbon/coke de pétrole :

– Pas de données pour la région

• Biomasse forestière :– 9,43% pour le bilan québécois dont environ 30% pour la bûche

traditionnelle

– Bonne part consommée par l’industrie forestière

– Pas de données précises (décentralisées ou privées)

– En progression notamment avec la production de granules ou bûches densifiées

• Biomasse agricole:– Très faible voir marginal pour l’instant mais en développement

• La part de marché de la biomasse devrait augmenter à l’avenir mais demande des incitatifs pour développer le marché + impacts positifs sur le plan socio-économique

Filières énergétiques

Aperçu des filières énergétiques• Hydroélectricité;• Énergie éolienne;• Biomasse forestière;• Biomasse agricole;• Énergie solaire;• Géothermie;• Énergies «minières»: uranium, pétrole, gaz naturel,

tourbe;• N’aborde pas ou peu:

– Hydrogène;– Minéraux reliés à l’énergie (autres que l’uranium).

• Dans une classe à part:– Maîtrise de l’énergie (comprenant l’efficacité énergétique)

Hydroélectricité• Puissance installée au Québec : 37 459 MW (34 499

MW pour HQ)• Puissance installée dans la région :

– Hydro-Québec : 543,3 MW (1,6% HQ)– Privés: 3,89 MW

• Potentiel régional :– HQ: Tabaret (riv. Kipawa) : 132 MW (0,6 TWh)– Projet sur le ruisseau Gordon de 30 MW (Tabaret??)– Rivière Quinze, Angliers (issu de l’APR-91 25 MW

sur la glace?)– Autres potentiels relativement marginaux

Éolien• En 2015, il devrait y avoir 4000 MW de capacité

installée au Québec.

• Aucune production dans la région

• Dernier appel d’offre : 2 x 250 MW communautaire /autochtone.

• Potentiel brut très faible et de faible qualité : 779,9 MW(2,3 TWh)

Biomasse• Biomasse : l’ensemble des matières organiques pouvant

devenir des sources d’énergie

• Pour le MRNF, le concept de biomasse est réduit à :

– Biomasse forestière résiduelle :• les parties d’arbres non utilisées lors de la récolte de bois sur les

parterres de coupes;

• les arbres non commercialisables;

• les résidus de débroussaillage et d’élagage;

• la matière ligneuse provenant de peuplements improductifs ou desforêts perturbées par des incendies ou des épidémies d’insectes.

– Sous-produits de procédés industriels :• sciures, écorces, copeaux;

• la liqueur noire issue de la fabrication de la pâte de bois;

• les rebuts de bois provenant de travaux de construction ou rénovation.

BiomasseLa biomasse peut aussi provenir de cultures énergétiques.

Biomasse• Procédés de transformation biomasse:

– Digestion anaérobie;– Gazéification;– Combustion;– Transestérification;– Fermentation et hydrolyse enzymatique;– Pyrolyse;– Carbonisation.

• Pour diverses raisons technico-économiques et dematurité technologique, certains procédés sont plusintéressants que d’autres:– Combustion pour la production de chaleur (local);– Combustion pour la cogénération (chaleur et électricité) (local et

exportation);– Densification sous forme de granule ou de bûches (local et exportation);– Production de biogaz (déchets organiques putrescibles);– Transestérification (déchets huileux ou graisseux).

Production/utilisation biomasse forestière• Industriel:

– 250 à 400 kT/an (écorces surtout)

– Projet de granulation

– Deux usines de cogénération à la biomasse

• Commercial et institutionnel:– quelques installations (notamment hôpitaux de La Sarre,

Val-d’Or, Amos, Macamic)

• Résidentiel:– bûches traditionnelles bien implantées mais aucun chiffre

Potentiel énergétique de la biomasse forestière résiduelle

L’équivalent de 1,9 TWh (p/r à 8 TWh pour la Romaine en 2020)

Biomasse forestière résiduelle

Scénario

Coûts ($/TMA)

Récolte BroyageTransport(39,2 km)

Coûts connexes

Total

DéchiquetageBord de route

32,4415,85 (Essais)

15,49 13,36 10,8472,1356,28(Essais)

DéchiquetageParterre de coupe

77,92 0,00 10,17 10,55 98,65

Compacteur mobile 81,70 14,18 10,93 10,73 117,54

Exemple coûts d’approvisionnement (FÉRIC Bas-St-Laurent)

Portrait biomasse Chapais 2009 (andains bord de route):– Broyage: 22,22 $/TMA– Transport: 31,11 $/TMA (distance moy. de 45 km ou max. de

