Perspectives Énergétiques

Les systèmes énergétiques: Une sacrée grande image

Écrit par Ralph Torrie, associé principal, initiative CESAR, et président, Torrie Smith Associates.

Visualiser les systèmes énergétiques du Canada nous aide à comprendre les défis auxquels nous faisons face et à identifier les alternatives pour un futur énergétique durable. Dans CESAR, nous avons créé quelques nouveaux outils passionnants de visualisation, actionnés par le simulateur canadien de systèmes énergétiques (CanESS), doté d’une capacité unique de vision simultanée du passé et du futur.

Les graphiques de Sankey fournissent peut-être l’image la plus grande et la plus détaillée des systèmes énergétiques qui font tourner l'économie canadienne. Inventés par Charles Minard en 1869 pour retracer l’invasion de la Russie par Napoléon, les graphiques de Sankey fournissent une représentation graphique d’une grande quantité de données quantitatives. Ils sont désormais utilisés couramment pour représenter les systèmes énergétiques. Les largeurs de lignes sont proportionnelles aux flux d’énergie des matières premières, passant par leur transformation en carburants et en électricité, jusqu’à leur consommation finale.

Cliquer ici pour voir un Sankey interactif des systèmes énergétiques du Canada en 2010, qui est semblable à celui présenté ici (en anglais)

La partie gauche du graphique montre la richesse et la diversité des ressources énergétiques du Canada : la biomasse, l’hydroélectricité, le charbon, le pétrole, le gaz naturel et l'uranium. Les niveaux de production, comme les autres chiffres du graphique sont donnés en pétajoules (PJ), une unité d’énergie, et leur grandeur physique est stupéfiante. En unités plus communes, 1.446 PJ d'hydroélectricité brute sont transformées en près de 400 milliards de kilowattheures, ce qui correspond à plus de 10 % de la production mondiale l'hydro-électricité, ce qui est assez pour fournir plus de la moitié de la consommation d'électricité de la nation.

C'est une quantité prodigieuse d'énergie, mais cela ne représente qu’environ 10 % du contenu énergétique de la production de carburants fossiles au Canada. En 2010, les 6.680 PJ de production de pétrole brut représentent plus d’un milliard de barils, et les 7.035 PJ de gaz naturel brut représentent 189 milliards de mètres cubes. Même la quantité beaucoup plus petite de production de charbon brut, 1.486 PJ, représente 67 millions de tonnes, assez de charbon pour remplir deux trains long comme la distance Vancouver-Halifax.

Et puis il y a l’uranium. Bien souvent oublié dans les calculs de la production énergétique canadienne, le contenu énergétique de l'uranium canadien (8.263 PJ en 2010, estimé en comptant la chaleur produite par l'uranium fusionné en centrales nucléaires) dépasse le contenu énergétique total du pétrole et du gaz. En termes d'énergie, l'uranium se classe comme notre plus grande ressource énergétique, en production et exportation.

Au total, la production canadienne d'énergie primaire en 2010 était de presque 25.600 PJ, et après avoir ajouté 3.700 PJ d’importation, la disponibilité énergétique brute totale était de 29.500 PJ. Comme le graphique de Sankey le montre, 58 % a été exporté, et 42 %, soit 12.500 PJ, a été utilisé au Canada; 910 PJ pour des applications non énergétiques et 11.652 PJ pour fournir de l’énergie aux consommateurs finaux du Canada. L'efficacité globale de la consommation d’énergie du Canada est d’environ 32 %, ainsi en 2010 l'énergie utile réelle fournie aux Canadiens, après des pertes de transformation, était de 3.712 PJ, soit près de 13 % de tout l’approvisionnement énergétique brute de 29.500 PJ.

Selon les flux de Sankey de gauche à droite, on en apprend beaucoup sur l’usage des carburants et de l'électricité au Canada. Par exemple :

  • Le secteur du transport (1) fonctionne principalement au pétrole (essence et diesel) et les produits pétroliers ne sont plus communément utilisés pour fournir l'énergie en dehors du secteur du transport.
  • Le gaz naturel (2) est le combustible fossile préféré pour presque toutes les applications stationnaires, où il est disponible, et est le carburant de choix pour le chauffage d’habitations résidentielles, commerciales et de la production industrielle.
  • Le charbon canadien est principalement utilisé pour la production d'énergie au Canada (3); en dehors de la production d'acier et de quelques autres applications industrielles, le charbon n'est plus communément utilisé comme carburant de consommation finale au Canada.
  • Bien que le bois (4) reste une source d'énergie importante du chauffage domestique dans de nombreuses parties du Canada, 4 à 5 fois plus de biomasse est utilisée par l'industrie du bois et du papier.
  • Comme indiqué ci-dessus, l’hydro-électricité (5) est la plus grande source d'électricité à l’échelle nationale; l’énergie solaire et éolienne et les autres sources d’énergie brute renouvelable s’accroissent ces dernières années, mais fournissent encore une très petite partie de l’électricité nationale.

 

Ces observations sont faites au niveau national; il y a de grandes et d’importantes variations entre les provinces. En outre, les modèles présentés par le Sankey évoluent constamment. Une comparaison de la situation actuelle avec le Sankey de 1978, par exemple, montre à quel point les exportations de pétrole et de gaz se sont accrues en part de la production totale, et montre le déclin des carburants pétroliers dans la consommation des secteurs hors transport, ainsi que la croissance du gaz naturel comme matière première dans les secteurs non énergétiques.

Il se cache une petite histoire derrière chaque région et chaque ligne du graphique de Sankey. Nous utiliserons ces techniques de visualisation dans de futurs blogues pour vous raconter ces histoires pour vous permettre d’identifier et de comprendre les occasions et les défis représentés par la future transition énergétique.

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