80 km)– Coûts connexes: 11,11 $/TMA– Total: 64,44 $/TMA

Potentiel énergétique de la biomasse forestière totale

Potentiel énergétique de la biomasse agricole

• Risque de compétition avec agroalimentaire• Possibilité de remettre en culture les terres en friches• Projets de mise en valeur Ex: Grappe agroénergétique

des Coteaux

Potentiel énergétique de la biomasse municipale et industrielle

• Municipale:- Putrescibles pour biogaz- Potentiel de 3 Mm³ (16,5 GWh thermique ou

l’équivalent d’une centrale hydro de 2-3 MW)- Étalement sur l’ensemble du territoire

• Industrielle (autre que résidus cellulosiques)- Liqueur noire, boues de désencrage et boues de

traitement biologique: peu de potentiel pour l’instant dans le contexte actuel

- Rejets thermiques (~5 TWh thermique)

Énergie solaire

Deux formes : photovoltaïque et thermique (passif et actif).

• Photovoltaïque:– Potentiel dans la région : autour de 1150 kWh/kW installée (Berlin,

Allemagne 848 kWh/kW et Tokyo, Japon 885 kWh/kW).

– Le froid et la réverbération sur la neige aident à la productionphotovoltaïque.

– Non-rentable tant qu’un programme d’achat garantie avantageux n’est pasmis en place (microproduction de moins de 1 MW dans la stratégieénergétique du Québec 2006-2015) sauf pour les installations éloignées.

• Solaire thermique:– Passif (lié à la construction/rénovation et les orientations des bâtiments)

– Actif (chauffage de l’eau ou de l’espace)

– Potentiel intéressant mais difficulté avec les programmes notamment pourle solaire thermique actif

– Peut être vu comme un moyen de réduire la consommation d’énergie

Géothermie• Peut être vu comme une façon de réduire la

consommation d’énergie (Coefficient de performance de2 à 4)

• Disponibilité de certains incitatifs• Installations:

– Résidentielles: Une soixantaine– Institutionnelles: quelques unes dont deux écoles à Malartic, le

Palais de justice de Val-d’Or et la station de rechercheagroalimentaire à Notre-Dame-du-Nord.

• Potentiel:– Important dans la géothermie conventionnelle (43,8 GWh/an

soit l’équivalent d’une centrale hydro d’environ 8 MW)– Fort probablement élevé dans les anciennes mines

Autres sources potentielles d’énergie

• Pas de potentiel pour les hydrocarbures (gaz naturel,pétrole, charbon) conventionnels

• Potentiel énergétique non évalué de la tourbe maisforte incidence de cette filière sur les émissions deGES et autres impacts environnementaux

• Potentiel limité de gisements uranifères dans le norddu Québec (faibles concentrations)

Efficacité énergétique• Peut être vu comme une production de

« négawatts »

• Potentiel considérable

– Résidentiel: Rénovation des logements pourraitpermettre d’éviter la consommation de 385 GWhd’électricité, 1,9 Mm³ de gaz naturel, 8 ML demazout léger et 7000 cordes de bois. (équivalent àune centrale hydro de 86 MW)

– Commercial et institutionnel: 331 GWh (éq. 58 MWhydro)

– Industriel: non évalué mais possiblement trèsimportant

Efficacité énergétique• Potentiel dans le transport

– Conduite écoénergétique: 10 ML d’essence, 5.7 ML de diesel


Conclusion• Comme l’ensemble du Québec, la région de l’Abitibi-

Témiscamingue consomme beaucoup d’énergie;

• Part considérable de cette énergie provient de ressourcesnon renouvelables d’origine étrangère (pétrole, gaznaturel) dont les impact sont nombreux et minent l’économiede la région;

• La réduction de cette dépendance pourrait générer degrands bénéfices pour la région;

• Mettre en valeur les ressources renouvelables locales etl’efficacité énergétique;

• Potentiel considérable d’économies d’énergie dans tous lessecteurs (transport, résidentiel, commercial, institutionnel etindustriel);


ConclusionPotentiel énergétique de la région:

1. Biomasse forestière, sous toutes ses formes,

2. cultures énergétiques sur les terres en friche ouabandonnées

3. Géothermie particulièrement celle des minesdésaffectées.

4. Solaire thermique pour le chauffage de l’eau sanitaire,pour le préchauffage de l’air de certains bâtiments(garages municipaux, poulaillers, etc.) ou pour lechauffage passif des résidences (orientation des maisonset des rues et fenêtres au sud par exemple).

5. Solaire photovoltaïque pour l’alimentation électriqueen milieu éloigné (résidences, chalets, camps de chasse,etc.).

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